一种多通道精密加样注射泵模块的制作方法

本发明涉及机械领域，具体涉及一种多通道精密加样注射泵模块。

技术背景

目前医疗器械设计中，在精密加样的系统设计中，大部分采取驱动+注射器的方式进行样本或试剂的分注动作，体积大，装配难度高，还需二次开发驱动程序；一部分多通道注射器组件采用多个玻璃管注射器并联的设计，其寿命一般都只能保证30万次左右，而且由于多通道采用同一种注射器并联设计，每个通道的行程必须完全一样，意味着每个通道必须做同样的定量吸排。当然，可以通过选择不同型号的注射器，虽然行程一样，但是注射器直径不同，也能实现多参数的定量。然而，由于注射器的型号往往已经标准化，其直径总是只有有限的几种可选，如果去定制注射器，一般在成本和交期上都存在较大的困难。因此，这种设计往往不能实现多通道并联任意量吸排的需求。

由于注射器和柱塞泵本身没有自吸入功能，必须搭配有单向或双向截止功能的阀门来使用。例如，电磁阀一般具备双向截止功能，而单向阀具备单向截止功能。简言之，使用精密注射泵一般必须搭配电磁阀，二者是黄金搭档，缺一不可。因此，将电磁阀集成到泵模块极大的简化了应用。

最后，由于泵、阀都要按一定时序来动作，必须有配套的控制驱动板来指挥和驱动电机和电磁铁按照既定的规则来运行，所以，集成控制驱动系统对于简化客户应用也是必要的。

技术实现要素：

综合上述技术问题，本发明提出一种全新的方案，采用多通道并联、每通道行程可任意调节的、长寿命免维护的柱塞泵方式、电机驱动的泵组件，集成电磁阀组件和控制驱动板的自动化模块，采用如下的技术方案。

一种多通道精密加样注射泵模块，其特征在于：包括控制系统、电磁阀组件、多通道精密加样泵组件以及驱动电机；控制系统包括微处理器、阀驱动电路、电机驱动电路以及存储器，控制系统还设有通信端口；电磁阀组件包括电磁阀基板、安装在电磁阀基板的多个电磁阀以及一个电磁阀in端口，根据电磁阀的数量，电磁阀基板上对应有多个电磁阀out端口和多个电磁阀com端口；多通道精密加样泵组件包括精密线性驱动组件和多通道柱塞泵本体组件；多通道柱塞泵本体组件包括泵体基座，泵体基座上设有和电磁阀com端口数量对应的泵体com端口，每个泵体com端口的一端通过管路和电磁阀com端口一一对应连接，每个泵体com端口的另一端均连接着泵孔通道，每个泵孔通道内分别配套有直径略小于孔径的柱塞，柱塞上套有密封圈，柱塞由柱塞套在底部夹持，柱塞套安装在柱塞带动基座的柱塞底孔内，柱塞底孔的孔径略大于柱塞套的外径，柱塞带动基座的上方设置一个柱塞压板；而柱塞套的肩部可选择性套入一个柱塞行程调整环，柱塞行程调整环的外径略小于柱塞底孔的孔径；控制系统控制电磁阀组件和驱动电机，驱动电机和多通道精密加样泵组件中的柱塞带动基座连接，作用于柱塞做线性滑动。

作为优选方案，所述微处理器可选用plc可编程处理器或者单片机中的一种；所述通讯端口可以为rs232串口或usb接口中的一种或多种。

作为优选方案，所述电磁阀的数量、所述泵孔通道的数量以及所述柱塞的数量对应一致。

作为优选方案，所述柱塞行程调整环的厚度范围为从0到柱塞底孔的孔深。

本发明设计巧妙，采用多通道并联、每通道行程可任意调节的、长寿命免维护的柱塞泵方式、电机驱动的泵组件，集成电磁阀组件和控制驱动板的自动化模块，既可以作为一台独立的自动化设备实现流体的精密定量输送，也可以作为自动化分析仪器的精密定量核心组件配套。

