一、概述

　　作為流體精密計量與投加的理想設(shè)備開展研究，計量 泵 如今已被廣泛地應(yīng)用于包括制藥姿勢、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(fù)著強(qiáng)腐蝕性質生產力、毒害性適應性強、高粘性和高壓介質(zhì)的計量添加任務(wù)技術交流。經(jīng)過超過半個世紀(jì)的實踐應(yīng)用和技術(shù)改進(jìn)先進的解決方案，現(xiàn)在計量 泵 已經(jīng)進(jìn)入其高速增長期。現(xiàn)在創造更多，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)的要求宣講活動，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。

　　隨著人們對生產(chǎn)工藝過程指標(biāo)和自動化程度要求的普遍提高工藝技術，作為化學(xué)藥劑計量和添加環(huán)節(jié)的終執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率，計量泵 的安全性和可控制性變得日益重要起來。石油化工等行業(yè)向來以生產(chǎn)過程的高度自動化而著稱近年來，也是集散式講道理、分布式和智能式計算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域之一，因而要求與之相配套的執(zhí)行器計量泵 亦要具備靈活多樣的控制模式技術先進，可以方便地與計算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成各種控制回路更多的合作機會，實現(xiàn)更復(fù)雜更精確的過程控制。為順應(yīng)這一新的趨勢認為，上著名的計量泵 制造商如德國普羅名特公司在保證其產(chǎn)品傳統(tǒng)性能繼續(xù)領(lǐng)先世界的同時服務好，借助于嵌入式微處理器系統(tǒng)，將多種調(diào)節(jié)控制功能和數(shù)據(jù)通訊協(xié)議整合到計量泵中反應能力，真正實現(xiàn)了從沖程頻率到?jīng)_程長度的雙維調(diào)節(jié)共謀發展，使其產(chǎn)品成為世界首創(chuàng)的智能精密計量泵 。

　　二奮戰不懈、計量泵的基本工作原理

　　眾所周知市場開拓，計量泵主要由動力驅(qū)動、流體輸送和調(diào)節(jié)控制三部分組成大大縮短。動力驅(qū)動裝置經(jīng)由機(jī)械聯(lián)桿系統(tǒng)帶動流體輸送隔膜（活塞）實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動：

　　隔膜（活塞）于沖程的前半周將被輸送流體吸入并于后半周將流體排出泵頭要落實好；所以，改變沖程的往復(fù)運(yùn)動頻率或每一次往復(fù)運(yùn)動的沖程長度即可達(dá)至調(diào)節(jié)流體輸送量之目的越來越重要的位置。精密的加工精度保證了每次泵出量進(jìn)而實現(xiàn)被輸送介質(zhì)的精密計量新技術。

　　因其動力驅(qū)動和流體輸送方式的不同，計量泵 可以大致劃分成柱塞式和隔膜式兩大種類順滑地配合。

　　2.1深入、柱塞式計量泵

　　主要有普通有閥泵和無閥泵兩種效高。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基礎，一種無閥旋轉(zhuǎn)柱塞式計量泵受到愈來愈多的重視性能，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)的計量添加對外開放。因被計量介質(zhì)和泵內(nèi)潤滑劑之間無法實現(xiàn)完全隔離這一結(jié)構(gòu)性缺點技術創新，柱塞式計量 泵 在高防污染要求流體計量應(yīng)用中受到諸多限制。

　　2.2資料、隔膜式計量泵

　　顧名思義廣泛應用，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(jī)構(gòu)作用下實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動橫向協同，完成吸入－排出過程哪些領域。由于隔膜的隔離作用，在結(jié)構(gòu)上真正實現(xiàn)了被計量流體與驅(qū)動潤滑機(jī)構(gòu)之間的隔離不斷創新。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建立和完善，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)用中的主力泵型參與水平。在隔膜式計量泵家族成員里大型，液力驅(qū)動式隔膜泵由于采用了液壓油均勻地驅(qū)動隔膜，克服了機(jī)械直接驅(qū)動方式下泵 隔膜受力過分集中的缺點明確相關要求，提升了隔膜壽命和工作壓力上限重要意義。為了克服單隔膜式計量 泵 可能出現(xiàn)的因隔膜破損而造成的工作故障，有的計量泵配備了隔膜破損傳感器體製，實現(xiàn)隔膜破裂時自動連鎖保護(hù)服務；具有雙隔膜結(jié)構(gòu)泵頭的計量進(jìn)一步提高了其安全性，適合對安全保護(hù)特別敏感的應(yīng)用場合能力和水平。

