一种蠕动泵分流控制系统以及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蠕动泵分流控制系统以及控制方法，控制系统包括：蠕动泵装置，所述蠕动泵装置包括壳体以及设于所述壳体内的分管和至少两组滚轮组，其中各所述滚轮组同轴设置，位于不同的滚轮组之间的滚轮周向错开布置；所述分管与所述滚轮组一一对应地沿所述滚轮组的周向设置于所述滚轮组与所述壳体之间；还包括控制装置和输出管，所述控制装置控制所述分管中的至少一个处于完全释放状态的分管与所述输出管连接。本发明专利技术的蠕动泵分流控制系统可控制至少一个处于完全释放状态的分管与输出管连接，确保输出流量稳定无脉动。

【技术实现步骤摘要】
一种蠕动泵分流控制系统以及控制方法
本专利技术涉及蠕动泵
，具体涉及一种蠕动泵分流控制系统以及控制方法。
技术介绍
蠕动泵是通过重复压缩弹性管使管中的流体朝设定的方向运行，由于其无污染、精度高、低剪切力、密封性好，维护简单等优点，在工业中得到广泛的应用，尤其在生物医疗检测、食品制备以及生化分析等领域。蠕动泵在传送流体的过程中，在软管受到挤压的压力消失后，软管依靠自身弹性恢复原状时，软管内容积会变大产生负压从而降低了蠕动泵的输出流量，如此往复，蠕动泵最终输出的流量会出现周期性的脉动。在需要流体平稳运动的应用中，如流式细胞仪样品流的传输、生物分析各类试剂的定量进给、生物试剂灌装设备中的定量进给等，蠕动泵输出的周期性脉动流量会出现非预期的影响。为解决上述技术问题，美国专利文献US20130189120A1公开了一种用于蠕动泵的方法和装置，其通过位置传感器监测和/或编程控制转子的转动速度，该转动速度与蠕动泵管内的由于接近弧形弯曲轨道的出口区段的其压缩改变所导致的流体体积变化率基本成反比，通过该方法来保持总流体输出体积基本保持不变，从而减小一定的脉动，从而降低脉动流量对蠕动泵的影响；中国专利文献CN205380889U公开了一种用于可流动性原料3D打印的挤出机构，其包括支架以及安装在支架上的电机、蠕动单元和喷头，电机可驱动蠕动单元蠕动，蠕动单元和喷头，电机可驱动蠕动单元蠕动，蠕动单元包括设置在支架上的蠕动单元壳体、以及在壳体内的平行间隔设置至少三个滚轮组成的滚轮组，且相邻的辊轮的间隙空间内分别并行设置多个滚子，多根原料软管分别一一对应设置在各间隙空间中并可在滚轮转动而带动滚子滚动过程中被相应间隙空间中的所述滚子挤压，以此方式各原料软管中的原料可被蠕动挤压如输送至喷头。其中，原料通过一根软管输送到打印耗材通过多通接头将打印原料分别送入各软管的进口，原料通过蠕动挤出机构后分别由各软管出口挤出，各软管出口再通过一个多通将原料灰机到一根出口中。软管滚轮交错布置的方式可以使得软管中的原料或耗材所受的压力峰和谷互补，导致不同滚轮组内的相邻滚轮所产生的脉动能够相互抵消一部分，解决软管出口回吸的问题。但是，上述的用于蠕动泵的方法和装置，其能减小一定的脉动，但并不能完全消除蠕动泵输出的脉动流量，同时也增加了对电机的性能要求和控制难度；上述的用于可流动性原料3D打印的挤出机构，只是通过增加连接于总输出管的分管，通过综合其余分管中的输出流量减轻总输出管中的输出脉动，但脉动仍不能完全消除，其中，当无脉动输出的分管的数量越多其总输出管中降低脉动的效果越好，但上述结构复杂，且无法完全消除蠕动泵的输出流量会出现周期性脉动的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于无法完全消除蠕动泵的输出流量会出现周期性脉动的问题。为此，本专利技术提供一种蠕动泵分流控制系统，其包括：蠕动泵装置，所述蠕动泵装置包括壳体以及设于所述壳体内的分管和至少两组滚轮组，其中各所述滚轮组同轴设置，位于不同的滚轮组之间的滚轮周向错开布置；所述分管与所述滚轮组一一对应地沿所述滚轮组的周向设置于所述滚轮组与所述壳体之间；还包括控制装置和输出管，所述控制装置控制所述分管中的至少一个处于完全释放状态的分管与所述输出管连接。