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威爾博的電微分加藥機(jī)原理





我們不會在本文中使用“革命”一詞,因為所有涉及電微分泵原理的技術(shù),無論是流體力學(xué)、電子學(xué)、微積分算法、機(jī)械力學(xué)、材料學(xué)還是遠(yuǎn)程通訊等,都是建立在過去19世紀(jì)的研究,以及更早期的研究基礎(chǔ)之上的。我們只是恰巧能夠?qū)⑦@些前人所研究的理論知識和當(dāng)今的一些經(jīng)過迭代的成熟技術(shù)、外加一點運氣,成功的整合到了一起罷了。我們不會在本文中使用“革命”一詞,因為所有涉及電微分泵原理的技術(shù),無論是流體力學(xué)、電子學(xué)、微積分算法、機(jī)械力學(xué)、材料學(xué)還是遠(yuǎn)程通訊等,都是建立在過去19世紀(jì)的研究,以及更早期的研究基礎(chǔ)之上的。我們只是恰巧能夠?qū)⑦@些前人所研究的理論知識和當(dāng)今的一些經(jīng)過迭代的成熟技術(shù)、外加一點運氣,成功的整合到了一起罷了。



“ ‘你這不就是隔膜泵么’當(dāng)介紹完電微分泵的結(jié)構(gòu)原理后客戶的回復(fù)讓我很無助?!?/span>

                                                                    ------威爾博售前技術(shù)7642




所有的隔膜類計量泵的原理無外乎以電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動偏心機(jī)構(gòu)推動膜片在泵腔內(nèi)往復(fù)運動,通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制流量,但如果你不能理解微分算法,就無法理解電微分泵在流量控制過程中的精妙之處。


在理解電微分泵的算法美感前,我們需要先了解傳統(tǒng)的計量泵控制辦法。






軟管計量泵原理

軟管泵也叫蠕動泵,其原理就像使用搟面杖輥壓一條軟管,強(qiáng)制性將管內(nèi)的液體或氣體按輥壓的方向擠出。


軟管計量泵的原理:電機(jī)旋轉(zhuǎn),內(nèi)部輥輪擠壓軟管將液體吸入后擠出。






電磁計量泵原理



電磁泵也屬于隔膜計量泵的一種,它與電機(jī)計量泵的區(qū)別在于電磁泵采用的是電磁力驅(qū)動膜片做往復(fù)運動,他的吸藥和推藥時間是固定的,就像數(shù)字信號一樣,要么0,要么1;因此電磁泵也叫數(shù)字泵,它通過控制電磁在單位時間內(nèi)的通斷次數(shù)來控制流量。







電機(jī)角度--轉(zhuǎn)速的無窮極切割使得泵腔內(nèi)的空間也因此被分割成了200萬個可控的切片容積單元。






觀察各類型傳統(tǒng)計量泵的原理,你會發(fā)現(xiàn),它們控制的液體吸入和推出時間都是相同的,通過右側(cè)的線性圖你y應(yīng)該很容易理解它們的問題所在,那就是在一個極限慢速的情況下,會導(dǎo)致液體無法被完全吸入泵頭,或者當(dāng)在極快的速度下,高粘度的液體無法被完全吸入泵頭,從而導(dǎo)致了誤差。



ρ(U22/2-U21/2)+(P2+P1) 

伯努利公式告訴我們,流體的摩擦損失與流速、管壓和流體粘度有關(guān),因此在流體輸送的過程中,膜片高頻往復(fù)運動和低頻往復(fù)運動時,泵頭容積會產(chǎn)生很大的變化,這樣誤差就產(chǎn)生了。

這就好比1分鐘舀一杯水時,每次都能是滿滿的一杯,但當(dāng)你1分鐘舀200杯水的時候,動作就不那么從容了,將會撒出來很多水。

simulation Flow對流場內(nèi)的摩損分析


采用玻璃蝕刻技術(shù)設(shè)計的YLC傳感器積分電路原理


為了精確的輸出流量,我們需要對流摩損進(jìn)行計算,通過電微分泵內(nèi)置YLC傳感器監(jiān)測的壓差關(guān)系了解流速,通過Line-Motor電機(jī)反饋的實時電流了解流體的粘度,然后通過伯努利公式和微分算法計算出實際的驅(qū)動速率。這樣就能避免流速變化和粘度變化所帶來的精度誤差。

內(nèi)置的流體粘度模型也能讓我們通過Line-Motor電機(jī)反饋電流理解管道內(nèi)輸送流體的性質(zhì)和管道內(nèi)氣泡含量等信息,從而自動選擇更好的流體輸送策略。




傳統(tǒng)計量泵運行原理類似蒸汽火車的活塞運動,通過活塞均勻的往復(fù)運動速度來調(diào)整火車的速度。



電微分泵的運行原理類似針筒,護(hù)士快速將藥液抽滿針筒后,而推出藥液的速度取決于你肌肉神經(jīng)的耐痛度。



數(shù)字化產(chǎn)品的復(fù)雜性充斥著整個現(xiàn)代設(shè)備,所涉及的技術(shù)包羅萬象,僅僅通過語言很難對其核心技術(shù)原理進(jìn)行描述,就好像很難用一句話去解釋人體的運作原理一樣,希望您讀完本篇文章,不會再提出“這不就是隔膜泵嗎?”這樣的疑問了。


一座城市不僅僅是所有建筑、道路和人的集合體,

一個選廠遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是其雇員、設(shè)備、礦石的集合體,

一個產(chǎn)品也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是齒輪、螺絲、芯片的集合體。

                                 總之,世界沒有那么簡單。

                                          ----威爾博對于復(fù)雜性技術(shù)的理解