本发明专利技术公开了一种基于电磁原理的液体量取调配装置，涉及电磁泵技术领域，量取调配单元包括作为支撑结构的壳体、安装于壳体内腔体、电磁执行器和至少一个电磁线圈，电磁执行器位于电磁线圈产生的磁场内；电磁执行器为磁膜，磁膜由填充磁性颗粒的柔性高分子基体制成，其一个磁极位于中心位置，磁化方向由中心向四周或由四周向中心；腔体顶部敞口，磁膜设于腔体顶部，遮蔽腔体的开口，并与腔体密封连接。本发明专利技术电磁执行器为磁膜，具有制作简单、反馈力量程大、反应速度快和反馈力可控的优势，通过控制模块调控电磁线圈的电流占空比，可实现电磁线圈供电方向和时长的调节，进而实现量取调配装置出液速率的精确调节。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁原理的液体量取调配装置及其制作方法
本专利技术涉及电磁泵
，具体涉及一种用于精确量取单种液体或精确量取及调配多种液体的量取调配装置。
技术介绍
液体调配是实验及工业生产中常见的操作，目前，该操作多通过由电机驱动并由电磁阀控制的电磁泵实现。现有的电磁泵虽能基本实现液体调配的功能，但仍存在结构复杂、体积大、质量重且具有较大噪音的问题。同时，为了实现多种液体调配，电磁泵设计时需较多模块配合作用，其制作过程繁琐、制作成本高昂、难以移动和携带。此外，现有的电磁泵进行液体调配时，仍需采用每样单独配量的调配方式，配量精度不高、效率低下。通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：现有技术1：申请号：CN201310213138.5，申请日：20130704，公开(公告)日：20130904，公开了一种便携式气动水泵，包括：泵体和气动马达，所述泵体设置在所述气动马达下部，所述气动马达包括气缸和设置在所述气缸内的转子轴，所述气缸的内壁上设置有自润滑陶瓷涂层，所述转子轴上设置有多个安装槽，每个安装槽内各设置有一个叶片，所述叶片的外表面上设置有自润滑陶瓷层。通过上述方式，本专利技术具有自润滑功能，不需要增加额外的补油雾装置，便携实用。但该现有技术的气动水泵结构复杂，钢性部件组成的装置的体积和重量仍然很大。现有技术2：申请号：CN201610690305.9，申请日：20160819，公开(公告)日：20170104，公开了一种定量送液装置及其使用方法。包括壳体，壳体顶部连接注液管道，壳体上设置定量送液组件以及升降组件，定量送液组件包括柔性储液容器以及集液容器，定量送液组件与升降组件之间相互配合，同时装置还连接一搅拌结构。本专利技术通过将占比较大的液体成分等量分批次的加入到反应釜内再与其他成分融合搅拌，即边搅拌边加入等量的小部分液体成分，从而提升搅拌效率，保证搅拌融合均匀，增加产品合格率，同时还具有避免浪费的效果。现有技术3：申请号：CN201410732005.3，申请日：20141206，公开(公告)日：20150304，公开了一种机械精准化液体调配装置，包括内部安装着空腔的罐体，所述罐体外壁中安装有着液体导入管，在液体导入管中安装有流速开关，在罐体中安装着稠度开关，探进罐体的为轴装置，轴装置下方安装着盘旋状突起，轴装置的上部连接有马达，另外在液体导入管上安装着阀门，阀门和稠度开关相接；所述的液体导入管的材料为铜合金材料；所述的流速开关为阻断式流速开关。本专利技术实现了机械控制下的液体精准化配量的要求。现有技术2和现有技术3的液体量取、液体调配装置均是由机械马达驱动，且结构复杂、质量大、造价高昂，限制其在一些需要随身携带和无噪声场景的应用。通过以上的检索发现，以上现有技术没有影响本专利技术的新颖性；并且以上现有技术的相互组合没有破坏本专利技术的创造性。
技术实现思路
本专利技术正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种基于电磁原理的液体量取调配装置及其制作方法。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：一种基于电磁原理的液体量取调配装置，包括至少一个量取调配单元，量取调配单元包括作为支撑结构的壳体、安装于壳体内腔体、电磁执行器和至少一个电磁线圈，电磁执行器位于电磁线圈产生的磁场内；电磁执行器为磁膜，磁膜由填充磁性颗粒的柔性高分子基体制成，腔体顶部敞口，磁膜设于腔体顶部，遮蔽腔体的开口，并与腔体密封连接；腔体侧壁设有进液口和出液口，进液口和出液口分别与设有止回阀的进液管和出液管连通。进一步的，磁膜的一个磁极位于其中心位置，磁化方向由中心向四周或由四周向中心，磁膜的中心与各电磁线圈产生磁场的中心共轴设置。进一步的，腔体由硬质材料制成，其侧壁顶部设凹槽，磁膜通过其底部于凹槽内与其固化成型为整体的柔性连接基体与腔体密封连接。进一步的，磁性颗粒的材料为铁氧体、铝镍钴、铁铬钴、钕铁硼、钐钴、橡胶磁、钐铁氮、铝铁碳、高碳钢、铝镍钴合金、钛钴合金、钡铁、氧化镨钕中的一种或至少两种混合；柔性高分子基体的材料为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯磺酸钠、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、二烯类热塑性弹性体、氯乙烯类热塑性弹性体和聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或至少两种混合。进一步的，还包括用于控制电磁线圈的控制模块，控制模块与各电磁线圈数据连通，控制模块用于通过PWM波控制单个或各电磁线圈的通电电流方向及占空比，实现单个或各量取调配单元出样速率的精确调节。进一步的，量取调配单元的数量为一个或至少两个，分别用于单种液体的精确量取及至少两种液体的精确量取调配。