計量泵的工作原理

計量泵是一種通過流量調(diào)節(jié)機構(gòu)，按流量指示機構(gòu)上指示值計量與輸送流體的容積泵。計量泵的基本原理為電機驅(qū)動泵的偏心機構(gòu)，偏心機構(gòu)帶動連桿推動柱塞做往復(fù)運行，實現(xiàn)流量輸出的目的。在石油化工、醫(yī)藥、食品、環(huán)保及核動力工程等部門得以廣泛應(yīng)用。

作為流體計量與投加的理想設(shè)備，計量泵如今已被廣泛地應(yīng)用于包括制藥、食品飲料和石油化工行業(yè)在內(nèi)的各個領(lǐng)域，在工藝過程擔(dān)負著強腐蝕性、毒害性、高粘性和高壓介質(zhì)的計量添加任務(wù)。經(jīng)過超過半個世紀(jì)的實踐應(yīng)用和技術(shù)改進，現(xiàn)在計量泵已經(jīng)進入其高速增長期。現(xiàn)在，成熟的動力驅(qū)動方式和液體輸送端(泵頭)材料技術(shù)使得新型計量泵幾乎可以完成輸送任何常規(guī)和特殊介質(zhì)的要求，其工作壓力和容量亦能滿足工業(yè)生產(chǎn)的絕大多數(shù)要求。

電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動蝸桿并通過蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉(zhuǎn)運動，由偏心輪帶動弓型連桿的滑動調(diào)節(jié)座內(nèi)作往復(fù)運動。當(dāng)柱塞向后死點移時，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開，吸入液體;當(dāng)柱塞向前死點移動時，此時吸入閥關(guān)閉，排出閥打開，液體在柱塞向進一步運動時排出。在泵的往復(fù)順還工作形成連續(xù)有壓力、定量的排放液體。

計量泵的分類

計量泵主要由動力驅(qū)動、流體輸送和調(diào)節(jié)控制三部分組成，動力驅(qū)動裝置經(jīng)由機械聯(lián)桿系統(tǒng)帶動流體輸送隔膜實現(xiàn)往復(fù)運動。計量泵的分類：根據(jù)過流部分，計量泵可以分為柱塞活塞式、機械隔膜式、液壓隔膜式;根據(jù)驅(qū)動方式，可以分為電機驅(qū)動、電磁驅(qū)動、氣動;根據(jù)工作方式，可以分為、回轉(zhuǎn)式、齒輪式。

目前，因其動力驅(qū)動和流體輸送方式的不同，計量泵主要劃分為柱塞式和隔膜式兩大種類。隔膜泵又分為機械傳動隔膜泵和液壓傳動隔膜泵。由于給水廠中所用的混凝劑多為腐蝕性液體，所以多采用隔膜泵。隔膜計量泵投藥特點是集計量與投加功能于一體，計量準(zhǔn)確，運行平穩(wěn)，可根據(jù)流量信號和水質(zhì)信號白動進行復(fù)合環(huán)投加，確保水質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.柱塞式計量泵

機械驅(qū)動柱塞式計量泵被廣泛的應(yīng)用于電廠、石油、化工等領(lǐng)域，柱塞式計量泵的效率在各種液壓泵中是高的，額定工作壓力也相對較高，比效率更重要的是柱塞式計量泵在高功率況下的高度可靠性，在壓力沖擊，溫度變化大的場合壽命不會明顯下降。

柱塞式計量泵優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、工作壓力高;其弱點是柱塞與柱塞密封填料直接與介質(zhì)接觸，容易造成磨損，使介質(zhì)泄漏。業(yè)內(nèi)一般認為隔膜式計量泵逐漸取代柱塞式計量泵己成為發(fā)展的趨勢。柱塞式計量泵主要分為普通有閥泵和無閥泵兩種。柱塞式計量泵因其結(jié)構(gòu)簡單和耐高溫高壓等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域。

針對高粘度介質(zhì)在高壓力工況下普通柱塞泵的不足，一種無閥旋轉(zhuǎn)柱塞式計量泵受到愈來愈多的重視，被廣泛應(yīng)用于糖漿、巧克力和石油添加劑等高粘度介質(zhì)的計量添加。

同時，近年來國內(nèi)一些學(xué)者也對柱塞式計量泵進行了廣泛的研究，得出結(jié)論：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)速提高到系統(tǒng)低階固有頻率的八分之一左右時，柱塞桿實際位移偏差較小，速度有明顯波動，低階固有頻率對柱塞桿加速度的影響;當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)速提高到三分之一左右時，柱塞桿實際位移和速度均產(chǎn)生較大波動，計量泵精度嚴重下降。

2.隔膜式計量泵

隔膜式計量泵利用特殊設(shè)計加工的柔性隔膜取代活塞，在驅(qū)動機構(gòu)作用下實現(xiàn)往復(fù)運動，完成吸入-排出過程。由于隔膜的隔離作用，在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了被計量流體與驅(qū)動潤滑機構(gòu)之間的隔離。高科技的結(jié)構(gòu)設(shè)計和新型材料的選用已經(jīng)大大提高了隔膜的使用壽命，加上復(fù)合材料優(yōu)異的耐腐蝕特性，隔膜式計量泵目前已經(jīng)成為流體計量應(yīng)用中的主力泵型。作為具有介質(zhì)輸送和流量調(diào)節(jié)功能的流體機械，計量泵已然成為現(xiàn)代化流程工業(yè)的核心設(shè)備，其中隔膜計量泵結(jié)構(gòu)設(shè)計合理無泄漏，并且耐壓、耐磨、耐腐蝕，深受客戶青睞。

計量泵的特點

計量范圍：0-400升/小時

壓力范圍：0-1.0兆帕

驅(qū)動方式：電機驅(qū)動

控制方式：手動、自動控制(可接收4-20mA信號來調(diào)節(jié)流量)

1、鑄鋁殼體，散熱性能高，整體重量輕，適用各種酸堿藥液，

2、采用凸輪機構(gòu).整體上完全無泄露，可安置于藥槽或管道上。

3、接觸介質(zhì)泵頭為PVC、可選PTFE、及不銹鋼材質(zhì)。

4、性價比高，普遍適用于，壓力要求不高的水處理行業(yè)。

5、在泵運行或停止時也可任意調(diào)節(jié)流量也可定量輸出。

6、隔膜為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)壓制而成，層超韌性Teflon耐酸薄膜，二層EPDM彈性橡膠，三層厚度 支撐鐵芯，四層采用強化尼龍纖維補強，五采用EPDM彈性橡膠完全包履，可提升隔膜使用壽命。

計量泵在輸送過程中的流量調(diào)節(jié)方式

計量泵又可稱為調(diào)量泵、可變排量泵、比例泵等，計量泵可在額定流量以下根據(jù)使用要求進行流量調(diào)節(jié)，并能保持一定的流量輸送精度。在輸送過程中，改變泵的流量可采用多種不同的流量調(diào)節(jié)方式。一般常用的方法有：

1.在輸出管路系統(tǒng)設(shè)置旁通回路，通過調(diào)節(jié)旁通閥控制回流量，從而調(diào)節(jié)了系統(tǒng)的輸出流量，這是一種粗調(diào)方法，且損耗大。

2.調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，往復(fù)泵的平均流量與轉(zhuǎn)速成正比，因此改變轉(zhuǎn)速就可以調(diào)節(jié)流量，這種方法需要調(diào)速裝置或調(diào)速電動機，調(diào)節(jié)速度的控制方便，但在小流量時，沖程數(shù)太小，會使排液時間長，對于某些化學(xué)反應(yīng)是不允許的。3.調(diào)節(jié)活塞(柱塞)的行程長度，這是計量泵常用的方法，這種方法計量精度高，且在小流量下仍能滿足線性要求。

量泵的控制方式早期，客戶在使用計量泵產(chǎn)品時往往只要求具備手動調(diào)節(jié)流量的功能。隨著生產(chǎn)自動化水平的提高，越來越多的用戶傾向于使用帶外部控制功能的計量泵，比如，用脈沖信號，4～20 mA電流信號或現(xiàn)場總線技術(shù)等等來調(diào)節(jié)計量泵的沖程長度或頻率。此外，還可以選配變頻電機，結(jié)合變頻器通過調(diào)節(jié)沖程頻率來調(diào)節(jié)流量。

得注意的是，早期，有的泵廠家或用戶，采用了把普通電機加大功率當(dāng)作變頻電機使用的辦法。這種方式雖然可以降低成本，但存在著調(diào)頻范圍窄并且在低頻情況下容易燒壞電機的問題，越來越多的客戶也認識到這一點。而采用變頻電機加變頻器的方式實現(xiàn)外控與采用泵本身微電路設(shè)計實現(xiàn)的外控也存在區(qū)別，后者控制精度更高并且可以同時實現(xiàn)脈沖信號控制而前者只能接受模擬電流信號控制。