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精密计量泵知识解析

 一、概述 
 作为流体精细计量与投加的抱负设备,计量泵如今已被广泛地使用于包含制药、食品饮料和石油化工职业在内的各个领域,在技能进程担负着强腐蚀性、毒害性、高粘性和高压介质的计量增加使命。经过逾越半个世纪的实习使用和技能改善,如今计量泵现已进入其高速增长期。如今,老练的动力驱动方法和液体运送端(泵头)资料技能使得新式计量泵简直能够完结运送任何惯例和格外介质的需求,其作业压力和容量亦能满意工业生产的绝大多数需求。 
 随着大家对生产技能进程目标和主动化程度需求的遍及提高,作为化学药剂计量和增加环节的终究执行组织,计量泵的安全性和可操控性变得日益重要起来。石油化工等职业历来以生产进程的高度主动化而著称,也是集散式、分布式和智能式计算机操控体系使用最广泛的领域之一,因此需求与之相配套的执行器——计量泵亦要具有灵敏多样的操控形式,能够便利地与计算机体系构成各种操控回路,完结更杂乱更精确的进程操控。为顺应这一新的趋势,国际上闻名的计量泵制造商如德国普罗名特公司在保证其商品传统功用持续领先国际的一起,借助于嵌入式微处置器体系,将多种调理操控功用和数据通讯协议整合到计量泵中,真实完结了从冲程频率到冲程长度的双维调理,使其商品变成国际创始的智能精细计量泵。
二、计量泵的根本作业原理
尽人皆知,计量泵首要由动力驱动、流体运送和调理操控三有些构成。动力驱动设备经由机械联杆体系带动流体运送隔阂(活塞)完结往复运动: 
 隔阂(活塞)于冲程的前半周将被运送流体吸入并于后半周将流体排出泵头;所以,改动冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达至调理流体运送量之意图。精细的加工精度保证了每次泵出量进而完结被运送介质的精细计量。 
 因其动力驱动和流体运送方法的不一样,计量泵能够大致划分红柱塞式和隔阂式两大品种。 
 2.1、柱塞式计量泵 
 首要有通常有阀泵和无阀泵两种。柱塞式计量泵因其构造简略和耐高温高压等长处而被广泛使用于石油化工领域。对于高粘度介质在高压力工况下通常柱塞泵的不足,一种无阀旋转柱塞式计量泵遭到愈来愈多的重视,被广泛使用于糖浆、巧克力和石油增加剂等高粘度介质的计量增加。因被计量介质和泵内润滑剂之间无法完结彻底阻隔这一构造性缺陷,柱塞式计量泵在高防污染需求流体计量使用中遭到许多约束。 
 2.2、隔阂式计量泵 
 顾名思义,隔阂式计量泵使用格外计划加工的柔性隔阂替代活塞,在驱动组织作用下完结往复运动,完结吸入-排出进程。因为隔阂的阻隔作用,在构造上真实完结了被计量流体与驱动润滑组织之间的阻隔。高科技的构造计划和新式资料的选用现已大大提高了隔阂的使用寿数,加上复合资料优良的耐腐蚀特性,隔阂式计量泵当前现已变成流体计量使用中的主力泵型。在隔阂式计量泵家族成员里,液力驱动式隔阂泵因为选用了液压油均匀地驱动隔阂,战胜了机械直接驱动方法下泵隔阂受力过火会集的缺陷,提升了隔阂寿数和作业压力上限。为了战胜单隔阂式计量泵能够呈现的因隔阂破损而形成的作业毛病,有的计量泵装备了隔阂破损传感器,完结隔阂决裂时主动连锁维护;具有双隔阂构造泵头的计量进一步提高了其安全性,适合对安全维护格外灵敏的使用场合。
作为隔阂式计量泵的一种,电磁驱动式计量泵以电磁铁发作脉动驱动力,省却了电机和变速组织,使得体系细巧紧凑,是小量程低压计量泵的重要分支。 
如今,精细计量泵技能现已非常老练,其流体计量运送才能最大可达0-100,000l/h,作业压力最高达4000 bar,作业范围覆盖了工业生产一切领域的需求。 
三、计量泵的操控 
 计量泵每一次的流体泵出量决议了其计量容量。在必定的有用隔阂面积下,泵的输出流体的体积流量正比与冲程长度L和冲程频率F:V∝A*F*L 
 在计量介质和作业压力断定情况下,经过调理冲程长度L和冲程频率F即可完结对计量泵输出的双维调理。 
 虽然冲程长度和频率都能够作为调理变量,但在工程使用中通常将冲程长度视为粗调变量,冲程频率为细调变量:调理冲程长度至必定值,然后经过改动其频率完结精细调理,增加调理的灵敏性。在相对简略的使用场合,亦能够手动设置冲程长度,仅将冲程频率作为调理变量,然后简化体系装备。 
