专利名称：玻璃磁力活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明属于气体驱动装置，特别涉及一种玻璃磁力活塞泵。
背景技术：
在实验室中，许多反应测试都是在玻璃仪器中进行的，对涉及气体的过程，很多需要使其流动或循环，而大部分都是在较小流量下进行的，因此需选择合适微型气体驱动泵。
目前所用的微型气体泵主要有隔膜泵、微型电磁泵及蠕动泵等。隔膜泵原理是，通过隔膜的伸缩，使得一定空腔体积产生周期性的缩小和扩张，引起空腔内气体压力的变化，进而结合单向阀驱动气体定向运动；而微型电磁泵原理也和隔膜泵相近，不过是通过电磁力驱动活塞在泵腔内往复运动而已；蠕动泵的话，通过外部作用使软管的某段(相当于泵腔)发生蠕动，进而驱动软管中气体做定向运动。现阶段这些微型泵大都是塑料或金属材质的，尤其是它们的外接气体进口和出口；从上面我们还可以看出，无论是隔膜泵、微型电磁泵还是蠕动泵，气体都是需要接触泵腔的；对隔膜泵及蠕动泵而言，其膜片或软管都是软性的，不宜承受过苛的压力条件。
综上，现阶段的微型气体泵存在以下一些问题与玻璃装置不易连接，使整个系统的气密性较差；与多种实验气体接触，耐腐蚀性能较差；或由于自身承压性差或存在气体溢出，不宜在较苛刻的压力条件下运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种玻璃磁力活塞泵。主要适用于密闭玻璃装置中的气体循环，其容易与玻璃装置连接、耐腐蚀、可在较高负压下运行。
本发明的技术方案是，该装置包括玻璃部分和电磁驱动部分，所述的玻璃部分玻璃泵体内装玻璃活塞，玻璃活塞内固定磁芯，玻璃泵体左端连接玻璃组合单向阀上的玻璃磨口，玻璃泵体右端与玻璃组合单向阀的玻璃接口连接；玻璃泵体穿过电磁驱动部分的第一电磁线圈和第二电磁线圈。
所述的电磁驱动部分，由第一电磁线圈、第二电磁线圈，直流电源，时间继电器组成，第一电磁线圈、第二电磁线圈并排存放，直流电源的正极连接时间继电器的正极后再用接入时间继电器的输入端；直流电源负极接时间继电器的负极及第一电磁线圈的负极和第二电磁线圈的正极；时间继电器的常开接第一电磁线圈的正极，常闭接第二电磁线圈的负极；所述玻璃部分中玻璃活塞其外壁紧贴玻璃泵体内壁且可自由滑动。
所述的玻璃组合单向阀由第一玻璃磨口、第二玻璃磨口、第三玻璃磨口，第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞及一个玻璃接口等有机组成；其整体似长方形，第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞同向分列于长方形两个长边上，玻璃接口垂直于长方形平面，位于第一玻璃自动活塞与第三玻璃自动活塞中间，而第三玻璃磨口与玻璃接口平行，位于第二玻璃自动活塞与第四玻璃自动活塞之间；第一玻璃磨口及第二玻璃磨口位于长方形平面分列在另一对边的中间。
本发明具有以下特点一、气体接触面大部分为玻璃，因此耐腐蚀、耐负压。
二、通过玻璃磨口连接，气密性优异，适宜于玻璃装置中的应用，尤其是实验研究中需气体密封循环的玻璃装置反应系统。
三、通过玻璃组合单向阀，实现活塞双向运动均输送气体，提高了泵的利用效率。
四、通过时间继电器控制电路，容易调节。
五、电源电压较低，益于安全。
六、装置容易实现和操作。
采用玻璃磁力活塞泵，能实现负压下气体较小流量的定向输送，气密性优异，适宜于密闭玻璃反应装置内气体的输送。
图1是本发明玻璃磁力活塞泵结构示意图；图2(a)是本发明中玻璃部分结构图；图2(b)是玻璃活塞结构示意图；图3(a)是本发明中玻璃组合单向阀示意图；图3(b)是图3(a)的A-A截面玻璃接口图；图3(c)是图3(a)的B-B截面玻璃磨口图；图4(a)是本发明中电磁驱动部分示意图；图4(b)是图4(a)的A-A截面侧视图；下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施例方式
