作為(wéi)流體(tǐ)精密(mì)計量與投(tóu)加的理想(xiǎng)設備(bèi)，計量泵如(rú)今已被廣泛地(dì)應用(yòng)于包(bāo)括制(zhì)藥、食(shí)品(pǐn)飲料和石油(yóu)化工行業(yè)在内(nèi)的(de)各(gè)個領(lǐng)域，在工(gōng)藝(yì)過程(chéng)擔負着強腐(fǔ)蝕性、毒害性、高粘(zhān)性和高(gāo)壓(yā)介質(zhì)的計量(liàng)添加任(rèn)務(wù)。經過超(chāo)過半(bàn)個世紀的實踐應用(yòng)和(hé)技術改(gǎi)進，現在計量泵(bèng)已經(jīng)進(jìn)入其高速(sù)增(zēng)長期。現在(zài)，成熟的動力驅(qū)動方(fāng)式和(hé)液體輸送(sòng)端(duān)(泵頭)材(cái)料技術使得新(xīn)型計(jì)量泵幾乎(hū)可以完成(chéng)輸送任何常規和特(tè)殊介質的要求，其工作壓(yā)力和(hé)容量亦能滿足工業生産的絕(jué)大多數要(yào)求。

　　随(suí)着人們(men)對生産工藝過程(chéng)指标和自動化程度(dù)要求的普遍提(tí)高，作為化(huà)學藥(yào)劑計量和(hé)添加環節(jiē)的最終執行機構(gòu)，計量泵(bèng)的安(ān)全性和可(kě)控制性變得日(rì)益重(zhòng)要(yào)起來。石(shí)油化工等行業向來(lái)以(yǐ)生産過(guò)程的高(gāo)度(dù)自動(dòng)化而著(zhe)稱(chēng)，也是(shì)集散式、分布式(shì)和智能式計算(suàn)機控(kòng)制(zhì)系統應(yīng)用最(zuì)廣(guǎng)泛(fàn)的(de)領(lǐng)域之一，因(yīn)而要求與之相配套(tào)的執行器(qì)——計量(liàng)泵亦(yì)要具(jù)備靈(líng)活多(duō)樣的(de)控制(zhì)模式(shì)，可(kě)以方便(biàn)地與(yǔ)計算機系統構(gòu)成(chéng)各種控(kòng)制回路，實(shí)現更複雜更精确的過程(chéng)控制(zhì)。為順應這(zhè)一新(xīn)的趨勢，國際(jì)上(shàng)著名(míng)的計量泵制造(zào)商如德(dé)國(guó)普羅名特**在保證其(qí)産品傳(chuán)統(tǒng)性能繼續(xù)領先世界的同時，借助于(yú)嵌入(rù)式微處理(lǐ)器系(xì)統，将(jiāng)多種(zhǒng)調節控制(zhì)功能(néng)和數據通(tōng)訊協議整合到計量(liàng)泵中(zhōng)，真正實(shí)現(xiàn)了從(cóng)沖程(chéng)頻率到沖程長(zhǎng)度的雙維調節，使其(qí)産品成為世界(jiè)首創的智能精(jīng)密計(jì)量泵(bèng)。

　　二、計(jì)量泵(bèng)的(de)基(jī)本工(gōng)作原(yuán)理

　　衆所周知，計量泵主要(yào)由動力(lì)驅動、流(liú)體輸送和(hé)調節控制三(sān)部(bù)分組成。動(dòng)力驅動裝(zhuāng)置經由機械聯(lián)杆系(xì)統帶動流體輸(shū)送隔(gé)膜(活(huó)塞)實(shí)現(xiàn)往複運(yùn)動：

　　隔膜(活(huó)塞)于沖程的前(qián)半周(zhōu)将被輸送流體(tǐ)吸入(rù)并(bìng)于後半(bàn)周将流體排出泵頭(tóu)；所以，改變(biàn)沖程的往複運(yùn)動頻率或每一(yī)次往複運動的(de)沖程長度即可(kě)達至調節流體(tǐ)輸送(sòng)量之目的(de)。精密的加工精(jīng)度保證了每次泵出(chū)量進(jìn)而實(shí)現被輸(shū)送介質(zhì)的精密計(jì)量。因(yīn)其動力驅(qū)動(dòng)和(hé)流體(tǐ)輸送方式(shì)的不(bú)同(tóng)，計量泵(bèng)可以大緻(zhì)劃分(fèn)成柱(zhù)塞(sāi)式和隔(gé)膜式兩大種類。

　　2.1、柱塞(sāi)式計(jì)量泵(bèng)

