微流量計量方法研究
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管式差壓流量計是用于液體微泄漏量的檢測的儀器。湖北汽車工業(yè)學院自行設(shè)計了一種管式差壓流量計，較好地解決了調(diào)溫器水泄漏量檢測中的大范圍度微流量的測量問題。
圖3示出了管式差壓流量計檢測調(diào)溫器水泄漏量的結(jié)構(gòu)框圖，流量計由一支長節(jié)流管和一個差壓傳感器組成。圖3中被測件為汽車用調(diào)溫器，需要檢測調(diào)溫器閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，向調(diào)溫器施加的水壓力與泄漏量大小之間的關(guān)系。為了使流量計上的壓差對檢測不造成影響，被測件的輸入壓力的檢測傳感器置于被測件壓力液體的入口處。被測件的輸入壓力由壓力液體及調(diào)壓閥提供；調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，可向被測件施加一序列不同的壓力值。設(shè)施加于被測件的壓力值為pj，調(diào)壓閥的出口壓力為pt，流量計差壓傳感器的示值為Δp，如果不計管路壓力損失，則pt=Δp+pj。由于流量計兩端的差壓值Δp與流量之間存在某一對應關(guān)系，因此Δp與pj的關(guān)系實際上反應了被測件的泄漏量與壓力之間的關(guān)系。
圖3 管式差壓流量計檢測泄漏量的結(jié)構(gòu)圖1.3 毛細管液體微流量計
利用不銹鋼毛細管具有十分穩(wěn)定的滲流性能，且毛細管的液體流量與毛細管兩端的壓差成正比，與液體的粘度成反比的關(guān)系，通過準確測量毛細管兩端的壓差來準確計量液體流量。而壓差計量是一項十分成熟的技術(shù)。將毛細管的這種特性用于液體微流量測量，將會得到精確的測量結(jié)果。該方法的優(yōu)點是：①使用方便，理論上可以放入流程的任意位置；②可以耐高溫高壓；③數(shù)據(jù)穩(wěn)定且準確性高；④可以實現(xiàn)連續(xù)測量，輸出實時流量。
具體應用方法如圖4所示。將已知內(nèi)徑、長度參數(shù)的毛細管串入流程內(nèi)，利用差壓傳感器計量毛細管兩端的壓差，然后利用毛細管滲流公式即可算出流程內(nèi)液體的準確流量。
圖4 毛細管計量原理圖1.4 醫(yī)用微量注射泵
醫(yī)用微量注射泵由步進電機及其驅(qū)動器、絲桿和支架等構(gòu)成，具有往復移動的絲桿、螺母，因此也稱為絲桿泵。螺母與注射器的活塞相連，注射器里盛放液體燃料。工作時，單片機系統(tǒng)發(fā)出控制脈沖使步進電機旋轉(zhuǎn)，而步進電機帶動絲桿將旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，推動注射器的活塞進行注射輸送液體，把注射器中的液體燃料輸出。通過設(shè)定螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，就可調(diào)整其對注射器針栓的推進速度，從而調(diào)整所給的液體燃料。結(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5 微量注射泵的結(jié)構(gòu)醫(yī)用微量注射泵的量程一般為μL/h~mL/h范圍，允許誤差較小。如：保定蘭格恒流泵有限公司生產(chǎn)的TS2-60型注射泵的量程為1μL/h~63mL/h，允許誤差為1%。根據(jù)市場調(diào)查，目前國產(chǎn)微量注射泵的價格為幾千至1萬多元不等，進口價格2萬元~5萬元。步進電機具有快速啟停、精確步進（無積累誤差）以及能直接接收數(shù)字量等優(yōu)點，而且它的步距角和轉(zhuǎn)速受環(huán)境影響小，僅與脈沖頻率有關(guān)，目前市場上的微量注射泵都是采用步進電機進行驅(qū)動的。
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