　　作為隔膜式計量泵的一種覆蓋，電磁驅(qū)動式計量泵以電磁鐵產(chǎn)生脈動驅(qū)動力，省卻了電機(jī)和變速機(jī)構(gòu)研究，使得系統(tǒng)小巧緊湊高效，是小量程低壓計量泵的重要分支。

　　現(xiàn)在提高，精密計量泵技術(shù)已經(jīng)非常成熟機構，其流體計量輸送能力大可達(dá)0-100,000l/h，工作壓力高達(dá)4000bar交流，工作范圍覆蓋了工業(yè)生產(chǎn)所有領(lǐng)域的要求基礎。

　　三、計量泵的控制

　　計量泵每一次的流體泵出量決定了其計量容量還不大。在一定的有效隔膜面積下高產，泵的輸出流體的體積流量正比與沖程長度L和沖程頻率F：V∝A*F*L

　　在計量介質(zhì)和工作壓力確定情況下信息化技術，通過調(diào)節(jié)沖程長度L和沖程頻率F即可實現(xiàn)對計量泵輸出的雙維調(diào)節(jié)。

　　盡管沖程長度和頻率都可以作為調(diào)節(jié)變量良好，但在工程應(yīng)用中一般將沖程長度視為粗調(diào)變量逐步顯現，沖程頻率為細(xì)調(diào)變量：調(diào)節(jié)沖程長度至一定值，然后通過改變其頻率實現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)引領，增加調(diào)節(jié)的靈活性自動化裝置。在相對簡單的應(yīng)用場合，亦可以手動設(shè)置沖程長度應用前景，僅將沖程頻率作為調(diào)節(jié)變量有很大提升空間，從而簡化系統(tǒng)配置。

　　3.1預下達、常規(guī)模擬/開關(guān)信號調(diào)節(jié)方式

　　過程控制應(yīng)用中廣泛采用0/4-20mA模擬電流信號作為傳感器的有效手段、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間信號交換的標(biāo)準(zhǔn)，具有外控功能的計量 泵 亦主要采用這種方式方案，實現(xiàn)對沖程頻率和沖程頻率的外部調(diào)節(jié)。

　　位置式伺服機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)沖程長度調(diào)節(jié)的普遍方法了解情況。一體化的伺服機(jī)構(gòu)被設(shè)計成能夠直接接受來自調(diào)節(jié)器或計算機(jī)的0/4-20mA控制信號深入，從而自動調(diào)節(jié)沖程長度在0-100％范圍內(nèi)變化。

　　相對而言實現(xiàn)沖程頻率調(diào)節(jié)的方法比較多樣重要的，主要有變頻電機(jī)控制和直接繼電觸點控制兩種大面積。經(jīng)由0/4-20mA電流信號控制的變頻調(diào)速器驅(qū)動計量泵電動機(jī)按所需速度運(yùn)行，從而實現(xiàn)沖程頻率的調(diào)節(jié)問題分析。對于電磁驅(qū)動和部分電機(jī)驅(qū)動的計量 泵 亦可以利用外部觸點信號來調(diào)節(jié)沖程頻率培養。

　　3.2、基地式控制方式

　　在某些特殊場合更加完善，如ph值調(diào)節(jié)形式，計量泵作為執(zhí)行器，在調(diào)節(jié)器的控制下添加酸或堿支撐作用。為簡化系統(tǒng)配置和提高可靠性日漸深入，以微處理器為核心的嵌入式控制系統(tǒng)被直接集成到計量泵內(nèi)，如此只需外接一支pH傳感器同時，即可構(gòu)成完整的調(diào)節(jié)系統(tǒng)互動式宣講。這種基地式智能計量泵概念也適用于控制其它工藝參數(shù)，如氧化還原電位（ORP）和余氯濃度調(diào)節(jié)等應(yīng)用場合模式。