　　主要有普通有(yǒu)閥泵(bèng)和(hé)無閥泵(bèng)兩種。柱(zhù)塞(sāi)式計(jì)量泵因其結構(gòu)簡單和耐高溫高壓等優點而(ér)被廣(guǎng)泛應(yīng)用于石油(yóu)化工領域(yù)。針對高(gāo)粘(zhān)度介質在(zài)高(gāo)壓力工(gōng)況下普通柱塞(sāi)泵的(de)不足，一種(zhǒng)無閥旋轉(zhuǎn)柱塞式計量泵受到(dào)愈來愈(yù)多的重(zhòng)視，被廣泛應用(yòng)于糖漿、巧克力(lì)和石(shí)油添加劑(jì)等高粘度介質(zhì)的計量添(tiān)加。因(yīn)被計量介質和(hé)泵内(nèi)潤滑劑之(zhī)間無法實現完(wán)全隔離這一結(jié)構性缺點，柱塞式計量泵在高防污(wū)染(rǎn)要求流(liú)體計量應(yīng)用中(zhōng)受到諸多限制(zhì)。

　　2.2、隔膜式(shì)計量泵(bèng)

　　顧名思義(yì)，隔膜(mó)式計(jì)量泵(bèng)利用(yòng)特殊設計加工(gōng)的柔性隔(gé)膜取(qǔ)代活塞，在驅動(dòng)機構作用下實(shí)現往複(fú)運動，完成吸(xī)入-排出過(guò)程。由于隔膜(mó)的(de)隔離作用，在結構上真正實現了被(bèi)計量流體(tǐ)與驅(qū)動潤(rùn)滑機(jī)構之間的隔離(lí)。高科技的結構(gòu)設計(jì)和(hé)新型材(cái)料的選用已經(jīng)大(dà)大(dà)提(tí)高了隔(gé)膜的(de)使用壽命，加上(shàng)複合(hé)材料(liào)優異(yì)的耐(nài)腐蝕特性，隔膜式計(jì)量泵目前(qián)已經(jīng)成為流體計量應用中(zhōng)的主力泵型。在隔膜式計量泵家族成員裡(lǐ)，液力驅動(dòng)式隔膜(mó)泵由于采用(yòng)了(le)液(yè)壓油(yóu)均勻地驅(qū)動隔膜，克(kè)服了(le)機械(xiè)直(zhí)接驅動方式(shì)下泵(bèng)隔(gé)膜(mó)受力(lì)過分集中的缺(quē)點，提升(shēng)了(le)隔膜(mó)壽命和(hé)工(gōng)作壓(yā)力上限(xiàn)。為了克(kè)服單隔膜式(shì)計(jì)量泵(bèng)可能(néng)出現(xiàn)的因隔(gé)膜(mó)破損(sǔn)而造(zào)成的工作(zuò)故障，有的計量泵配備了(le)隔膜(mó)破損傳(chuán)感(gǎn)器，實現隔(gé)膜(mó)破裂時(shí)自動連鎖(suǒ)保護(hù)；具有雙隔膜結(jié)構泵頭(tóu)的(de)計量(liàng)進一(yī)步提(tí)高了(le)其安全(quán)性，适合(hé)對安(ān)全(quán)保護特别(bié)敏感的應用(yòng)場合。

　　作為隔膜式計量泵的一(yī)種，電磁(cí)驅(qū)動式(shì)計量泵以(yǐ)電磁鐵産生(shēng)脈動驅(qū)動力，省卻(què)了電(diàn)機和變速(sù)機構(gòu)，使得系(xì)統小巧緊湊(còu)，是小量程(chéng)低壓計量泵的(de)重要(yào)分支。

　　現在(zài)，精密計量(liàng)泵技(jì)術已經(jīng)非常成(chéng)熟，其(qí)流體計量輸送能力最大(dà)可達0-100，000l/h，工(gōng)作壓力(lì)最高(gāo)達(dá)4000 bar，工(gōng)作範(fàn)圍覆蓋了工業(yè)生産所有領域(yù)的要求。

　　三(sān)、計量(liàng)泵的(de)控(kòng)制

　　計(jì)量泵每一次的流體泵出(chū)量決定了其計量(liàng)容量(liàng)。在一(yī)定的有效(xiào)隔膜(mó)面積下，泵的輸出流(liú)體的(de)體積流量(liàng)正比(bǐ)與沖程長度l和(hé)沖程頻率f：v∝a*f*l

　　在計(jì)量介質和工作(zuò)壓力确定情況(kuàng)下，通(tōng)過調節沖(chòng)程長度l和沖程(chéng)頻(pín)率f即可(kě)實現(xiàn)對計量泵輸出(chū)的雙維(wéi)調節。

