一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法，在精密注射泵的介质入口处增设介质温度传感器，实时测量介质温度，精密注射泵的主板控制MCU实时采集实际温度。此方法在目前精密注射泵的基础上，以现有设计算法为思想，通过物理特性实现PID的技术闭环，可以将注射器与注射泵结合起来，以温度和推动行程进行闭环，在原有基础上通过温度变化促使物理特性变化，将介质的物理特性进行关联，不仅不影响注射泵本身的控制精度，同时还从介质本身物理特性实现误差精度的提升，而且可以实现实时动态调整，精度更加高，可控性更加强。加强。加强。

【技术实现步骤摘要】
一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法


[0001]本专利技术涉及分析检测仪器领域，尤其涉及一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法。

技术介绍

[0002]精密注射泵目前主要应用于液体相关的行业，在医疗、精密化工以及计量行业中应用较为广泛，目前注射泵按照进样器容量规格分不同的注射规格，相对普通注射器，精密注射泵的主要优势在于注射误差，而其误差的产生主要是注射行程所导致的行程误差，由于目前普遍以步进电机驱动注射器推杆进行注射，而步进电机的步距角所对应的最小推进距离在系统设计完成之后就固定，因此推杆的最小推进步距也就固定，即每个规格注射泵最小的推进误差在理论上是一定的，而同时注射泵还要匹配不同的注射器，不同规格的注射器每一个最小步距行程的注射量不同，因此一款注射泵的误差会因为不同的注射器导致不同的误差系数，如专利CN 2022113732252，2022200136730所示，目前的注射泵都是通过电机驱动注射推杆完成注射。
[0003]目前精密注射泵以步进电机步距角为最小行程单元，而所有的注射单元量都是最小步距角所对应的注射推杆的推进单元总和，忽视了注射对象的物理特性，特别是对于应用于纯水场景的密度变化特性（其他注射介质同样存在这个问题），介质随着温度的不同会导致密度的不同，因此在不同的温度下，注射同样的行程，实际的注射结果是有一定的误差的，而且误差的大小会随着介质温度的不同而不同。
[0004]目前的精密注射泵在使用过程中并没有一个系统机制，除了使用开始的时候进行零位校准以外，并没有其他的校准机制，最关键的是不会随着介质温度不同，不会自动的动态校准注射精度。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术设计了一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法，其方法步骤为：S1、在精密注射泵的介质入口处增设介质温度传感器，实时测量介质温度，精密注射泵的主板控制MCU实时采集实际温度；S2、在精密注射泵的控制系统中输入不同温度的对应介质密度的变化数据库，通过不同温度查询所对应介质的密度；S3、按照公式v=m/ρ，m：目标质量，ρ：实时采集实际温度对应介质的密度值，v：需要行程推进的体积值，得到在实际温度下，输出目标质量m，需要实际行程推进的体积值v；S4、在精密注射泵的控制系统中加入注射泵数据换算模型，不同规格的注射器通过零位设置后就自动计算出推进模型，通过实际行程推进的体积值v，得到注射器的推进杆
实际的推进行程L；S5、根据注射器的推进杆实际的推进行程L，得到注射器的推进杆驱动电机的转速和步距单位数，精密注射泵的控制系统通过驱动电机的转速和步距单位数控制驱动电机驱动。
[0007]作为优选，所述精密注射泵的控制系统采用PID的控制器。
[0008]作为优选，步骤S5后，在不同规格的注射器上安装实时检测注射器推进位移的限位传感器，结合步骤S4中注射器的推进杆实际的推进行程L，验证PID控制检测是否符合目标要求。
[0009]作为优选，步骤S1中，实时测量介质温度的精度为0.1℃。
[0010]作为优选，步骤S2中，数据库的温度范围以及温度最小分辨率参照JJG196
‑