　　3.3自動化、設(shè)定程序式控制

　　由于內(nèi)部集成了微處理計算機(jī)，一些計量泵產(chǎn)品的調(diào)控性能和操作性能得到了充分提升高品質，在跟隨外部控制命令實現(xiàn)實時計量流量調(diào)節(jié)之外不折不扣，還具有定量添加的特點，時間序列觸發(fā)程序式添加，事件序列觸發(fā)程序式添加有效保障，時間－事件混合觸發(fā)程序式添加和自動校正等多種工作模式大數據，并可以提供以泵 出流體總量，剩余沖程次數(shù)和待輸送流體容量講實踐，設(shè)定沖程長度和其它相關(guān)的計量泵工作參數(shù)等有用信息數字技術。

　　時間序列觸發(fā)程序式工作方式令計量泵完全依據(jù)實時時鐘，按預(yù)先規(guī)劃的任務(wù)清單市場開拓，在指定時刻按設(shè)定的沖程次數(shù)或時間定量添加工作介質(zhì)措施，時間可以以每小時，天要落實好，工作日緊密相關，公休日，一周和二周為周期靈活設(shè)定先進技術；而事件序列觸發(fā)程序式工作方式令計量泵完全依據(jù)實時觸發(fā)事件培訓，按預(yù)先規(guī)劃的任務(wù)清單，在特定事件發(fā)生時（觸點輸入）按設(shè)定的沖程次數(shù)或時間定量添加工作介質(zhì)搶抓機遇。以上兩種方式可以有機(jī)混合分析，完成更復(fù)雜的時間－事件混合觸發(fā)工作模式。多可設(shè)定81個事件全面闡釋。

　　一個簡單的例子是冷卻塔循環(huán)水消毒滅藻系統(tǒng)非常激烈。消毒劑以特定濃度根據(jù)補(bǔ)充水流量比例添加；并按工藝要求引人註目，在比例添加過程當(dāng)中領域，每周還應(yīng)脈沖式大劑量添加一次消毒劑（如設(shè)定在周五12-13時），并要求此時暫停比例添加作用好宣講。整個編程十分簡捷註入新的動力，令復(fù)雜多變的流體添加任務(wù)得以輕松而精確地實現(xiàn)。

　　3.4新產品、現(xiàn)場總線ProFibus控制方式

　　在石油化工等大規(guī)模高自動化成度的應(yīng)用場合去完善，利用數(shù)字通訊協(xié)議進(jìn)行自動化設(shè)備之間數(shù)據(jù)的高速傳輸進(jìn)而組成網(wǎng)絡(luò)式控制系統(tǒng)，容量大長遠所需，可靠性高求索，已成為發(fā)展的主流。繼二十世紀(jì)九十年代初被納入德國DIN標(biāo)準(zhǔn)后規模，現(xiàn)場總線ProFibus于九十年代末又成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN50170）穩定發展，在世界范圍內(nèi)得到廣泛采用，已成為現(xiàn)場總線技術(shù)中代表性協(xié)議之一聯動。

　　現(xiàn)場總線ProFibus由三種形勢組成增持能力。ProFibus－DP共同努力，ProFibus－PA和ProFibus－FMS。其中ProFibus－DP（DecentralizedPeriphery）定義為分散型外圍設(shè)備現(xiàn)場總線追求卓越，系專門為過程控制系統(tǒng)與分散的外圍設(shè)備之間高速數(shù)據(jù)信息交換而設(shè)計的逐漸完善。其傳輸介質(zhì)為雙絞線或光纖聯(lián)接的RS485傳輸制式，波特率9.6-12Mb/s合理需求，系統(tǒng)構(gòu)成成本低是目前主流，高速可靠。

　　現(xiàn)場總線ProFibus指令集精簡凝練高質量，編程非常方便充分發揮。具有現(xiàn)場總線ProFibus通訊功能的計量泵，在具有所有手動調(diào)節(jié)功能的同時管理，可以方便地溶入高級的如集散式計算機(jī)控制系統(tǒng)中推動並實現，使其各種功能得以充分地發(fā)揮，已經(jīng)成為現(xiàn)代精密計量泵的佼佼者覆蓋範圍。普羅名特公司計量泵家族中即有三大系列數(shù)十個型號的產(chǎn)品配置了現(xiàn)場總線功能優化程度。

　　四、結(jié)束語

　　今天實踐者，計量泵的研發(fā)已經(jīng)超越了其傳統(tǒng)意義上單純追求容量和材質(zhì)的范疇取得明顯成效，轉(zhuǎn)而面向高精度，多功能和智能化的發(fā)展方向數據，這一趨勢已經(jīng)成為世界主要計量泵生商的共識。