如图1所示，玻璃磁力活塞泵该装置包括玻璃泵体1、玻璃活塞2、磁芯3、玻璃组合单向阀4、第一电磁线圈5、第二电磁线圈6、直流电源7、时间继电器8等。上述玻璃部件，即玻璃泵体1、玻璃活塞2、玻璃组合单向阀4等有机组合组成本发明的玻璃部分；上述电磁部分，即磁芯3、第一电磁线圈5、第二电磁线圈6、直流电源7、时间继电器8等经过连接后组成本发明的电磁驱动部分。
如图2所示，玻璃活塞2内固定磁芯3后，如图(b)所示，装于玻璃泵体1内，玻璃活塞2外壁紧贴玻璃泵体1内壁且可自由滑动，玻璃泵体1一端与玻璃组合单向阀4的第三玻璃磨口12连接，另一端用软管连接于玻璃组合单向阀4的玻璃接口11处；通过电磁部分驱动磁芯3带动玻璃活塞2与泵体相对运动，实现气体的压缩和扩放，然后通过玻璃组合单向阀4实现气体的定向输送。
如图3所示，为玻璃组合单向阀4，由第一玻璃磨口9、第二玻璃磨口10、玻璃接口11，第三玻璃磨口12及第一玻璃自动活塞13、第二玻璃自动活塞14、第三玻璃自动活塞15、第四玻璃自动活塞16等组成。其整体似长方形，第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞13、14、15、16同向分列于其两个长边上，玻璃接口11垂直于长方形平面，位于第一玻璃自动活塞13与第三玻璃自动活塞15中间，而第三玻璃磨口12与玻璃接口11平行，位于第二玻璃自动活塞14与第四玻璃自动活塞16之间；第一玻璃磨口9及第二玻璃磨口10位于长方形平面分列在另一对边的中间。
其中第三玻璃磨口12、玻璃接口11分别连接玻璃泵体1的左端和右端，第一玻璃磨口9、第二玻璃磨口10用于连接玻璃反应装置。通过玻璃自动活塞的组合作用，实现气体的单向输送，结合图2说明当玻璃活塞2→玻璃泵体1右端运动时，第二玻璃自动活塞14吸合、第三玻璃自动活塞1 5压紧，同时第一玻璃自动活塞13顶开、第四玻璃自动活塞16吸开，使气体由玻璃磨口10→第四玻璃自动活塞16→第三玻璃磨口12吸入泵体，玻璃接口11→第一玻璃自动活塞13→第一玻璃磨口9送出泵体；当玻璃活塞2→玻璃泵体1左端运动时，第一玻璃自动活塞13吸合、第四玻璃自动活塞16压紧，同时第二玻璃自动活塞14顶开、第三玻璃自动活塞15吸开，使气体由第二玻璃磨口10→第三玻璃自动活塞15→玻璃接口11吸入泵体，第三玻璃磨口12→第二玻璃自动活塞14→第一玻璃磨口9送出泵体，最终实现气体由第二玻璃磨口10→第一玻璃磨口9的单向输送。
如图4所示，电磁部分由磁芯3、第一电磁线圈5、第二电磁线圈6、直流电源7、时间继电器8等组成，中空的第一电磁线圈5、第二电磁线圈6贯穿玻璃泵体1。
直流电源7的正极经导线17连接时间继电器8的正极后再用接入时间继电器8的输入端19；直流电源7负极则经导线18接时间继电器8的负极及第一电磁线圈5的负极和第二电磁线圈6的正极；另时间继电器8的常开20接电磁线圈5的正极，常闭21接第二电磁线圈6的负极；通过时间继电器8作用，使得常开20、常闭21交替通断，实现电磁线圈中电流的有无，以产生磁力吸合磁芯3作为动力源。在相互作用时，始终保证第一电磁线圈5或第二电磁线圈6对磁芯3是吸合作用，而非排斥。
一种玻璃磁力活塞泵，其工作过程是接通直流电源7后，时间继电器8开始工作，使其常开20、常闭21循环交替通电，进而控制第一电磁线圈5、第二电磁线圈6交替产生磁场，通过磁力吸合带磁芯3的玻璃活塞2，使玻璃活塞2与玻璃泵体1产生相对往复运动，实现玻璃泵体1内气体的压缩和扩放，然后通过玻璃组合单向阀4的作用，最终达到气体单向输送的目的。
