蠕動(dòng)泵的常見(jiàn)參數(shù)及常用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片---Trinamic（TMC）

蠕動(dòng)泵是一種可控制流速的液體輸送裝置，因?yàn)榭梢苑€(wěn)定控制流體的流速；無(wú)污染輸送流體；維護(hù)簡(jiǎn)單便宜，

且具有輸送精度高、較強(qiáng)的耐腐蝕性、剪切作用小、操作簡(jiǎn)單及易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，

所以廣泛應(yīng)用在科研、制藥、化工、環(huán)保、飲料、食品、農(nóng)業(yè)、印刷等各領(lǐng)域。

其在科研實(shí)驗(yàn)室常被用于細(xì)胞組織輸送、標(biāo)本脫色、灌注、液體色譜分析以及酸性或堿性溶液輸送等。

一、什么是蠕動(dòng)泵？

蠕動(dòng)泵，英文名為peristaltic pump。行業(yè)中對(duì)其有許多稱呼，例如蠕動(dòng)泵、計(jì)量泵、恒流泵、軟管泵等。

根據(jù)輸送的精度命名，其被稱為計(jì)量泵、恒流泵；

根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)造命名，其被稱為軟管泵；

根據(jù)產(chǎn)品的原理命名，其被稱為蠕動(dòng)泵（本文中統(tǒng)一稱為蠕動(dòng)泵）。

二、蠕動(dòng)泵的組成結(jié)構(gòu)

蠕動(dòng)泵由三部分組成：蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)器，蠕動(dòng)泵泵頭和蠕動(dòng)泵軟管，

是一種可通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速和不同流量軟管，來(lái)實(shí)現(xiàn)流量高精度控制的液體輸送裝置。

三、蠕動(dòng)泵的工作原理

通過(guò)擠壓軟管實(shí)現(xiàn)液體的輸送，因此這種泵輸送的液體在泵內(nèi)只經(jīng)過(guò)軟管，沒(méi)有死角，因此極易清洗，不易產(chǎn)生殘留，非常適合于需要潔凈輸送的用途。

再因?yàn)槿鋭?dòng)泵每轉(zhuǎn)一圈都會(huì)輸出固定量的流體，因此蠕動(dòng)泵流量控制非常精準(zhǔn)，可以通過(guò)調(diào)速和計(jì)時(shí)的方式實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)量輸送。

?

蠕動(dòng)狀態(tài)的軟管就像人的腸道一下推動(dòng)管內(nèi)的流體，因此不會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生擠壓和破壞，

所以也適合輸送相對(duì)粘稠或含有一些顆粒的物料，例如含有果粒的果汁，不過(guò)需要注意選擇匹配相應(yīng)需求的軟管。

拿輥?zhàn)又睆较嗤谋孟啾容^，產(chǎn)生較大“枕”體積的泵，其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較大，但產(chǎn)生的脈動(dòng)度也較大。

而產(chǎn)生較小“枕”體積的泵，其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較??；快速、連續(xù)地形成的小“枕”使傳輸流體的流量近于恒定平穩(wěn)狀態(tài)。

工作原理解析：

(1)電機(jī)帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)

(2)輥?zhàn)优c泵殼，對(duì)泵管形成擠壓

(3)在輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，輥?zhàn)訑D壓住的泵管區(qū)域后端，液體被推向下游

(4)在輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，輥?zhàn)訑D壓住的泵管區(qū)域，在輥?zhàn)与x開后，由于泵管的彈性，會(huì)恢復(fù)圓管形；

泵管由被擠壓狀態(tài)恢復(fù)到圓管狀態(tài)，會(huì)形成吸力，而下游被輥?zhàn)訑D壓住不導(dǎo)通，該吸力只能吸引上游的液體

(5)輥?zhàn)舆B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成連續(xù)地液體從入口吸入、從出口排出

蠕動(dòng)泵的分類及應(yīng)用場(chǎng)景

按照流量分類

1、小流量蠕動(dòng)泵：主要用于實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療等行業(yè)，流量精度高；

2、中流量蠕動(dòng)泵：主要用于實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療和小型生產(chǎn)及分配等，流量精度高；

3、大流量蠕動(dòng)泵：主要用于大流速實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)灌裝和分配以及工業(yè)液體的輸送等。

蠕動(dòng)泵優(yōu)點(diǎn)：

(1)不污染管子之外的其他結(jié)構(gòu)，且無(wú)閥、無(wú)密封圈

(2)可在無(wú)液體填充情況下空轉(zhuǎn)

