蠕动泵的常见参数及常用电机驱动芯片---Trinamic（TMC）

蠕动泵是一种可控制流速的液体输送装置，因为可以稳定控制流体的流速；无污染输送流体；维护简单便宜，

且具有输送精度高、较强的耐腐蚀性、剪切作用小、操作简单及易于维护等优势，

所以广泛应用在科研、制药、化工、环保、饮料、食品、农业、印刷等各领域。

其在科研实验室常被用于细胞组织输送、标本脱色、灌注、液体色谱分析以及酸性或碱性溶液输送等。

一、什么是蠕动泵？

蠕动泵，英文名为peristaltic pump。行业中对其有许多称呼，例如蠕动泵、计量泵、恒流泵、软管泵等。

根据输送的精度命名，其被称为计量泵、恒流泵；

根据产品构造命名，其被称为软管泵；

根据产品的原理命名，其被称为蠕动泵（本文中统一称为蠕动泵）。

二、蠕动泵的组成结构

蠕动泵由三部分组成：蠕动泵驱动器，蠕动泵泵头和蠕动泵软管，

是一种可通过控制驱动器转速和不同流量软管，来实现流量高精度控制的液体输送装置。

三、蠕动泵的工作原理

通过挤压软管实现液体的输送，因此这种泵输送的液体在泵内只经过软管，没有死角，因此极易清洗，不易产生残留，非常适合于需要洁净输送的用途。

再因为蠕动泵每转一圈都会输出固定量的流体，因此蠕动泵流量控制非常精准，可以通过调速和计时的方式实现精确的计量输送。

 

蠕动状态的软管就像人的肠道一下推动管内的流体，因此不会对流体产生挤压和破坏，

所以也适合输送相对粘稠或含有一些颗粒的物料，例如含有果粒的果汁，不过需要注意选择匹配相应需求的软管。

拿辊子直径相同的泵相比较，产生较大“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体体积也较大，但产生的脉动度也较大。

而产生较小“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体体积也较小；快速、连续地形成的小“枕”使传输流体的流量近于恒定平稳状态。

工作原理解析：

(1)电机带动辊子转动

(2)辊子与泵壳，对泵管形成挤压

(3)在辊子转动的过程中，辊子挤压住的泵管区域后端，液体被推向下游

(4)在辊子转动的过程中，辊子挤压住的泵管区域，在辊子离开后，由于泵管的弹性，会恢复圆管形；

泵管由被挤压状态恢复到圆管状态，会形成吸力，而下游被辊子挤压住不导通，该吸力只能吸引上游的液体

(5)辊子连续转动，从而形成连续地液体从入口吸入、从出口排出

蠕动泵的分类及应用场景

按照流量分类

1、小流量蠕动泵：主要用于实验和医疗等行业，流量精度高；

2、中流量蠕动泵：主要用于实验、医疗和小型生产及分配等，流量精度高；

3、大流量蠕动泵：主要用于大流速实验、生产灌装和分配以及工业液体的输送等。

蠕动泵优点：

(1)不污染管子之外的其他结构，且无阀、无密封圈

(2)可在无液体填充情况下空转

(3)可以在无液体填充情况下自吸

(4)可处理含杂质较多的液体

(5)可正反两个方向工作

(6)可防止液体回流

蠕动泵缺点：

(1)泵管会老化：

泵管多为橡胶、硅胶等弹性体材料，长时间挤压之后，弹性会变差，不能更好的恢复变形，导致流量下降或流量波动变大。

(2)多个泵头或多根泵管之间，流量一致性不是特别好：

泵管方面，泵管本身是弹性体材料(硅胶、橡胶等材料)，泵管壁厚、内径等差异，会引起不同泵管之间的流量差异。

泵头方面，棍子的外径大小、棍子与电机转轴之间的距离上的差异，挤压泵管的泵壳存在的公差，都会导致流量差异。

下面来了解一下蠕动泵常见的一些参数：

在选择驱动器的时候，一般要考虑三个方面：转速，控制形式，防护等级。

驱动芯片：推荐Trinamic（TMC）电机驱动芯片，TMC2209、TMC2225、TMC2130等。

相较于普通的驱动芯片，其具有静音、防抖、高细分等技术，非常适合蠕动泵的应用场景。

Trinamic电机驱动芯片---TMC2209

转速：转速越高，流量越大，推荐选择略高于自己需求的转速。

控制形式：一般有着可调转速、流量分配、外部控制等多种形式。

防护等级：防护等级越高，防止外物入侵，水浸入的能力越高，结合自己行业的工作环境，选择相应的防护等级。

泵头的选择一般考虑五个方面：参考流量，通道需求，滚轮需求，抗化学性，软管更换。

参考流量：不同泵头搭载不同的软管，流量便也不尽相同，所以选择泵头的时候请注意参考流量。

通道需求：通道分为单通道或者多通道，如果有多通道需求的话，选择多通道泵头或者将泵头串接也可以。

滚轮需求：蠕动泵的滚轮越少，流出的流体脉动越高，流速越不稳定，如果对流体的稳定性要求高的，建议选择滚轮数多的泵头。

耐化学性：长时间使用蠕动泵，溢出的流体可能对泵头有所损害，所以这方面也要考虑到。

软管更换：如果更换软管频率比较高，建议选择可快速更换软管的蠕动泵。

选择软管时需考虑五个方面：参考流量，耐化学性，流体温度，软管寿命，吸程扬程。

参考流量：不同型号的软管所承载的流量是不一样的，根据自己对流量的需求，选择相应的软管即可。

耐化学性：蠕动泵的三种配件中，主要和流体接触的便是软管，所以软管的耐化学性是选择时需重点考虑的，

例如硅橡胶可耐高温低温，而氟橡胶具有优秀的抗氧化性和耐腐蚀性等。

流体温度：软管材质不同，耐温不同，普通的橡胶软管一般可达100°，而硅橡胶软管最高可耐200°高温。

软管寿命：虽说针对使用情况不同，软管寿命也上下浮动，但普遍来说进口的软管比国产的软管寿命略长一些。

吸程扬程：蠕动泵依靠转子之间产生的真空，利用空气压差进行流体的输送，也因此产生了吸程和扬程。

吸程指抽水口距离待抽液面的垂直距离，扬程是指泵扬水的高度。

软管的材料、内径、壁厚等多种因素都会对吸程扬程有所影响。

审核编辑 黄昊宇