一种量取调配单元的制作方法，用于制作上述量取调配装置，包括以下步骤：步骤一，在液态柔性高分子材料中加入磁性颗粒，搅拌均匀，确保每一个磁性微粒被柔性高分子材料浸湿，得到混合液体；然后将混合液体倒入模具中，放置于超强磁场中进行顺磁化，再在室温下进行固化，得到填充磁性颗粒的柔性高分子基体，即磁膜材料；步骤二，根据腔体的结构对磁膜材料进行成型处理，得到磁膜，即电磁执行器；步骤三，将磁膜密封连接于腔体顶部，然后将设有磁膜的腔体及至少一个电磁线圈安装固定至壳体上，并将进液管和出液管与腔体上设置的进液口和出液口连通，完成单个量取调配单元的制作；步骤四，按照实际使用需要，如有需求则按前述方法制作其他量取调配单元，制作完成后，将单个量取调配单元或各量取调配单元的进液管及出液管与对应的液体连通；步骤五，根据实际情况，外接控制模块，将控制模块与单个或各量取调配单元的电磁线圈数据连通，以控制单个或各量取调配单元的出样速率。进一步的，腔体呈对称结构；步骤二中，磁膜材料成型处理的具体过程为，根据腔体的形状，于磁膜材料上以激光切割出各磁膜单元，切割时应保证各磁膜单元拼接粘连后构成对应腔体形状的磁膜，且该磁膜的一个磁极位于其中心位置。进一步的，步骤三中，将磁膜密封连接于腔体顶部的具体过程为，向凹槽内填充液状的柔性高分子材料，然后将磁膜压实于腔体顶部，使磁膜与凹槽内填充的柔性高分子材料成型的柔性连接基体及腔体固化为整体。进一步的，步骤一中，磁性颗粒与柔性高分子材料的质量比为1:1～4:1。本专利技术提供了一种基于电磁原理的液体量取调配装置及其制作方法，具有以下有益效果：1、本专利技术的电磁执行器为磁膜，与现有的执行器相比，具有制作简单、反馈力量程大、反应速度快和反馈力可控的优势，特别适用于精确量取设备、医学设备及机械手；2、本专利技术通过控制模块调控电磁线圈的电流占空比，实现电磁线圈供电方向和时长的调节，进而实现量取调配装置出液速率的精确调节；3、本专利技术的腔体采用硬质材料制成，使电磁执行器输出的力最大比例作用于推动液体，具有较高的工作效率；...
【技术保护点】
1.一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：包括至少一个量取调配单元(1)，所述量取调配单元(1)包括作为支撑结构的壳体(11)、安装于所述壳体(11)内腔体(12)、电磁执行器(13)和至少一个电磁线圈(14)，所述电磁执行器(13)位于所述电磁线圈(14)产生的磁场内；/n所述电磁执行器(13)为磁膜，所述磁膜由填充磁性颗粒的柔性高分子基体制成，所述腔体(12)顶部敞口，所述磁膜设于所述腔体(12)顶部，遮蔽所述腔体(12)的开口，并与所述腔体(12)密封连接；/n所述腔体(12)侧壁设有进液口和出液口(121)，所述进液口和出液口(121)分别与设有止回阀(23)的进液管(21)和出液管(22)连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：包括至少一个量取调配单元(1)，所述量取调配单元(1)包括作为支撑结构的壳体(11)、安装于所述壳体(11)内腔体(12)、电磁执行器(13)和至少一个电磁线圈(14)，所述电磁执行器(13)位于所述电磁线圈(14)产生的磁场内；
所述电磁执行器(13)为磁膜，所述磁膜由填充磁性颗粒的柔性高分子基体制成，所述腔体(12)顶部敞口，所述磁膜设于所述腔体(12)顶部，遮蔽所述腔体(12)的开口，并与所述腔体(12)密封连接；
所述腔体(12)侧壁设有进液口和出液口(121)，所述进液口和出液口(121)分别与设有止回阀(23)的进液管(21)和出液管(22)连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：所述磁膜的一个磁极位于其中心位置，磁化方向由中心向四周或由四周向中心，所述磁膜的中心与各所述电磁线圈(14)产生磁场的中心共轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：所述腔体(12)由硬质材料制成，其侧壁顶部设凹槽(122)，所述磁膜通过其底部于所述凹槽(122)内与其固化成型为整体的柔性连接基体(15)与所述腔体(12)密封连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：所述磁性颗粒的材料为铁氧体、铝镍钴、铁铬钴、钕铁硼、钐钴、橡胶磁、钐铁氮、铝铁碳、高碳钢、铝镍钴合金、钛钴合金、钡铁、氧化镨钕中的一种或至少两种混合；
所述柔性高分子基体的材料为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯磺酸钠、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、二烯类热塑性弹性体、氯乙烯类热塑性弹性体和聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或至少两种混合。
5.根据权利要求1所述的一种基于电磁原理的液体量取调配装置，其特征在于：还包括用于控制所述电磁线圈(14)的控制模块，所述控制模块与各所述电磁线圈(14)数据连通，所述控制模块用于通过PWM波控制单个或各所述电磁线圈(14)的通电电流方向及占空比，实...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，王新粒，张倩，沈亮，刘彩霞，马渊明，黄英，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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