 3.1、惯例模仿/开关信号调理方法 
 进程操控使用中广泛选用0/4-20mA模仿电流信号作为传感器、操控器和执行组织间信号交流的规范,具有外控功用的计量泵亦首要选用这种方法,完结对冲程频率和冲程频率的外部调理。 
 方位式伺服组织是完结冲程长度调理的最遍及方法。一体化的伺服组织被计划成能够直接接受来自调理器或计算机的0/4-20mA操控信号,然后主动调理冲程长度在0-100%范围内改变。 
 相对而言完结冲程频率调理的方法比较多样,首要有变频电机操控和直接继电触点操控两种。经由0/4-20mA电流信号操控的变频调速器驱动计量泵电动机按所需速度运行,然后完结冲程频率的调理。对于电磁驱动和有些电机驱动的计量泵,亦能够使用外部触点信号来调理冲程频率。 
 3.2、基地式操控方法 
 在某些格外场合,如ph值调理,计量泵作为执行器,在调理器的操控下增加酸或碱。为简化体系装备和提高牢靠性,以微处置器为中心的嵌入式操控体系被直接集成到计量泵内,如此只需外接一支pH传感器,即可构成完好的调理体系。这种基地式智能计量泵概念也适用于操控其它技能参数,如氧化复原电位(ORP)和余氯浓度调理等使用场合。 
3.3、设定程序式操控 
 因为内部集成了微处置计算机,一些计量泵商品的调控功用和操作功用得到了充分提升,在跟从外部操控指令完结实时计量流量调理以外,还具有定量增加,时刻序列触发程序式增加,事情序列触发程序式增加,时刻-事情混合触发程序式增加和主动校正等多种作业形式,并能够提供以泵出流体总量,剩余冲程次数和待运送流体容量,设定冲程长度和其它有关的计量泵作业参数等有用信息。 
 时刻序列触发程序式作业方法令计量泵彻底依据实时时钟,按预先计划的使命清单,在指定时刻按设定的冲程次数或时刻定量增加作业介质,时刻能够以每小时,天,作业日,公休日,一周和二周为周期灵敏设定;而事情序列触发程序式作业方法令计量泵彻底依据实时触发事情,按预先计划的使命清单,在特定事情发作时(触点输入)按设定的冲程次数或时刻定量增加作业介质。以上两种方法能够有机混合,完结更杂乱的时刻-事情混合触发作业形式。最多可设定81个事情。 
一个简略的比如是冷却塔循环水消毒灭藻体系。消毒剂以特定浓度根据弥补水流量份额增加;并按技能需求,在份额增加进程傍边,每周还应脉冲式大剂量增加一次消毒剂(如设定在周五12-13时),并需求此刻暂停份额增加作用。全部编程非常简捷,令杂乱多变的流体增加使命得以轻松而精确地完结。 
 3.4、现场总线ProFibus操控方法 
 在石油化工等大规模高主动化成度的使用场合,使用数字通讯协议进行主动化设备之间数据的高速传输进而构成网络式操控体系,容量大,牢靠性高,已变成开展的干流。继二十世纪九十年代初被归入德国DIN规范后,现场总线ProFibus于九十年代末又变成欧洲规范(EN50170),在国际范围内得到广泛选用,已变成现场总线技能中代表性协议之一。 
 现场总线ProFibus由三种局势构成。ProFibus-DP,ProFibus-PA和ProFibus-FMS。其间ProFibus-DP(Decentralized Periphery)界说为分散型外围设备现场总线,系专门为进程操控体系与分散的外围设备之间高速数据信息交流而计划的。其传输介质为双绞线或光纤联接的RS485传输制式,波特率9.6-12Mb/s,体系构成成本低,高速牢靠。
 现场总线ProFibus指令集精简凝练,编程非常便利。具有现场总线ProFibus通讯功用的计量泵,在具有一切手动调理功用的一起,能够便利地溶入高档的如集散式计算机操控体系中,使其各种功用得以更充分地表现,现已变成现代精细计量泵的佼佼者。普罗名特公司计量泵家族中即有三大系列数十个类型的商品装备了现场总线功用。 
四、将来开展方向
  计量泵的研制现已逾越了其传统意义上单纯寻求容量和原料的领域,转而面向高精度,多功用和智能化的开展方向,这一趋势现已变成国际首要计量泵生商的一致。

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