一种小型恒流气泵制造技术

技术编号:2789388 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术属气泵领域。  要求气流稳定在一定允许误差范围内的小型气泵。本实用新型专利技术采用自增速调节控制器(恒流控制器)控制气泵电机的速度。本控制器是由桥路、比较器和推动管所组成。当气路阻力不断增加,气流量不断减少,桥路上B点的电位上升,比较器的输出电位下降,推动管导通程度增加,桥路上A点电位上升,电机增速,气泵的气流量增加到设定值。本实用新型专利技术可使用在气流量为2-20升/分范围的测量仪器中。(*该技术在2002年保护过期,可自由使用*)

Small constant current air pump

The utility model belongs to the air pump field. A small air pump requiring air flow to be within a certain allowable error range. The utility model adopts a self accelerating regulation controller (constant flow controller) to control the speed of the air pump motor. The controller is composed of a bridge, a comparator and a drive tube. When the air resistance increases, gas flow decreasing, potential of the B point of the bridge circuit increases, the output potential of the comparator drops, push tube increased, the A point of the bridge circuit potential rises, the speed of the motor increases, the gas flow of the air pump increases to the set value. The utility model can be used in gas flow measurement instrument for 2-20 liters / minute.

【技术实现步骤摘要】

本技术属气泵领域气泵的应用是极广泛的,一般的工艺应用,对气泵的流速稳定性并没有苛克的要求,但在某些测量领域中,需要气体按一定的流速流动,才能保证测量精度,尤其是在小流量的情况下,要保证流量稳定在±5%以内是很困难的,而当气体流动过程中,其阻力在不断增加的情况下,要保持其恒速则更为困难,需要有特殊的措施。美国专利4461183提出了一种极速流量装置,它主要是在气泵的入口处装有一直径极小的管子,形成一高内阻气泵,使其负载阻力变化的范围与其内阻相比是可以忽略不计或在测量允许范围之内,这就达到恒流的作用。也有用流量检测传感器,把流量变化转换成电讯号来控制电机的转速去操作一个阀门,调节流量达到恒流的目的。这些气泵的特点本身要求气泵功率大、效率低、结构复杂、笨重、造价高。在设备的体积、重量和功耗没有严格限制时是可以使用的,但对小型化、便携式的测量仪器中使用的气泵,上述装置明显不能达到要求。本技术的目的在于提供一种不用流量传感器,由气泵电机自身特性检测的电子电路控制气泵电机转速的装置,即由于气泵负载逐步增加致使气流逐步降低时,能及时调整电机增速,使气流量不断增加的自增速调节系统,以补偿气泵阻力增加引起泵流的下降。同时用特殊的方法来补偿由温度变化引起气泵流量的变化。达到气流量的稳定。本技术是一种小型气泵,由气泵1、气泵2、组成的双泵、推动杆3、偏心轮4和电机5所组成,其特征在于气泵1及2的气流量(即电机5的转速)受控于恒流(恒气流)控制器6,该控制器6由电机绕组M、R1、R2及取样元件Z组成桥式电路,桥路的输出端B接比较器IC的反相端,比较器IC的输出端接推动管Q的基极b,集电极c接桥路的A端,电源经推动管Q的ec极降压加到桥路上。在桥路中,在初始状态,气流阻力最小时,桥路上B点之电位UB由W1及W2调整到一定值(由设计流量确定),则比较器的输出电压UO是一定值,推动管Q的导通程度一定,Q之Uec是一定值,这时桥路上Uac为一定值。当气流逐渐受阻,电机5的绕组M负载加大,电流Iab增加,B点电位UB上升,IC的输出端电位UO下降,使推动管Q的Ueb增加,导通程度增加,Q的ec极间之压降Uec减小,桥路上A点的电位UA上升,电机绕组M二端的电位差UAB增加,电机转速增加,使气泵的气流量增加到设定值。由于气流受阻不断增加,则UB同步上升,UO同步下降,Q之Ueb同步增加,Uec同步下降,使电机的速度同步增加,气泵的气流量亦同步增加,使之始终保持在设定值的误差允许范围之内,即保证了气泵气流量的恒定,这即是自增速调节系统。在桥路中,R1及R2是定值,由于环境温度的变化,如电机5的绕组M与另一桥臂即取样元件Z的阻抗随温度的变化有不同的变化,则势必破坏桥路的平衡,而引起流量不应有的变化,不能达到恒流的要求。