一种计量泵及计量系统技术方案

本发明专利技术公开一种计量泵，其包括：一腔室，此腔室具有近端部分和远程部分；一活塞，此活塞容纳于该腔室内并且可在该腔室中移动；一驱动器，此驱动器用于自该腔室中的近端止点到远程止点往复地驱动该活塞，其中该远程止点位于该腔室的远程部分，而该近端止点则位于该腔室的近端部分；一出口阀，此出口阀位于该腔室的远程部分，其中，如果该活塞是在远程方向上移动，则该出口阀允许流体自该腔室流出，而如果该活塞是在近端方向上移动，则该出口阀阻止流体流入该腔室；以及一密封器，此密封器位于该腔室的远程部分，如果该活塞位于远程止点，则该密封器密封该腔室；以及一入口阀，该入口阀控制液体流入和流出。

A metering pump and metering system

【技术实现步骤摘要】
一种计量泵及计量系统
本专利技术是关于一种计量泵及计量系统，该计量泵可从来源抽取流体并且将低量的流体分配到池槽中；该计量泵可分配范围为数微升(µL)到约100微升（µL）的预定容积的流体。
技术介绍
在现有技术中，活塞泵是本领域的技术人员所已知的。活塞泵可自来源中抽取流体并且将其传递到池槽。在该活塞泵的入口处，入口止回阀与腔室连接，而活塞在该腔室内往复运动。在腔室的出口处设置有出口止回阀。根据现有技术的活塞泵有一项缺点，即位于出口阀处的真空可能会从该来源中抽出流体。故而无法精确地决定由活塞泵所分配的流体量。此外，现有技术的活塞泵具有高的间隙容积，并且无法流入连接在入口止回阀和来源之间的导管。并且，配量系统在现有技术中为已知。这些配量系统包括推动器，此驱动器可开启一开口以供分配流体。一旦分配了设定容积的流体之后，该推动器就会关闭此开口。这些系统在流体来源和推动器之间需要一加压来源或是泵。但是这些系统并非乐见，原因是加压来源或附加泵会提高计量系统的复杂度和容积。关于含有可关闭一开口的推动器的配量系统，可例如参见WO88/03052A1、EP1674163A2、EP1721681A2以及EP1802191A1。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种计量泵，该计量泵能够可重复地分配自一来源所汲取的预定容积的流体。本专利技术的目的可通过根据权利要求中的计量泵和计量系统所达成。本专利技术公开一种计量泵，其中包括：具有近端部分和远程部分的腔室；以及容纳在该腔室中并且能够从该近端部分移动到该远程部分的活塞。该计量泵进一步包括一驱动器，此驱动器用于从该腔室内的近端止点到远程止点往返地驱动该活塞。该远程止点是位于该腔室的远程部分处。该近端止点是位于该腔室的近端部分处。出口阀位于邻近于该腔室的远程部分。该出口阀可位于相反于该腔室的位置处。如果活塞是向该远程方向移动，则出口阀允许流体从该腔室流出；而假如活塞是向近端方向移动，则出口阀会阻止流体流入该腔室。该计量泵进一步包括位于该腔室的远程部分的密封器，其中，如果该活塞位于该远程止点处，则位于该远程部分的密封器会密封该腔室。该计量泵进一步包括一入口阀，其中，如果该活塞是向近端方向移动，则该入口阀允许流体流入该腔室内，而假如该活塞是向远程方向移动，则该入口阀阻止流体流出腔室。该活塞可在其远程止点位置处接触到位于远程部分处的密封器。该活塞可在其远程止点位置处弹性地交接到位于远程部分处的密封器。尤其，该活塞可在其远程止点位置处弹性地压缩位于远程部分处的密封器。该计量泵的优点在于，它可自一来源中抽取流体，例如液体，并且可个别地流入及泄出连接在该来源和该入口阀之间的导管。此外，连接到该出口阀的导管内的真空无法自该腔室和该来源抽出流体。该入口阀可包括一输入开口和一输出开口。如果该输出开口处的压力低于该输入开口处的压力，并且如果该输入开口处的压力低于或等于该计量泵的环境压力，则该入口阀允许流体自该输入开口流向该输出开口。该计量泵不需要加压来源，也不需要连接在该来源和该入口阀的输入开口之间的泵。由此，可降低计量泵的复杂度。计量泵的入口通道可连接到该入口阀和该腔室，其中该入口通道并列设置在位于该腔室的远程部分处的密封器。从而，可达成一种低间隙容积，并且该泵能够以快速且可靠的方式个别地流入及泄出该入口导管和连接至该入口阀的导管。该驱动器可被排置为邻近于该腔室的近端部分。该驱动器可包括线性驱动器、螺线管、伺服驱动器、线性马达等等。从此，可依任意方式定位该活塞。