进一步地，所述控制装置包括控制单元以及与其连接的检测单元和切换单元，所述切换单元连通各所述分管中的任意个和所述输出管；所述检测单元检测各所述滚轮的旋转位置，所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制所述切换单元动作。进一步地，所述检测单元为位置传感器，所述位置传感器设于所述蠕动泵内与所述分管出口段对应处，所述位置传感器检测所述滚轮组中运动至所述分管出口处的滚轮或者固定滚轮的销轴的位置。进一步地，所述位置传感器为磁敏式接近开关、漫反射光电接近开关、电感式接近开关、电容式接近开关、机械按压式开关中的一种或多种。进一步地，所述分流控制系统还包括回收装置，所述回收装置连接至各个所述分管的出口段处。进一步地，所述回收装置包括收集单元和回收管路，所述收集单元通过所述回收管路与所述切换单元连接。进一步地，所述滚轮组设置有两组，两组滚轮组中的滚轮数量均相同，各所述滚轮组中的滚轮沿周向均匀分布，同一滚轮组内的相邻滚轮之间的夹角相同。进一步地，所述回收装置还包括第一分配单元，所述第一分配单元连通所述回收管路和所述收集单元。进一步地，各所述分管的入口段连接至所述第一分配单元。进一步地，所述切换单元为连接两个所述分管出口段的一个两位四通换向阀，所述第一分配单元为四通连接块。进一步地，所述回收装置还包括第二分配单元，所述第二分配单元设置于所述切换单元与所述输出管之间。进一步地，所述切换单元为两位三通换向阀，所述第一分配单元、所述第二分配单元均为多通道连接块。进一步地，各所述滚轮组的滚轮设置为2个以上。进一步地，其中第一滚轮组中的滚轮与周向后方与其紧邻的第二滚轮组中的滚轮之间的夹角范围为：π/n-θ至π/n+θ，其中θ＝2π/n-4π·t1/T，t1：为滚轮从开始释放分管的位置运动至完全释放分管的位置之间所需要时间；T：为单个滚轮在驱动电机的驱动下围绕传动轴旋转一周所需要的时间；n：为每组滚轮组中滚轮的数量。进一步地，其中第一滚轮组中的滚轮与周向后方与其紧邻的第二滚轮组中的滚轮之间的夹角为π/n。进一步地，其中第一滚轮组中的滚轮与周向后方与其紧邻的第二滚轮组中的滚轮之间的夹角为π/n-θ。进一步地，其中第一滚轮组中的滚轮与周向后方与其紧邻的第二滚轮组中的滚轮之间的夹角为π/n+θ。本专利技术提供一种采用上述的分流控制系统控制蠕动泵输出的方法，包括以下步骤：S1：检测装置检测各分管中流体的工作状态，当检测到任意分管处于完全释放状态时向控制装置发送控制信号；S2：所述控制装置控制各处于完全释放状态的所述任意分管的出口与所述输出管连通。进一步地，步骤S2还包括：所述控制装置限制其余未处于完全释放状态的分管与所述输出管连通。进一步地，所述控制装置控制其余未处于完全释放状态的分管出口与回收装置连通。进一步地，沿所述滚轮组的旋转周向设置有分管完全释放位置；其中当任意一个滚轮组中的其中一个滚轮处于完全释放位置时，触发所述检测装置向所述控制装置发送控制信号，使得与其对应的分管连通输出管。进一步地，沿所述滚轮组的旋转周向设置有开始释放位置和完全释放位置；其中在任意一个滚轮组的第一滚轮经过完全释放位置后，周向后方的另一组滚轮组中与该第一滚轮紧邻的第二滚轮进入开始释放位置前，触发与所述第一滚轮对应设置的检测装置向所述控制装置发送控制信号，使得与所述第一滚轮对应的分管连通输出管。进一步地，所述控制装置控制切换装置动作，所述切换装置连通处于完全释放状态的分管出口与所述输出管。进一步地，所述控制装置控制切换装置动作，所述切换装置连通未处于完全释放状态的分管出口与回收装置。本专利技术的技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的一种蠕动泵分流控制系统，其包括：蠕动泵装置，所述蠕动泵装置包括壳体以及设于所述壳体内的分管和至少两组滚轮组，其中各所述滚轮组同轴设置，位于不同的滚轮组之间的滚轮周向错开布置；所述分管与所述滚轮组一一对应地沿所述滚轮组的周向设置于所述滚轮组与所述壳体之间；还包括控制装置和输出管，所述控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蠕动泵分流控制系统，其包括：蠕动泵装置，所述蠕动泵装置包括壳体以及设于所述壳体内的分管和至少两组滚轮组，其中各所述滚轮组同轴设置，位于不同的滚轮组之间的滚轮周向错开布置；所述分管与所述滚轮组一一对应地沿所述滚轮组的周向设置于所述滚轮组与所述壳体之间；其特征在于：还包括控制装置和输出管，所述控制装置控制所述分管中的至少一个处于完全释放状态的分管与所述输出管连接。

【技术特征摘要】
1.一种蠕动泵分流控制系统，其包括：蠕动泵装置，所述蠕动泵装置包括壳体以及设于所述壳体内的分管和至少两组滚轮组，其中各所述滚轮组同轴设置，位于不同的滚轮组之间的滚轮周向错开布置；所述分管与所述滚轮组一一对应地沿所述滚轮组的周向设置于所述滚轮组与所述壳体之间；其特征在于：还包括控制装置和输出管，所述控制装置控制所述分管中的至少一个处于完全释放状态的分管与所述输出管连接。2.根据权利要求1所述的分流控制系统，其特征在于：所述控制装置包括控制单元以及与其连接的检测单元和切换单元，所述切换单元连通各所述分管中的任意一个和所述输出管；所述检测单元检测各所述滚轮的旋转位置，所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制所述切换单元动作。3.根据权利要求1所述的分流控制系统，其特征在于：所述检测单元为位置传感器，所述位置传感器设于所述蠕动泵内与所述分管出口段对应处，所述位置传感器检测所述滚轮组中运动至所述分管出口处的滚轮或者固定滚轮的销轴的位置。4.根据权利要求1所述的分流控制系统，其特征在于：所述位置传感器为磁敏式接近开关、漫反射光电接近开关、电感式接近开关、电容式接近开关、机械按压式开关中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的分流控制系统，其特征在于：所述分流控制系统还包括回收装置，所述回收装置连接至各个所述分管的出口段处。6.根据权利要求5所述的分流控制系统，其特征在于：所述回收装置包括收集单元和回收管路，所述收集单元通过所述回收管路与所述切换单元连接。7.根据权利要求6所述的分流控制系统，其特征在于：所述滚轮组设置有两组，两组滚轮组中的滚轮数量均相同，各所述滚轮组中的滚轮沿周向均匀分布，同一滚轮组内的相邻滚轮之间的夹角相同。8.根据权利要求7所述的分流控制系统，其特征在于：所述回收装置还包括第一分配单元，所述第一分配单元连通所述回收管路和所述收集单元。9.根据权利要求8所述的分流控制系统，其特征在于：各所述分管的入口段连接至所述第一分配单元。10.根据权利要求9所述的分流控制系统，其特征在于：所述切换单元为连接两个所述分管出口段的一个两位四通换向阀，所述第一分配单元为四通连接块。11.根据权利要求8所述的分流控制系统，其特征在于：所述回收装置还包括第二分配单元，所述第二分配单元设置于所述切换单元与所述输出管之间。12.根据权利要求11所述的分流控制系统，其特征在于：所述切换单元为两位三通换向阀，所述第一分配单元、所述第二分配单元均为多通道连接块。13.据权利要求1-12任意一项所述的分流控制系统，其特征在于：各所述滚轮组的滚轮设置为2个以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：严心涛，王策，马玉婷，陈忠祥，钟金凤，武晓东，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32