精密蠕动计量泵是山西丰安科技有限公司设计制造的一种用于液体精准加注的流体计量产品,采用可以精确控制运行角度的步进电机驱动蠕动计量泵运行,除了具备传统计量泵的模糊计量功能以外,独家创新设计的以闭环反馈方式结合数字控制技术,通过多种流量算法实时对计量泵的运行进行智能控制,管理液态原料的加注与配制,使液态原料的输送误差控制在一滴以内,通常能够达到±0.02g以内的加注精度,实现高精度的自动化计量和组合,帮助用户节省原料、提高效率,保证液体配比的质量及稳定性、减少废品及污染物排放。
山西丰安科技有限公司独家设计制造的精密蠕动计量泵,经过专门的设计,可以有效消除传统计量泵由于运行机制带来的负面影响,确保液体加注的准确性。填补了计量泵行业精准加注的空白,并已获得中华人民共和国国家知识产权局授予的专利权。

产品背景
在正常的生产生活中,所使用的液体原料一般情况下都是多种成分调配组合的,配比和计量在精度上的失误,直接影响产品的性能,导致应用效果的千差万别,错误的配比,无法达到预期的应用目的,并且造成原料的浪费和不必要的废液、废品排放处理。
目前市场上缺乏通用的高精度计量设备,配液工作通常只有采取人工加注或使用传统计量泵两种方式:
传统的人工加注一般是借助电子天平由操作人员手工添加。受到环境、健康、情绪等诸多因素干扰,加注精度不能保证且效率低下,配比质量无法控制。
采用移液滴管滴液可以提高加注的准确性,介质为纯净水时,使用移液滴管,可以得到每滴液体约0.06g的重量精度,但是加注的速度及液量都受限于移液滴管的物理特性,无法满足液量需求。

目前市场上销售的传统计量泵,基本分为两类,一类是包括蠕动泵与隔膜泵在内的柔性泵室结构,另一类是齿轮泵与活塞泵的钢性泵室结构。这两类传统的计量泵都是按照泵室容积与做功次数的乘积来估算液体加注量。
采用此种计量方法,受到泵体质量、控制精度、液体特性与外界干扰等因素的影响,误差一般为加注量的2%,但是此类产品致命的问题是无法做到任意液量的精确输出,更无法避免运行的积累误差,误差会随加注液量的提高成倍的加大。导致液态原料的实际加注量与预期相差甚远。

在传统的计量泵产品中, 除蠕动泵以外的其他泵送方式,被传输的液体都必须进入泵体之中,与其中的运动部件直接接触,因此在传输过程中会受到泵体以及传动部位的润滑油脂等污染,不能满足高等级的清洁输送要求。只有蠕动泵能够在传输过程中实现液体与泵体的隔离,只需保证软管内部的清洁即可保证液体原料可靠的清洁输送。
蠕动泵送机制:蠕动泵运行过程中,弹性软管在滚轮之间形成泵室,通过滚轮对软管交替挤压,推动液体形成输送。该方式的优势在于整个输送过程中,液体原料始终处于清洁的软管之中,与泵体和外界没有接触,保证了原料传输的清洁。在输送酸、碱溶液时,不会像常规液泵被腐蚀性液体侵入或溶解造成损坏。

但是蠕动泵在具备独特泵送方式的同时,也无法避免其运行机制造成的影响。包括进口产品在内的传统蠕动泵,都是基于角度换取流量的简单控制方式,在应用于需要随意设定输出液量、输出速度的计量场合时,由于受到脉冲出液、软管回弹性能、液体原料中包含空气以及运行积累误差等因素干扰(下有详解),会大幅造成输送精度的缺失,导致液体输出的精度不受控制。

脉冲出液:蠕动泵对软管的交替挤压循环中,滚轮在完成泵室液体的推送之后,被压扁的软管恢复原有的形状,在滚轮释放软管的瞬间,软管回弹会造成液体的回吸现象,出液被回吸中断,形成非线性脉冲波动,导致在运行方向、运行速度相同的情况下出现液体输出不均匀的脉动问题。
软管回弹性能:蠕动泵在不同的运行速度、流动阻力、软管疲劳程度等差异条件下,直接影响到软管的回弹性能,软管回弹时间不足或回弹充液未完成时被再次挤压泵送,都会造成泵室容积的变化,导致在运行角度相同的情况下输送液量不同的现象。
气泡干扰:液体在传输过程中不可避免的会将空气会混入液体当中,形成不同体积的气泡,当包含气泡的液体进入泵室时,气体占据了液体容积,导致液体输出量减少,传统的计量泵无法检测和控制包含在液体中的空气成分,造成液体输出量的损失。
运行积累误差:传统计量泵在运行过程中是按照已知泵室容积(无法精确)与泵送次数来预计液体输出量的,泵送过程中因泵室排空周期的频率不同,导致柔性泵室的容积变化或钢性泵室因液体流动性不同带来充液量的变化,当容积与充液量发生改变时,输出液量的精度自然得不到保障。
产品优势
精密蠕动计量泵针对现有的流量控制设备的不足而设计,计量方式不受积累误差影响,在允许的液量范围内,加注误差始终保持在一滴以内,全方位满足配液工作所需的任意液量加注要求。
产品设计采用独特的蠕动泵送方式来保证液体原料清洁可靠的输送,具有双向输送、低剪切力和良好的密封等特性,允许使用粘稠、带有细小颗粒以及对金属腐蚀性强的液体。软管可以方便的使用常规手段进行消毒、更换,能够满足食品、医疗、制药等领域对传输环境要求更高的液体计量输送。
精密蠕动计量泵采用液泵及管路设计,提供2通道、8通道、16通道、24通道、32通道以及2~30KG不同量程、不同精度的机型可供选择,既可满足样品测试所需的精度,也可用于配方液体的批量加注。自动化控制无需人为决策和干预,避免了液体加注过程中由于各种原因导致的精度问题,同时提高了配方液体的加注效率。