此外，可依任意方式调适该活塞行程。该计量泵可包括一第一子控制器。该第一子控制器经调适用于接收表示要由该计量泵分配的流体的设定容积的命令。该第一子控制器经进一步调适用于计算往复冲程的设定次数，使得该计量泵能够分配设定的流体量，并且当该计量泵分配了设定的流体容积后，该活塞是位于该腔室之远程部分的密封器处和/或内。该第一子控制器经进一步调适用于控制该驱动器，使得其使该活塞能够依所设定的往复冲程次数往复运动。第一子控制器经调适用于，如果该活塞已往复运动所设定的往复冲程次数，则将该活塞定位在该腔室的远程部分处的密封器处和/或内。尤其，该第一子控制器经调适用于，如果该活塞已往复运动所设定的往复冲程次数，则将该活塞的尾端定位在该密封器处和/或内。在本实施例中，该控制器可控制该驱动器以使得该活塞往复运动最大活塞冲程。由于在分配流体之后该活塞位于该腔室的远程部分的密封器处和/或内，因此连接到该出口阀的导管内的真空无法自该腔室和/或来源中抽出流体。从而能够可靠地分配所设定容积的流体。该计量泵可进一步包括一第二子控制器。该第二子控制器经调适用于接收指示要分配的流体容量的命令。该第二子控制器经调适用于计算该活塞的活塞行程，使得能够分配该设定容积的流体，并且当该计量泵分配了设定容积的液体时，将该活塞定位在该腔室的远程部分的密封器处和/或内。该第二子控制器经进一步调适用于控制该驱动器，使得该活塞会在近端方向上以及在远程方向上能够往复运动所设定的活塞行程。第二子控制器经调适用于，如果该活塞已往复运动该设定活塞行程以及该往复冲程次数，则将该活塞定位在该腔室的远程部分处的密封器处和/或内。尤其，该第二子控制器经调适用于，如果该活塞已往复运动该设定活塞行程以及该往复冲程次数，则将该活塞的尾端定位在该腔室的远程部分处的密封器处和/或内。在本实施例中，该控制器可控制该驱动器以使得该活塞往复运动少于最大活塞冲程。本专利技术的优点之一在于，该活塞行程可为调适用于使得在活塞往复运动后，该活塞是定位在该腔室的远程部分处的密封器处和/或内。由此，在分配预定容积的流体后，可通过该计量泵来分配小于该活塞行程的容积的容积而无须牺牲该活塞的密封位置。与待分配的流体的容积量无关，可将该活塞定位在腔室的远程部分的密封器处和/或内。即使分配的流体容积小于最大可能的活塞冲程或活塞行程，该活塞也会被重新定位在该腔室的远程部分的密封器处以及/或是接触于该密封器。在一实施例中，该控制器可含有该第一子控制器以及该第二子控制器。该控制器经调适用于接收指示要分配的流体容量的命令。该控制器经进一步调适用于计算该活塞的往复冲程设定次数以及设定活塞行程，使得能够分配该设定容积的流体，并且当该计量泵分配了设定容积的液体时，将该活塞定位在该腔室的远程部分的密封器处和/或内。该控制器经调适用于控制该驱动器，使得该驱动器令该活塞在近端方向和远程方向上往复运动该设定的活塞行程和该设定的往复冲程次数。该控制器经进一步调适用于，如果该活塞已往复运动该设定活塞行程以及该往复冲程次数，则将该活塞定位在该腔室的远程部分处的密封器处以及/或是接触于该密封器。在本实施例中，该控制器可调整该活塞行程以确保在经过多次冲程分配该设定流体容积之后，该活塞被定位在该腔室的远程部分处的密封器处和/或内，或者是位于（接触到）该腔室的远程部分的密封器处。这可确保无法分别地自与该腔室和/或该来源头连接到该出口阀的导管中的真空及负压抽出流体。该控制器可经调适用于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计量泵，其特征在于，包括：/n一腔室，该腔室具有近端部分和远程部分；/n一活塞，该活塞容纳于该腔室内并且能够在该腔室中移动；/n一驱动器，该驱动器用于自该腔室中的近端止点到远程止点往复地驱动该活塞，其中该远程止点位于该腔室的远程部分，而该近端止点则位于该腔室的近端部分；/n一出口阀，该出口阀邻近于该腔室的远程部分，其中，如果该活塞是在远程方向上移动，则该出口阀允许流体自该腔室流出，而如果该活塞是在近端方向上移动，则该出口阀阻止流体流入该腔室；/n一密封器，该密封器位于该腔室的远程部分，其中如果该活塞位于该远程止点并且接触到该密封器，则该密封器密封该腔室；以及/n一入口阀，若该活塞是向近端方向移动，则该入口阀允许流体流入该腔室内，而如果该活塞是向远程方向移动，则该入口阀阻止流体流出腔室。/n