(3)可以在無(wú)液體填充情況下自吸

(4)可處理含雜質(zhì)較多的液體

(5)可正反兩個(gè)方向工作

(6)可防止液體回流

蠕動(dòng)泵缺點(diǎn)：

(1)泵管會(huì)老化：

泵管多為橡膠、硅膠等彈性體材料，長(zhǎng)時(shí)間擠壓之后，彈性會(huì)變差，不能更好的恢復(fù)變形，導(dǎo)致流量下降或流量波動(dòng)變大。

(2)多個(gè)泵頭或多根泵管之間，流量一致性不是特別好：

泵管方面，泵管本身是彈性體材料(硅膠、橡膠等材料)，泵管壁厚、內(nèi)徑等差異，會(huì)引起不同泵管之間的流量差異。

泵頭方面，棍子的外徑大小、棍子與電機(jī)轉(zhuǎn)軸之間的距離上的差異，擠壓泵管的泵殼存在的公差，都會(huì)導(dǎo)致流量差異。

下面來(lái)了解一下蠕動(dòng)泵常見(jiàn)的一些參數(shù)：

在選擇驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候，一般要考慮三個(gè)方面：轉(zhuǎn)速，控制形式，防護(hù)等級(jí)。

驅(qū)動(dòng)芯片：推薦Trinamic（TMC）電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，TMC2209、TMC2225、TMC2130等。

相較于普通的驅(qū)動(dòng)芯片，其具有靜音、防抖、高細(xì)分等技術(shù)，非常適合蠕動(dòng)泵的應(yīng)用場(chǎng)景。

Trinamic電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片---TMC2209

轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速越高，流量越大，推薦選擇略高于自己需求的轉(zhuǎn)速。

控制形式：一般有著可調(diào)轉(zhuǎn)速、流量分配、外部控制等多種形式。

防護(hù)等級(jí)：防護(hù)等級(jí)越高，防止外物入侵，水浸入的能力越高，結(jié)合自己行業(yè)的工作環(huán)境，選擇相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。

泵頭的選擇一般考慮五個(gè)方面：參考流量，通道需求，滾輪需求，抗化學(xué)性，軟管更換。

參考流量：不同泵頭搭載不同的軟管，流量便也不盡相同，所以選擇泵頭的時(shí)候請(qǐng)注意參考流量。

通道需求：通道分為單通道或者多通道，如果有多通道需求的話，選擇多通道泵頭或者將泵頭串接也可以。

滾輪需求：蠕動(dòng)泵的滾輪越少，流出的流體脈動(dòng)越高，流速越不穩(wěn)定，如果對(duì)流體的穩(wěn)定性要求高的，建議選擇滾輪數(shù)多的泵頭。

耐化學(xué)性：長(zhǎng)時(shí)間使用蠕動(dòng)泵，溢出的流體可能對(duì)泵頭有所損害，所以這方面也要考慮到。

軟管更換：如果更換軟管頻率比較高，建議選擇可快速更換軟管的蠕動(dòng)泵。

選擇軟管時(shí)需考慮五個(gè)方面：參考流量，耐化學(xué)性，流體溫度，軟管壽命，吸程揚(yáng)程。

參考流量：不同型號(hào)的軟管所承載的流量是不一樣的，根據(jù)自己對(duì)流量的需求，選擇相應(yīng)的軟管即可。

耐化學(xué)性：蠕動(dòng)泵的三種配件中，主要和流體接觸的便是軟管，所以軟管的耐化學(xué)性是選擇時(shí)需重點(diǎn)考慮的，

例如硅橡膠可耐高溫低溫，而氟橡膠具有優(yōu)秀的抗氧化性和耐腐蝕性等。

流體溫度：軟管材質(zhì)不同，耐溫不同，普通的橡膠軟管一般可達(dá)100°，而硅橡膠軟管最高可耐200°高溫。

軟管壽命：雖說(shuō)針對(duì)使用情況不同，軟管壽命也上下浮動(dòng)，但普遍來(lái)說(shuō)進(jìn)口的軟管比國(guó)產(chǎn)的軟管壽命略長(zhǎng)一些。

吸程揚(yáng)程：蠕動(dòng)泵依靠轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的真空，利用空氣壓差進(jìn)行流體的輸送，也因此產(chǎn)生了吸程和揚(yáng)程。

吸程指抽水口距離待抽液面的垂直距離，揚(yáng)程是指泵揚(yáng)水的高度。

軟管的材料、內(nèi)徑、壁厚等多種因素都會(huì)對(duì)吸程揚(yáng)程有所影響。

審核編輯 黃昊宇