2006规程。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对现有技术的提炼，在目前精密注射泵的基础上，以现有设计算法为思想，通过物理特性实现PID的技术闭环，以往技术基本是对于注射本体进行精密控制，并没有把注射器结合（注射器可以替换，注射泵可以更换不同规格注射器），此方法可以将注射器与注射泵结合起来，以温度和推动行程进行闭环，在原有基础上通过温度变化促使物理特性变化，将介质的物理特性进行关联，不仅不影响注射泵本身的控制精度，同时还从介质本身物理特性实现误差精度的提升，而且可以实现实时动态调整，精度更加高，可控性更加强。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的一种控制流程图；
实施方式
[0013]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体描述：实施例：一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法，其方法步骤为：S1、在精密注射泵的介质入口处增设介质温度传感器，实时测量介质温度，精密注射泵的主板控制MCU实时采集实际温度；S2、在精密注射泵的控制系统中输入不同温度的对应介质密度的变化数据库，通过不同温度查询所对应介质的密度；S3、按照公式v=m/ρ，m：目标质量，ρ：实时采集实际温度对应介质的密度值，v：需要行程推进的体积值，得到在实际温度下，输出目标质量m，需要实际行程推进的体积值v；S4、在精密注射泵的控制系统中加入注射泵数据换算模型，不同规格的注射器通过零位设置后就自动计算出推进模型，通过实际行程推进的体积值v，得到注射器的推进杆实际的推进行程L；S5、根据注射器的推进杆实际的推进行程L，得到注射器的推进杆驱动电机的转速和步距单位数，精密注射泵的控制系统通过驱动电机的转速和步距单位数控制驱动电机驱动。
[0014]精密注射泵的控制系统采用PID控制器。
[0015]步骤S5后，在不同规格的注射器上安装实时检测注射器推进位移的限位传感器，
结合步骤S4中注射器的推进杆实际的推进行程L，验证PID控制检测是否符合目标要求。
[0016]步骤S1中，实时测量介质温度的精度为0.1℃。
[0017]步骤S2中，数据库的温度范围以及温度最小分辨率参照JJG196
‑
2006规程。
[0018]如图1所示，本专利技术实际使用时，接收到注射命令，得到注射目标质量m，精密注射泵的主板控制MCU实时采集实际的介质温度T，按照公式v=m/ρ，ρ：实时采集实际温度对应介质的密度值，v：需要行程推进的体积值，PID控制计算，得到在实际温度下，输出目标质量m，需要实际行程推进的体积值v即注射体积v；根据注射泵数据换算模型，通过注射器规格换算成注射器的推进杆实际的推进行程L（注射泵行程）；并换算成注射器的推进杆驱动电机的转速和步距角单位数量n；下发驱动命令；最后在不同规格的注射器上安装实时检测注射器推进位移的限位传感器，结合PID控制计算出的注射器的推进杆实际的推进行程L，验证PID控制检测是否符合目标要求。
[0019]以上所述的实施例只是本专利技术的一种较佳的方案，并非对本专利技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过温度自动调节行程提高精密注射泵精度的方法，其特征是，其方法步骤为：S1、在精密注射泵的介质入口处增设介质温度传感器，实时测量介质温度，精密注射泵的主板控制MCU实时采集实际温度；S2、在精密注射泵的控制系统中输入不同温度的对应介质密度的变化数据库，通过不同温度查询所对应介质的密度；S3、按照公式v=m/ρ，m：目标质量，ρ：实时采集实际温度对应介质的密度值，v：需要行程推进的体积值，得到在实际温度下，输出目标质量m，需要实际行程推进的体积值v；S4、在精密注射泵的控制系统中加入注射泵数据换算模型，不同规格的注射器通过零位设置后就自动计算出推进模型，通过实际行程推进的体积值v，得到注射器的推进杆实际的推进行程L；S5、根据注射器的推进杆实际的推进行程L，得到注射器的推进杆驱动电机的转速和步距单位数，精密注射泵的控制系统通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：何飞飞，丁斌，蒋苏丹，杨银银，刘银锋，陈子望，陈苏，
申请(专利权)人：南通市计量检定测试所，
类型：发明
国别省市：