【技术特征摘要】
20181206 EP EP18210743.31.一种计量泵，其特征在于，包括：
一腔室，该腔室具有近端部分和远程部分；
一活塞，该活塞容纳于该腔室内并且能够在该腔室中移动；
一驱动器，该驱动器用于自该腔室中的近端止点到远程止点往复地驱动该活塞，其中该远程止点位于该腔室的远程部分，而该近端止点则位于该腔室的近端部分；
一出口阀，该出口阀邻近于该腔室的远程部分，其中，如果该活塞是在远程方向上移动，则该出口阀允许流体自该腔室流出，而如果该活塞是在近端方向上移动，则该出口阀阻止流体流入该腔室；
一密封器，该密封器位于该腔室的远程部分，其中如果该活塞位于该远程止点并且接触到该密封器，则该密封器密封该腔室；以及
一入口阀，若该活塞是向近端方向移动，则该入口阀允许流体流入该腔室内，而如果该活塞是向远程方向移动，则该入口阀阻止流体流出腔室。


2.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，
该入口阀包括一输入开口和一输出开口；以及
如果该输出开口处的压力低于该输入开口处的压力，并且如果该输入开口处的压力低于或等于该计量泵的环境压力，则该入口阀允许流体自该输入开口流向该输出开口。


3.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该计量泵进一步包括：
一入口通道，该入口通道与该入口阀和该腔室连接，其中该入口通道并列于该密封器。


4.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该驱动器含有下列至少其中一项：
一步进马达；
一线性驱动器；
一螺线管；
一伺服驱动器；
一线性马达。


5.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该计量泵进一步包括：
一第一子控制器，该第一子控制器经调适用于:
接收指示待予分配的流体设定容积的命令；
计算出设定的往复冲程数量，使得该设定容积的流体会被分配，而当该计量泵分配该设定流体容积时该活塞位于该密封器处；
控制该驱动器，使得该活塞往复运动所设定的往复冲程数量；以及
若该活塞已往复运动该设定往复冲程次数，则将该活塞定位在该密封器。


6.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该计量泵进一步包括：
一第二子控制器，该第二子控制器经调适用于:
接收指示待予分配的流体容积的命令；
计算出该活塞的活塞行程，使得能够分配该设定流体容积，并且当该计量泵分配该设定流体容积时该活塞是位于该密封器处；
控制该驱动器，使得该活塞能够在近端方向上以及在远程方向上往复运动该设定活塞行程；以及
如果该活塞已往复运动该设定活塞行程和该设定往复冲程数量，则将该活塞定位在该密封器处。


7.如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该计量泵进一步包括：
一控制器，包括第一子控制器和第二子控制器；
其中该控制器经调适用于:
接收指示待予分配的流体容积的命令；
计算出该活塞的设定往复冲程数量和设定活塞行程，使得该设定容积的流体会被分配，并且当该计量泵分配该设定流体容积时该活塞位于该密封器处；
控制该驱动器，使得该活塞能够在近...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫尼克·毕森，约瑟夫·舒克，
申请(专利权)人：利普乐普股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB