Процессы аспирации и дозирования
Насосы переменного объема, их также называют прецизионные дозирующие насосы, представляют собой объемное устройство, работающее за счет втягивания поршня для всасывания жидкости, а затем его выдвижения для дозирования. Когда поршень находится в исходном положении, двигатель следует переключить на обратный отсос жидкости. Количество всасываемой жидкости зависит от количества шагов, выполняемых двигателем, а количество шагов может варьироваться. Для дозирования измените направление и дайте команду двигателю выполнить то же количество шагов. Важно убедиться, что вы не превышаете объем дозирования насоса, иначе это может привести к его повреждению.
Необходимо выделять время для заправки насоса в промежутках между дозированием. Максимальная скорость заправки зависит от требований системы. Например, скорость заправки может превышать скорость выдачи, если требуется медленная непрерывная дозировка. Когда требуется максимальная скорость подачи, фаза заправки или аспирации в цикле потребует столько же времени, сколько и цикл подачи. Низкие скорости аспирации могут потребоваться для предотвращения кавитации, которая может возникать по следующим причинам:
• большая длина впускных трубок,
• высокие ограничения на входе,
• высокая вязкость или низкое давление пара.
Максимальная скорость подачи
Максимальная скорость подачи - это комбинация ускорения, постоянной скорости и замедления. Она поддерживается короткое время, пока поршень достигнет конца своего хода и насос потребуется снова наполнить. Попытка наполнить насос слишком быстро может привести к значительному падению давления, что приведёт к высвобождению из жидкости захваченного ей газа. Образующиеся пузырьки газа отрицательно скажутся на точности дозирования и коэффициенте вариации (CV).
Минимальные скорости подачи
Минимальная скорость подачи зависит от габаритов насоса и характеристик привода. Скорость подачи можно снизить с помощью микрошагового регулирования. При бесконтактном дозировании наконечник форсунки и конструкция системы будут влиять на выдаваемый объем. Влиять могут также и другие факторы, например, методика дозирования.
Компенсация люфта в насосах с шаговым приводом
Насосы с шаговым приводом можно считать полезными устройствами с регулируемым объемом, при условии, что в их конструкции предусмотрена важная особенность — минимизация люфта.
Люфт - небольшое смещение, зазор между сопряженными деталями. В насосах с шаговым приводом он может возникнуть в ходовом винте и является серьёзной проблемой при изменении направления между всасыванием и дозированием. Люфты могут привести к неточности направления и даже повреждению самого насоса.
Люфт можно свести к минимуму, но не устранить. Между приводной гайкой и ходовым винтом намеренно оставлен зазор для обеспечения плавного вращения. Нулевой зазор между резьбой ходового винта и приводной гайкой не приведет к люфту; однако чрезмерно плотная посадка приведет к заеданию, препятствующему перемещению. При изменении направления движения гайка должна повернуться на несколько градусов, прежде чем поверхности снова войдут в зацепление, что приведёт к меньшему, чем предполагалось, объему подачи.
Более строгие технические характеристики насосов с шаговым приводом могут быть достигнуты за счет компенсации люфта.
Количество ступеней двигателя, необходимых для повторного зацепления механической резьбы ходового винта после изменения направления, зависит от его модели.
Люфт может повлиять на точность насоса, Когда происходит повышение точности или повторяющиеся изменения направления (подача / аспирация), требуется дополнительная компенсация люфта.
Существует два метода компенсации люфта:
1. механический
2. с помощью программного обеспечения.
Механическая компенсация люфта
Для механической компенсации люфта можно использовать подпружиненную конфигурацию с двумя гайками. Это устройство двойного действия против люфта, зацепляет сразу обе поверхности ходового винта. При изменении направления движения количество ступеней люфта сводится практически к нулю. Большинство высокопроизводительных моделей насосов переменного объема оснащены механической компенсацией люфта.
Компенсация люфта с помощью программного обеспечения
При отсутствии механической компенсации люфт может быть уменьшен с помощью программного обеспечения. Разработчики систем часто включают программную компенсацию в свои подпрограммы, улучшая производительность привода или насоса. Программная компенсация включает в себя перемещение на заданное количество ступеней после изменения направления
Минимизация люфта гарантирует, что насосы с шаговым приводом будут стабильно работать по назначению и требовать при этом минимального технического обслуживания.