具体实施例玻璃部分按图2、3所示进行，使用派热克斯(PYREX)玻璃烧制，其中主要保证以下条件1、磁芯3可以装入玻璃活塞2中2、玻璃活塞2可从玻璃泵体1左端装入玻璃泵体1中3、玻璃活塞2与玻璃泵体1，为对磨接触，气密性良好且易于运动4、玻璃组合单向阀4中各玻璃自动活塞活动自如，且有良好的通气和密闭性5、保持第一玻璃磨口9、第二玻璃磨口10的垂直性，及第三玻璃磨口12的水平玻璃部分连接其中玻璃组合单向阀4，使第一玻璃磨口9在上、第二玻璃磨口10在下，垂直放置，以保持第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞13、14、15、16可以发挥作用；玻璃泵体1水平放置，玻璃活塞2则在水平方向上往复运动。
电磁驱动部分选择合适的部件及导线，如图4所示进行电路连接，其关键是通过时间继电器控制线圈中电流循环通断，以使磁场在两个线圈之间交替产生，进而使带磁芯的玻璃活塞产生往复运动；要保证一有足够的磁力作用，以使活塞运动，二使磁芯运动电磁线圈间是相互吸合作用，而非排斥作用，有利于活塞运动范围的控制。
只要作到以上条件，即可使玻璃磁力活塞泵正常运转，达到定向输送气体的目的。
若与密封玻璃装置通过相应磨口连接，该泵则可在-80KPa下正常运转，并相应输送气体。
权利要求
1.一种玻璃磁力活塞泵，该装置包括玻璃部分和电磁驱动部分，其特征在于，所述的玻璃部分玻璃泵体(1)内装玻璃活塞(2)，玻璃活塞(2)内固定磁芯(3)，玻璃泵体(1)左端连接玻璃组合单向阀(4)上的玻璃磨口(12)，玻璃泵体(1)右端与玻璃组合单向阀(4)的玻璃接口(11)连接；玻璃泵体(1)穿过电磁驱动部分的第一电磁线圈(5)和第二电磁线圈(6)。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃磁力活塞泵，其特征在于，所述的电磁驱动部分，由第一电磁线圈(5)、第二电磁线圈(6)，直流电源(7)，时间继电器(8)组成，第一电磁线圈(5)、第二电磁线圈(6)并排存放，直流电源(7)的正极连接时间继电器(8)的正极后再用接入时间继电器(8)的输入端(19)；直流电源(7)负极接时间继电器(8)的负极及第一电磁线圈(5)的负极和第二电磁线圈(6)的正极；时间继电器(8)的常开(20)接第一电磁线圈(5)的正极，常闭(21)接第二电磁线圈(6)的负极。
3.根据权利要求1所述的玻璃磁力活塞泵，其特征在于，所述玻璃部分中玻璃活塞(2)其外壁紧贴玻璃泵体(1)内壁且可自由滑动。
4.根据权利要求1所述的玻璃磁力活塞泵，其特征在于，所述的玻璃组合单向阀(4)由第一玻璃磨口(9)、第二玻璃磨口(10)、第三玻璃磨口(12)，第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞(13、14、15、16)及一个玻璃接口(11)等有机组成；其整体似长方形，第一、第二、第三、第四玻璃自动活塞(13、14、15、16)同向分列于长方形两个长边上，玻璃接口(11)垂直于长方形平面，位于第一玻璃自动活塞(13)与第三玻璃自动活塞(15)中间，而第三玻璃磨口(12)与玻璃接口(11)平行，位于第二玻璃自动活塞(14)与第四玻璃自动活塞(16)之间；第一玻璃磨口(9)及第二玻璃磨口(10)位于长方形平面分列在另一对边的中间。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃磁力活塞泵，本发明包括玻璃部分和电磁驱动部分，所述的玻璃部分玻璃泵体内装玻璃活塞，玻璃活塞内固定磁芯，玻璃泵体左端连接玻璃组合单向阀上的玻璃磨口，玻璃泵体右端与玻璃组合单向阀的玻璃接口连接；玻璃泵体穿过电磁驱动部分的第一电磁线圈和第二电磁线圈。本发明用于驱动气体循环，气密性良好，容易与玻璃装置连接，并可在较高负压下运行。
文档编号F04B17/03GK101082330SQ20071001793
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者郭烈锦, 刘欢 申请人:西安交通大学