创新设计
精密蠕动计量泵创新设计的以重量闭环反馈方式,对液体的实际加注量精确监控,通过多种流量算法对液态原料的加注进行智能控制,实时精确控制蠕动泵的运行,能够有效的消除传统计量泵的精度缺陷,缩小误差范围,使其在输出任意液量、流速的情况下,保持极高的精度优势。并且为多种加注应用设计了如粉料液化模糊控制、液量同步、流速同步等不同的加注模式。
本产品的液泵泵体采用聚苯硫醚材料制造,精度高,刚性好,抗有机溶剂化学腐蚀。滚轮及壳体采用食品级304不锈钢材料,耐腐蚀,不生锈,卫生等级高,故障率低,节约使用成本。可以根据不同的应用要求方便的更换不同材质的泵管,并且能够采用射线、高温、高压等方式对泵管进行消毒。
精密蠕动计量泵系统采用七英寸彩色液晶触摸屏及五个功能按键操控,通过简洁的人机交互界面,可对配液总量、加注速度以及各种配方原料的百分比进行精准设定(百分比精确至0.001%),并对系统运行状态实时显示,配液结束后会保存各种原料的实际加注量并在界面中显示以备查验,整个配液流程自动完成。系统内部预留百余种用户自定义配方、粉料液化配方及彩通配方的存储空间,用户可以在系统内对配方进行存储和管理,方便用户的配液工作。操作系统采用嵌入式软件设计,单机独立运行,无需外部电脑进行管理。各项功能任务明确、操作简易,配合在线帮助信息,便于操作人员快速掌握操作要领。


产品应用
食品行业:在食品、饮料生产领域,液态产品一个重要的加工过程是各种主料以及添加剂的成分组合,多数情况下,对于添加剂成分的使用有着严格的比例要求,组合比例的准确性对于食品安全以及食品的质量、感观等方面的影响是巨大的,比例精度的缺失必然是产品质量、口感、外观不稳定的重要因素。本产品的应用能够严格控制配方比例的准确性,以保证食品质量的稳定性。使用符合食品认证标准的泵管,即能够达到相关的卫生安全标准。

医疗制药行业:在医疗和药品生产领域的实际应用中,对多种药品进行组合的要求是严苛的,成分比例的精度直接影响对病患的治疗结果,尤其是对于特殊成分的添加,加注比例的错误将会是致命的。医疗制药行业对于液体泵送设备有着严格的卫生等级要求,液体原料的输送不被泵送设备污染是必须的。本产品通过使用USP、FDA、NS认证标准的泵管,可确保液体原料的清洁传输要求。

纺织印染、油漆、涂料、油墨行业:色彩的组合配制(以纺织印染为例),纺织品的染色和印花,是使用液体染料对织物进行上色处理,所使用的染料几乎全部都是多种基础色彩染料按照配方组合而成,染料的配方比例控制是保证成品质量的重要环节,加注比例精度不足,将直接导致生产批次的色彩差异。为了保证不同批次染料组合的一致性,生产单位必须对每个批次的配料进行多次测试,而测试使用的配料样品,为了减小配比误差,不得不将配料样品的试量加大,造成极大的原料浪费和废料、废水等有毒有害物质的排放。纺织印染行业使用本产品可以对染料、助剂进行精确组合,有效提高染料配比的准确性和一致性,减少样品测试工作,帮助纺织印染企业节能减排,保证最终产品色彩、性能的准确性。还可以通过相关色彩分析设备的辅助计算对生产过程中产生的废料、余料进行二次加工利用,更好的对原料加以利用,实现更少的污染排放。

化工行业:化工行业通过使用不同材质的软管,可以高精度计量输送酸性、碱性、有机溶剂等不同性质的流体,本产品能够应用于精细化工、环保、水处理等行业。

科学试验:本产品可应用于生物分析、配料、细胞组织传送、培养基合成、水处理精确定量投放药剂等应用场合。


