作為流(liú)體精密計量與投(tóu)加的理想設備，計(jì)量泵如今已被廣(guang)泛地應用于包括(kuò)制藥、食品飲料和(he)石👅油⭕化👨‍❤️‍👨工行業在(zài)内的各個領域，在(zai)工藝過程擔負着(zhe)強腐蝕性✏️、毒害性(xìng)、高粘性和高壓介(jiè)質的計量添加任(ren)務。經過超過半個(ge)世紀的實踐應用(yong)和技術改進🏃，現在(zài)計量泵已經進💛入(ru)其高速增長期。現(xian)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在，成熟的動力驅(qu)動方式和液體輸(shū)送端(泵頭)材料技(jì)術使得新型計量(liang)泵幾乎可以完成(chéng)輸送任何常規和(hé)特殊👉介質的要求(qiú)，其工作壓力和容(róng)量亦能滿足工業(yè)生産的絕大多數(shu)要求。

　　随着人們對(duì)生産工藝過程指(zhi)标和自動化程度(du)要👈求的普遍提高(gao)，作為化學藥劑計(jì)量和添加環節的(de)最終執行機構，計(jì)量泵的安全性和(hé)可控制性變得日(rì)益重💋要起來。石油(you)化工等行業向來(lái)以生産過程的高(gāo)度自動化而著稱(chēng)，也是集散式、分布(bu)式和智能式計算(suàn)機控制系統應用(yòng)最廣泛的領✍️域之(zhi)一，因而🌈要求與之(zhi)相✏️配套的執行器(qi)——計✨量泵亦要具備(bèi)靈活🤞多樣的控制(zhì)模式，可以方便地(di)與計算機系統構(gou)成各種控制回路(lu)，實現🔞更複雜更精(jīng)确的過程控制。為(wéi)順應這一新的趨(qū)勢，國際上著名的(de)計量泵制造商如(ru)德國普羅名特公(gōng)司在保證其産品(pǐn)傳統性能繼續領(lǐng)先世界的同時，借(jie)助于♊嵌入式微處(chu)理器系統☁️，将多種(zhǒng)調節控制功能和(he)數據🔴通訊協議整(zheng)合到計量泵中，真(zhen)💋正實現了從沖程(cheng)頻率到沖程長度(dù)的雙✉️維調節，使其(qí)産品成㊙️為世界首(shǒu)創的智能精密計(ji)量泵。

　　二、計量泵的(de)基本工作原理

　　衆(zhōng)所周知，計量泵主(zhu)要由動力驅動、流(liu)體輸送和調節控(kong)制三♈部分組成。動(dong)力驅動裝置經由(you)機械聯杆系統帶(dai)動💛流體輸送隔膜(mó)(活塞)實現往複運(yùn)動：

　　隔膜(活塞)于沖(chòng)程的前半周将被(bei)輸送流體吸入并(bing)🤩于後半周将流體(ti)排出泵頭；所以，改(gai)變沖程的往複運(yun)動頻率或每🔞一次(ci)往複運動的沖程(cheng)長度即可達至調(diao)節流體輸送量之(zhi)目的。精❌密的加工(gōng)精度保證了每次(ci)泵💃🏻出量進而實現(xiàn)被輸送介質的精(jīng)密計量。因其動力(lì)驅動和流體輸送(sòng)方式的不同，計量(liang)泵可以大緻劃分(fèn)成柱塞式和隔膜(mó)式兩大種類。

　　2.1、柱塞(sāi)式計量泵

　　主要有(you)普通有閥泵和無(wu)閥泵兩種。柱塞式(shì)計量泵因其結構(gòu)簡單和耐高溫高(gao)壓等優點而被廣(guang)泛應用于石油化(hua)工領域。針對高粘(zhān)度介質在高壓力(li)工況下普通柱塞(sai)泵的不足，一種無(wu)閥旋轉柱塞式計(jì)🥵量泵受到愈來愈(yu)多的重視，被廣泛(fan)應用于糖漿、巧🥰克(kè)力和石油添加劑(ji)等高粘度介質的(de)計量添加。因被計(ji)量介質和泵内潤(run)滑劑之間無法實(shí)現完全隔離這一(yi)結構性缺點，柱塞(sai)式計量泵在高防(fáng)污染要求流體計(jì)量應用中💃受到諸(zhu)多限制。

　　2.2、隔膜式計(jì)量泵

　　顧名思義，隔(gé)膜式計量泵利用(yong)特殊設計加工的(de)柔性隔膜取♉代活(huo)塞，在驅動機構作(zuo)用下實現往複運(yùn)動，完成吸入-排出(chū)過⭕程。由于隔膜的(de)隔離作用，在結構(gou)上真正實現了被(bei)計♍量流體與驅動(dòng)潤滑機構之間的(de)隔離。高科技的結(jié)構設計和新型材(cái)料的選用已經大(dà)大提高了隔膜的(de)使用壽命，加上複(fú)合材料優異的耐(nài)腐蝕特性，隔膜式(shì)計量泵目前已經(jīng)成為流體計量應(yīng)用中的主力泵型(xing)。在隔膜式計量泵(bèng)家族成員裡，液力(li)驅動式隔膜泵由(yóu)于采用了液壓油(yóu)均勻地驅動隔膜(mo)，克服✏️了機械💃直接(jiē)驅動方式✨下泵隔(gé)膜受力過分集中(zhōng)的缺點，提升了隔(ge)膜‼️壽命和工作壓(ya)力上限。為了克服(fú)單隔膜式計量泵(beng)可能出現的因隔(gé)膜破損而造成的(de)工作故障，有的計(ji)量泵配備了隔膜(mó)😍破損傳感器，實現(xiàn)隔膜破裂時✂️自動(dòng)連鎖保護；具有雙(shuang)隔膜結構泵頭的(de)計量進一步提高(gao)了🐆其安全性，适合(hé)對安全保護特别(bie)敏感♍的應用場合(hé)。

　　作為隔膜式計量(liàng)泵的一種，電磁驅(qu)動式計量泵以電(dian)磁鐵産生脈動驅(qu)動力，省卻了電機(ji)和變速機構，使得(dé)系統🐪小巧緊湊🌍，是(shì)小量程低壓計量(liang)泵的重要分支。

　　現(xian)在，精密計量泵技(jì)術已經非常成熟(shú)，其流體計量輸送(song)能力最💛大可達0-100，000l/h，工(gong)作壓力最高達4000 bar，工(gōng)作範圍覆蓋了工(gōng)業生産所有領域(yu)💘的要求。

　　三、計量泵(bèng)的控制

　　計量泵每(mei)一次的流體泵出(chū)量決定了其計量(liàng)容量。在♊一定的有(you)😄效隔膜面積下，泵(beng)的輸出流體的體(ti)積❌流量正比與沖(chòng)程長度L和沖程頻(pin)率F：V∝A*F*L

　　在計量介質和(hé)工作壓力确定情(qíng)況下，通過調節沖(chong)程長度L和♊沖程頻(pín)率F即可實現對計(ji)量泵輸出的雙維(wei)調節。

　　盡管沖程長(zhang)度和頻率都可以(yǐ)作為調節變量，但(dan)在🆚工程應用中一(yī)般将沖程長度視(shi)為粗調變量，沖程(chéng)頻率為細調變量(liàng)：調節沖程長度至(zhi)一定值，然後通㊙️過(guo)改變其頻率實現(xian)精細調節，增加調(diao)⭐節的靈活性💛。在相(xiàng)對簡單的應用場(chǎng)合，亦可🈲以手動設(she)置沖程長度，僅将(jiāng)沖程❓頻率作為調(diao)節變量，從而簡化(hua)系統配置。

　　3.1、常規模(mo)拟/開關信号調節(jie)方式

　　過程控制應(yīng)用中廣泛采用0/4-20mA模(mó)拟電流信号作為(wei)傳🏃感器、控制器和(hé)執行機構間信号(hao)交換的标準，具有(you)外控功能的計量(liàng)泵亦主要采用這(zhe)種方式，實現對沖(chòng)程頻率和沖程頻(pín)率的外部調節。

　　位(wèi)置式伺服機構是(shì)實現沖程長度調(diào)節的最普遍方法(fǎ)。一體化的伺服機(ji)構被設計成能夠(gòu)直接接受來自調(diào)節器或🛀計算機的(de)💋0/4-20mA控制信号，從而自(zì)動調節沖程長度(dù)在0-100%範圍内變化。

　　相(xiàng)對而言實現沖程(cheng)頻率調節的方法(fa)比較多樣，主要📞有(yǒu)♈變頻電機控制和(hé)直接繼電觸點控(kòng)制兩種。經由0/4-20mA電流(liú)信号控制的變頻(pín)調速器驅動計量(liang)泵電動機按所✔️需(xu)速度☁️運行，從而實(shí)現沖程頻率的調(diào)節。對于電磁驅動(dong)和部分電機驅動(dong)的計量泵，亦可以(yi)利😍用外部觸點信(xin)号來調節沖程頻(pin)率。

　　3.2、基地式控制方(fang)式

　　在某些特殊場(chang)合，如ph值調節，計量(liang)泵作為執行器，在(zài)調節♋器的控制下(xia)添加酸或堿。為簡(jiǎn)化系統配置和提(tí)高可靠性，以微處(chu)👨‍❤️‍👨理器為核心的嵌(qiàn)入式控制系統被(bèi)直接集成到計量(liang)泵内，如此隻需外(wài)接一支pH傳感器，即(jí)可🌈構成完整⛹🏻‍♀️的調(diào)節系統。這種基地(dì)式智能計量泵概(gai)念也适用于控❄️制(zhì)其它工藝參數，如(ru)氧化還原電位(ORP)和(hé)🌏餘氯濃度調節等(deng)應用場合。

　　3.3、設定程(cheng)序式控制

　　由于内(nèi)部集成了微處理(lǐ)計算機，一些計量(liang)泵産品的🈲調控性(xìng)能和操作性能得(dé)到了充分提升，在(zai)跟随外部控制命(mìng)令實現實時🍉計量(liàng)流量調節之外，還(hái)具有定量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻添加，時(shí)間序列觸發程🧑🏽‍🤝‍🧑🏻序(xu)式添加，事件序列(liè)觸發程序式添加(jiā)，時間-事件混合觸(chù)發程序式添加♌和(hé)自動校正等多種(zhong)工作模式，并可以(yǐ)提供以泵出流體(ti)總量，剩💔餘沖程次(cì)數和待輸送流體(ti)容量❓，設定沖程長(zhang)度和其它相關的(de)計量泵工作參數(shù)等有用信息。

　　時間(jian)序列觸發程序式(shi)工作方式令計量(liang)泵完全依據實時(shí)時🐇鐘，按預先規劃(huà)的任務清單，在指(zhi)定時刻按設定的(de)沖程🌈次數或時間(jian)定量添加工作介(jie)質，時間可以以每(měi)小時，天，工作日，公(gong)休日，一周和二周(zhou)為周期靈活🎯設定(ding)；而事件序列觸發(fā)程序式工作方式(shi)令計量泵完全依(yī)據實時觸發事件(jian)，按🥵預先規劃的任(ren)務清單，在特定事(shi)件發生時❓(觸點輸(shu)入)按設定的沖程(cheng)次數或時間定量(liang)添加工作介🈲質。以(yi)上兩種方式可以(yi)有機混合，完成更(gèng)複雜的時間-事件(jiàn)混合觸🌈發工作模(mo)式。最多可設定81個(gè)事件。

　　一個簡單的(de)例子是冷卻塔循(xún)環水消毒滅藻系(xì)統🔱。消毒㊙️劑以🚶‍♀️特定(dìng)濃度根據補充水(shuǐ)流量比例添加；并(bing)按工藝要求，在比(bǐ)例添加過程當中(zhōng)，每周還應脈沖🐆式(shi)大劑量添加一次(cì)消毒劑(如設定在(zài)😄周五12-04時)，并要求此(ci)時暫停比例添加(jia)作用。整個編程十(shí)分簡捷，令🌈複雜多(duo)變的流體添加任(ren)務得以輕松而精(jing)确地實現。

　　3.4、現場總(zǒng)線ProFibus控制方式

　　在石(shí)油化工等大規模(mo)高自動化成度的(de)應用場合，利🍓用數(shù)字通🛀🏻訊協議進行(háng)自動化設備之間(jian)數據的高速傳輸(shu)進而組成網絡式(shi)控制系統，容量大(da)，可靠性高，已成為(wéi)發展的主流。繼二(er)📧十世紀九十年代(dài)初被納入德🈲國DIN标(biao)準後，現場總線ProFibus于(yu)九十年代末又成(chéng)☀️為歐洲标準(EN50170)，在世(shì)界範圍🤩内得到廣(guǎng)泛采用，已成為現(xiàn)場總線技❤️術中代(dài)表性協議之一。

　　現(xian)場總線ProFibus由三種形(xing)勢組成。ProFibus-DP，ProFibus-PA和ProFibus-FMS。其中ProFibus-DP(Decentralized Periphery)定(dìng)義為分散型外圍(wei)設備📞現場總線，系(xi)專門為過程控制(zhi)系統與分散的外(wài)圍設備之間🐪高速(su)數據信息交換而(ér)設計的。其傳輸介(jie)質為雙絞線或光(guang)纖聯接的RS485傳輸制(zhi)式，波特率9.6-12Mb/s，系統構(gou)成成本低，高速可(kě)靠。

　　現場總線ProFibus指令(lìng)集精簡凝練，編程(cheng)非常方便。具有現(xian)場總線ProFibus通訊功能(neng)的計量泵，在具有(you)所有手動調節功(gong)能的同時，可以方(fang)便地溶入高☎️級的(de)如集散式計算機(ji)控制系統中，使其(qi)各種功能得以🔅更(geng)充分地發揮，已經(jīng)成為現代精密計(jì)量泵的佼📧佼者。普(pǔ)羅名特公司計📞量(liang)泵家族中即有三(san)大系列數😘十個型(xing)号的産品配置了(le)現場⛱️總線功能。

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