注射泵是生命科學(xué)研究中常見的用于長時間進(jìn)行均勻微量注射的儀器，在實驗中合理使用微量注射泵可以大大減輕工作人員的勞動強(qiáng)度，同時地控制各種試劑的使用量。
存在的問題
國內(nèi)外的微量注射泵普遍存在精度不夠和成本較高的難點，不同廠商使用的容器互不兼容，導(dǎo)致只能使用同一廠商的注射器。電位計是控制注射精度的核心部件，進(jìn)一步提升注射泵的性對電位計的要求很高。
注射泵的分類
按用途可分為醫(yī)用和非醫(yī)用，以及實驗室用微量注射泵和工業(yè)用注射泵。
按通道數(shù)可分為單通道和多通道（雙通道、四通道、十通道等）。
按工作模式可分為單推和推拉以及雙向推拉模式。
按構(gòu)造可分為分體式和組合式，等等。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)則由控制系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)、狀態(tài)檢測系統(tǒng)、注射器、電源、報警系統(tǒng)等部件組成。
1 主控模塊用單片機(jī)來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，包括工作控制、參數(shù)計算、鍵盤輸入狀態(tài)顯示、壓力檢測,自動標(biāo)注和自動報警等功能。
2 電源電路由電源選擇、充電部分及電壓提升部分組成。電源電路提供元件的工作電源,能自動切換內(nèi)、外電源，使用外部電源時,自動對內(nèi)部電源充電。充電完成后自動斷開充電線路。如果外部斷電,內(nèi)部電源能自動供電。
3步進(jìn)電機(jī)連接模塊要求電動機(jī)控制系統(tǒng)能實現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩、低振動水平、低噪聲、快速響應(yīng)和驅(qū)動。步進(jìn)電動機(jī)分配控制器,獲得準(zhǔn)正弦波驅(qū)動電流。時鐘信號控制步進(jìn)電動機(jī)的速度。
4 機(jī)械傳動原理。在得到中央電路的指令后,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路就得到加載電壓,通過一定的脈沖激勵驅(qū)動步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電動機(jī)在一定規(guī)律的脈沖頻率下做轉(zhuǎn)動,然后將動力源傳動到二級減速箱進(jìn)行減速,使得輸出的速度得到進(jìn)一步細(xì)化而傳到絲桿,絲桿通過與半螺母結(jié)構(gòu)形成外循環(huán)滾動螺旋副從而地把速度傳到擋板處, 提供了穩(wěn)定而的進(jìn)給運(yùn)動。
5壓力檢測系統(tǒng)。傳感器是一種能感受或響應(yīng)規(guī)定的被測量物理量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件或裝置，它可將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供檢測的電信號，并將各種參量送入計算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行智能監(jiān)測、控制，是測量系統(tǒng)中的一種前置部件。
常用的壓力傳感器有電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器,光纖壓力傳感器等。
常可用于注射泵的是電阻式壓力傳感器。
電阻式傳感器的工作原理是將被測的非電量轉(zhuǎn)換成電阻值,通過測量此電阻值達(dá)到測量非電量的目的，采用電橋構(gòu)成測量電壓,是一種具有較高靈敏度的測量方法。無差壓時,電橋兩臂平等。差壓信號加到陶瓷壓敏電阻上,壓敏電阻的阻值隨差壓而變化,引起電橋失衡。電橋失衡引起電流的變化,通過放大后,把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,再傳輸至CPU 進(jìn)行處理。
6 自動報警系統(tǒng)主要包括:脫落示警、系統(tǒng)示警、正常工作指示、電池示警、外電源示警等功能。采用蜂鳴器發(fā)聲或發(fā)光二極管發(fā)光產(chǎn)生示警信號。
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