　　盡(jìn)管沖程長(zhǎng)度和(hé)頻率(lǜ)都可以作為(wéi)調(diào)節變量，但(dàn)在工(gōng)程應用(yòng)中(zhōng)一般将沖(chòng)程長(zhǎng)度視(shì)為粗(cū)調變(biàn)量，沖程頻(pín)率為(wéi)細(xì)調(diào)變量：調節(jiē)沖程長(zhǎng)度(dù)至一(yī)定值，然後(hòu)通過(guò)改變(biàn)其頻(pín)率實(shí)現精(jīng)細調節，增(zēng)加調節的(de)靈活(huó)性。在相對簡單(dān)的應用場合，亦(yì)可以(yǐ)手動(dòng)設置(zhì)沖程(chéng)長度，僅将(jiāng)沖程頻(pín)率作為(wéi)調節變(biàn)量(liàng)，從而(ér)簡化系統配置(zhì)。

　　3.1、常規模拟/開關信号(hào)調(diào)節(jiē)方式(shì)

　　過程控制應用(yòng)中廣泛采用0/4-20ma模(mó)拟電流信号作(zuò)為傳(chuán)感器、控制(zhì)器和執行機構(gòu)間信号交(jiāo)換的(de)标準，具有外控(kòng)功能(néng)的(de)計(jì)量泵(bèng)亦主要采用這(zhè)種方(fāng)式，實現對(duì)沖(chòng)程頻率和沖程頻(pín)率的外部(bù)調節。

　　位置式伺服機構是實現(xiàn)沖程長度調節(jiē)的最普(pǔ)遍方法(fǎ)。一體(tǐ)化的(de)伺(sì)服機構被(bèi)設計成(chéng)能夠直接接受(shòu)來自調節器或(huò)計算機的(de)0/4-20ma控制(zhì)信号，從而自動(dòng)調節沖程(chéng)長度(dù)在0-100%範(fàn)圍内變化(huà)。

　　相對而言實現沖(chòng)程頻率調節(jiē)的方(fāng)法比較多(duō)樣，主要(yào)有(yǒu)變頻(pín)電機控制(zhì)和直(zhí)接繼電觸(chù)點控(kòng)制兩種。經(jīng)由0/4-20ma電(diàn)流信号控制的(de)變頻調(diào)速(sù)器驅(qū)動計量泵電動(dòng)機按所需(xū)速度(dù)運行(háng)，從而(ér)實現(xiàn)沖程頻率(lǜ)的調(diào)節。對于電(diàn)磁驅(qū)動和部(bù)分(fèn)電機(jī)驅動的計量泵(bèng)，亦可(kě)以利(lì)用外(wài)部觸(chù)點信号來調節(jiē)沖程(chéng)頻率(lǜ)。

　　3.2、基地式(shì)控(kòng)制方(fāng)式

　　在某些特殊場合，如ph值調節(jiē)，計量(liàng)泵作為執(zhí)行器，在(zài)調(diào)節器(qì)的控(kòng)制(zhì)下添加酸或(huò)堿。為(wéi)簡化系統配置(zhì)和提(tí)高可(kě)靠性，以微(wēi)處理(lǐ)器為(wéi)核心(xīn)的嵌入(rù)式控制(zhì)系統被直接集成到計量泵内(nèi)，如此隻需外接(jiē)一支(zhī)ph傳感器，即(jí)可構成完整的(de)調節系(xì)統。這種基地式(shì)智能計(jì)量泵(bèng)概念也适(shì)用于控(kòng)制(zhì)其它(tā)工藝(yì)參數，如氧(yǎng)化還原電位(orp)和(hé)餘氯濃度調節(jiē)等應用場(chǎng)合。

　　3.3、設定程序式控制(zhì)

　　由于内部集成了微(wēi)處理(lǐ)計算(suàn)機，一些(xiē)計量泵(bèng)産品的調控性(xìng)能和操(cāo)作性能(néng)得到了充分提(tí)升，在跟随外部(bù)控制命令實現(xiàn)實時計量流量調節之外，還具有定量添加，時間序(xù)列觸發程(chéng)序式添(tiān)加，事件(jiàn)序列(liè)觸發程序(xù)式添(tiān)加(jiā)，時(shí)間-事件混合觸發程(chéng)序式添(tiān)加和自(zì)動校正等多種(zhǒng)工作模(mó)式，并可(kě)以提(tí)供(gòng)以泵出(chū)流體總(zǒng)量(liàng)，剩餘(yú)沖程(chéng)次(cì)數和待(dài)輸(shū)送流體(tǐ)容量(liàng)，設定沖程長度和其(qí)它相(xiàng)關的(de)計量泵工作參(cān)數等有用(yòng)信息(xī)。