本技术采用与电机绕组M之材料性能完全相同的材料做成补偿元件Z,并与电机5装于同一壳体中,使它与电机始终保持同样的温度,这样,就不会因环境温度变化而影响电机转速的变化,以保证气流的恒定。W1及W2用作调节桥路B点的电位,设定电机的速度,这就可能很方便地根据需要在一定范围内调节气泵的流量。本技术与现有技术相比具有以下优点(1).由于气泵通道中没有高内阻管道,因此气泵效率高,同样流量时气泵及电机的体积、重量和耗电均较现有技术小得多,可使整个测试系统小型化;(2).由于用自增速电路作恒流控制器,灵敏度高,恒流效果好;(3).由于有温度补偿措施,故气流量不受温度的影响;(4).电机的初始转速(即流量的设定值),可由控制器的元件W1及W2的值设定,气流量在一定范围内调整极为方便。 附图说明图1为本技术的气流示意图1.气泵2.气泵3.推动杆4.偏心轮5.电机6.恒流控制器图2为本技术恒流控制器的电原理图R1、R2为桥臂M为电机绕组Z为取样(补偿)元件IC为比较器Q为推动管 WY为稳压电源W1、W2为调节电机初始转速的电位器实施例本技术实施于为劳动保护使用的AZFC-1型便携式防爆测尘仪中,抽取被测环境的气体,气体携带的颗粒被装在集尘器中的集尘滤纸所收集,测量一定的集尘时间内的粉尘量除以采集空气量来求取含尘浓度。起始时,滤纸上没有粉尘积集,气道中阻力最少,电机速度设定最低,集尘开始,滤纸上堆积的粉尘随时间而增加,如电机转速不变,则气流会逐渐下降,测量的精度将下降,为保证测量精度,采用本技术的恒流气泵,既保证了测量精度,又使仪器的体积、重量和耗电满足小型化、便携式的要求。本技术的恒流气泵可在极小气流量下(2-10升/分)稳定工作。由于在集尘滤纸上集尘引起气流阻力增加时,使用本技术能使气流保持在额定值的±2.5%以内,满足了测量要求。当环境温度在0至40℃间变化时仍能保持测量精度。权利要求1.一种小型恒流气泵,由气泵(1)及气泵(2)组成的双泵、偏心轮(3)、推动杆(4)和电机(5)所组成,其特征在于(a)电机(5)的转速是受控于自增速调节恒流控制器(6);(b)恒流控制器(自增速调节控制器)(6)由R1、R2、电机绕组M和取样元件Z组成桥式电路,桥路的输出接比较器IC的反相端,比较器IC的输出端接推动管Q的基极b,集电极c接桥路的A端,电源经过推动管Q的ec极降压加到桥路上;(C)当气路中阻力增加,电机绕组M之电流增加,取样元件上的压降Ubc增加,桥路上B点的电位UB上升,比较器IC的输出端电位U0下降,放大管Q的导通程度增加,管压降Uec下降,桥路上A点电位UA上升,使电机绕组M二端的电压UAB增加,电机(5)速度增加,气泵加速抽气,使气流量恢复到原来的设定值;(d)取样元件Z是由与电机绕组M的材料性能完全相同的材料做成;(e)取样元件Z与电机(5)按装于同一壳体中,使两者温度保持一致。2.根据权利要求1所说的一种小型恒流气泵,其特征在于恒流气泵流量可调节W1及W2在2-10升/分范围内设定。专利摘要本技术属气泵领域。要求气流稳定在一定允许误差范围内的小型气泵。本技术采用自增速调节控制器(恒流控制器)控制气泵电机的速度。本控制器是由桥路、比较器和推动管所组成。当气路阻力不断增加,气流量不断减少,桥路上B点的电位上升,比较器的输出电位下降,推动管导通程度增加,桥路上A点电位上升,电机增速,气泵的气流量增加到设定值。本技术可使用在气流量为2-20升/分范围的测量仪器中。文档编号G05D7/06GK2128394SQ9222646公开日1993年3月17日 申请日期1992年7月4日 优先权日1992年7月4日专利技术者陈仲泉, 许敬之, 邢建基, 林玲 申请人:地质矿产部北京地质仪器厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型恒流气泵,由气泵(1)及气泵(2)组成的双泵、偏心轮(3)、推动杆(4)和电机(5)所组成,其特征在于:(a)电机(5)的转速是受控于自增速调节恒控制器(6);(b)恒流控制器(自增速调节控制器)(6)由R↓[1]、R↓[2]、电机绕组M和取样元件Z组成桥式电路,桥路的输出接比较器IC的反相端,比较器IC的输出端接推动管Q的基极b,集电极c接桥路的A端,电源经过推动管Q的ec极降压加到桥路上;(C)当气路中阻力增加,电机绕组M之电流增加,取样元件上的压降U↓[bc]增加,桥路上B点的电位U↓[B]上升,比较器IC的输出端电位U↓[0]下降,放大管Q的导通程度增加,管压降U↓[ec]下降,桥路上A点电位U↓[A]上升,使电机绕组M二端的电压U↓[AB]增加,电机(5)速度增加,气泵加速抽气,使气流量恢复到原来的设定值;(d)取样元件Z是由与电机绕组M的材料性能完全相同的材料做成;(e)取样元件Z与电机(5)按装于同一壳体中,使两者温度保持一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈仲泉许敬之邢建基林玲
申请(专利权)人:地质矿产部北京地质仪器厂
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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