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23十二月
精密柱塞泵应用指南-间隙补偿
来源:深圳恒永达

反向间隙

未使用特殊消隙螺母来制作的柱塞泵都存在一定程度的反向间隙。这种间隙主要是由导杆与螺母之间的机械公差造成的,这种无法消除的机械公差使得衔接的导杆与螺母之间留有间隙。在导杆反向转动时,这些间隙会导致螺母有一段空行程。而且不同的柱塞泵之间,这种间隙的幅度一定不是完全一致的,为了实现柱塞泵性能的最优化,必须对泵的反向间隙进行测定,并在操作使用过程中对反向间隙进行补偿。

反向间隙的测定

反向间隙的测定有多种方式,可使用比重测定,吸收率测定或者高度测定。比重测定和吸收率测定的方式较接近实际应用场景,但是影响因素较多,如液路可靠性,天平稳定性, 光学系统的准确性等,无法完全真实的反应柱塞泵的实际间隙值。高度测定法通过精确测量柱塞的运行行程,能够更为准确的测量出实际的反向间隙值。Foreach使用高度法对HaloFlx系列柱塞泵进行反向间隙测定。

测定步骤(高度法)

1.      重复以下步骤20次, 并且记录每次测试的结果

l  泵复位

l  吸入80%行程

l  排出100整步以确保消除未知的反向间隙

l  记录此时的值为原点值(Vs)

l  排出50%行程

l  吸入50%行程

l  记录此时的值为终点值(VD)

l  本次测最的方向间隙结果为Vs—V

2.      计算20次结果的平均值, 得出平均反向间隙值

反向间隙补偿表

泵量程ul

反向间隙的量程占比

反向间隙补偿(整步)

100

1%

20

250

1%

20

500

1%

20

1000

1%

20

2500

1%

20

5000

1%

20

如何进行反向间隙补偿

消除反向间隙的方式有很多种, 我们的目的就是要在时序的反向操作前添加隙补偿时序。

方式一:吸入X, 排出X

1.     柱塞泵复位

2.     吸入背隙补偿上限步数(20步)

3.     操作自动化机械臂将采样针针尖浸入试剂杯,吸入设定的吸液量X

4.     操作机械臂将针抬起,移至反应杯,

5.     排出设定的吸液量(X) +背隙补偿上限步数(20步)。

这种方式仅仅在复位之后添加了一个吸入背隙补偿的时序,操作简单,操作后无液体残留, 减少试剂浪费。 适用于单次吸入单次排出,吸入值与排出值相同的场合,

方式二:吸入X,排出Y,再排出Z(X=Y+Z)

1.     柱塞泵复位

2.     吸入背隙补偿上限步数(20步)

3.     操作自动化机械臂将采样针针尖浸入试剂杯, 吸入设定的吸液量X

4.     吸入背隙补偿上限步数(20步)

5.     排出背隙补偿上限步数(20步)

6.     操作机械臂将针抬起, 移至反应杯1, 排出设定的吸液量Y

7.     操作机械臂将针抬起, 移至反应杯2, 排出设定的吸液量Z

这种方式较为复杂,设定的原理是在吸入液体之前先进行间隙补偿,然后吸入指定的吸液量,在排出之前先做了一个吸入间隙补偿,因为已经做过了吸入间隙补偿,所以这里其实是完全吸入补偿量,然后做一个排出间隙补偿,这样柱塞泵内剩余的液体量

X'= X+(1%—反向间隙值)x总量程,因为反向间隙值是<1%的,所以剩余的液体量X'>排出值(Y+Z)。


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