　　時間序(xù)列觸發(fā)程序(xù)式工作方(fāng)式令(lìng)計量(liàng)泵完(wán)全依(yī)據實時時鐘，按(àn)預先規劃的任(rèn)務清單，在(zài)指定時刻按設(shè)定的沖(chòng)程(chéng)次數或時間定量添(tiān)加工作介(jiè)質，時間可以以每小(xiǎo)時，天(tiān)，工作日，公(gōng)休日(rì)，一周和二周為周期靈活(huó)設定(dìng)；而事件序(xù)列觸發程(chéng)序式(shì)工作方式(shì)令(lìng)計(jì)量泵完(wán)全(quán)依據實時(shí)觸發(fā)事件(jiàn)，按預(yù)先規劃的任務(wù)清(qīng)單，在特(tè)定事件發生時(shí)(觸點(diǎn)輸入)按設(shè)定的沖程次數(shù)或時間定量添(tiān)加工作介質。以(yǐ)上兩(liǎng)種方式可以有機混(hùn)合，完成更複(fú)雜的時(shí)間-事(shì)件混合觸(chù)發工作模式。最(zuì)多可(kě)設定(dìng)81個(gè)事(shì)件。

　　一個簡單的例子是冷卻塔(tǎ)循環(huán)水消毒滅(miè)藻(zǎo)系統。消(xiāo)毒劑以特(tè)定濃度根(gēn)據補(bǔ)充水(shuǐ)流量比例添(tiān)加；并按(àn)工藝(yì)要(yào)求(qiú)，在比例添加過程當(dāng)中，每周還應脈沖式大劑(jì)量添加一次消(xiāo)毒劑(jì)(如設(shè)定在周五(wǔ)12-13時)，并要求此時(shí)暫停(tíng)比例添加作用。整(zhěng)個編程(chéng)十分(fèn)簡捷，令複(fú)雜多變的流體(tǐ)添加(jiā)任務得以(yǐ)輕松而精(jīng)确地(dì)實現。

　　3.4、現場總線(xiàn)profibus控制(zhì)方(fāng)式

　　在石油化工等(děng)大規(guī)模高自(zì)動(dòng)化成度的應(yīng)用場(chǎng)合(hé)，利用數字(zì)通訊(xùn)協議進行自動(dòng)化設備之(zhī)間數(shù)據的(de)高速傳輸(shū)進而組成網絡(luò)式控制系(xì)統，容(róng)量大(dà)，可靠(kào)性高，已成為發展的(de)主流。繼二十世(shì)紀九十年代初(chū)被納(nà)入德(dé)國din标準後，現場(chǎng)總線(xiàn)profibus于九十(shí)年(nián)代末又成為(wéi)歐洲标(biāo)準(en50170)，在世界範圍(wéi)内得到(dào)廣(guǎng)泛采(cǎi)用，已成(chéng)為(wéi)現場(chǎng)總線(xiàn)技(jì)術中代(dài)表性協議(yì)之一(yī)。

　　現場總線profibus由三(sān)種形(xíng)勢(shì)組(zǔ)成。profibus-dp，profibus-pa和(hé)profibus-fms。其中(zhōng)profibus-dp(decentralized periphery)定義(yì)為分(fèn)散型外圍設備(bèi)現場(chǎng)總線(xiàn)，系專(zhuān)門為過(guò)程(chéng)控制系統(tǒng)與分散的(de)外圍(wéi)設備之間高速(sù)數據信息(xī)交換而(ér)設計的(de)。其傳(chuán)輸介質為(wéi)雙絞(jiǎo)線或光纖聯接(jiē)的(de)rs485傳輸制(zhì)式，波特率9.6-12mb/s，系統(tǒng)構成(chéng)成本(běn)低，高(gāo)速可靠(kào)。

　　現場總(zǒng)線profibus指(zhǐ)令集精簡凝練，編(biān)程(chéng)非常(cháng)方便(biàn)。具有現場(chǎng)總線profibus通訊功能(néng)的計量泵，在具(jù)有所有手(shǒu)動調節功能(néng)的同時(shí)，可以方便(biàn)地溶(róng)入高(gāo)級(jí)的如集(jí)散式計算(suàn)機(jī)控(kòng)制系統中，使其(qí)各種(zhǒng)功(gōng)能(néng)得以(yǐ)更充(chōng)分地發揮(huī)，已經(jīng)成為現代(dài)精密(mì)計量泵的(de)佼佼者。普羅名(míng)特**計量泵家族(zú)中即有三(sān)大系(xì)列數十(shí)個型号(hào)的産品配(pèi)置(zhì)了現場(chǎng)總線(xiàn)功能(néng)。

• 06-17 計量泵常用(yòng)問題(tí)解決(jué)方法
• 06-17 計量(liàng)泵的(de)種類和特點(diǎn)以(yǐ)及流(liú)量調節方(fāng)式
• 06-10 隔膜計量泵(bèng)如何(hé)處理(lǐ)故障
• 06-10 如何(hé)更換計(jì)量泵的(de)隔膜的方法
• 06-05 隔(gé)膜式計量泵是(shì)如何進行(háng)工作(zuò)的