附图说明

附图1为本发明的控制系统方框示意图。

附图2为本发明的结构示意图。

附图3为本发明的电磁阀组件的端口示意图。

附图4为本发明的多通道精密加样泵组件结构示意图。

附图5为本发明的电磁阀组件和多通道精密加样泵组件连接示意图。

附图6为本发明的多通道柱塞泵本体组件内部结构示意图。

具体实施方式

一种多通道精密加样注射泵模块，包括控制系统1、电磁阀组件2、多通道精密加样泵组件3以及驱动电机4；控制系统1包括微处理器、阀驱动电路、电机驱动电路以及存储器，控制系统3还设有通讯端口；电磁阀组件2包括电磁阀基板21、安装在电磁阀基板21的多个电磁阀22以及一个电磁阀in端口23，根据电磁阀22的数量，电磁阀基板21上对应有多个电磁阀out端口24和多个电磁阀com端口25；多通道精密加样泵组件3包括精密线性驱动组件31和多通道柱塞泵本体组件32；多通道柱塞泵本体组件32包括泵体基座320，泵体基座320上设有和电磁阀com端口25数量对应的泵体com端口26，每个泵体com端口26的一端通过管路和电磁阀com端口25一一对应连接，每个泵体com端口26的另一端均连接着泵孔通道321，每个泵孔通道321内分别配套有直径略小于孔径的柱塞322，柱塞322上套有密封圈323，柱塞322由柱塞套324在底部夹持，柱塞套324安装在柱塞带动基座325的柱塞底孔326内，柱塞底孔326的孔径略大于柱塞套324的外径，柱塞带动基座325的上方设置一个柱塞压板327；而柱塞套324的肩部可选择性套入一个柱塞行程调整环328，柱塞行程调整环328的外径略小于柱塞底孔326的孔径；控制系统1控制电磁阀组件2和驱动电机4，驱动电机4和多通道精密加样泵组件3中的柱塞带动基座325连接，作用于柱塞322做线性滑动。

作为优选方案，所述微处理器可选用plc可编程处理器或者单片机中的一种；所述通讯端口可以为rs232串口或usb接口中的一种或多种。

作为优选方案，所述电磁阀的数量、所述泵孔通道的数量以及所述柱塞的数量对应一致。

作为优选方案，所述柱塞行程调整环328的厚度范围为从0到柱塞底孔326的孔深。

如图1-6所示，本发明以5通道搭配5个电磁阀来作为实施例说明。

电磁阀基板21用于安装电磁阀22，电磁阀基板21上有5个电磁阀out端口24，有5个电磁阀com端口25（见图4），而5通道泵的泵体基座320上也对应有5个泵体com端口26；电磁阀com端口25与泵体基座320的泵体com端口26一一对应，用外部管路（示意图中未显示）连接；电磁阀基板21上有1个in端口23（见图5）；

当多通道精密加样泵组件3需要吸入流体时，电磁阀in端口23分别与5个电磁阀com端口25导通，从而也与泵体基座320上的5个泵体com端口26导通，驱动电机4驱动柱塞带动基座325作用于柱塞322向着远离泵体基座320的方向运动，实现流体的吸入；当多通道精密加样泵组件3需要排出流体时，5个电磁阀out端口24与对应的5个电磁阀com端口25导通，从而也与泵体基座320上的5个泵体com端口26导通，驱动电机4驱动柱塞带动基座325作用于柱塞322向着接近泵体基座320的方向运动，实现流体的排出。

每个柱塞322都对应有一个特殊的密封圈323，柱塞322和密封圈323二者通过适当的材质和结构的设计，实现精巧的配合和密封，既能实现动密封，又能保证良好的自润滑和优异的寿命。

柱塞行程调整环328的作用是调节并联的多个柱塞322的行程。每一通道的柱塞行程调整环328厚度可以有不同的选择，其范围从0到柱塞底孔326的孔深。柱塞行程调整环328的外径也应该略小于柱塞底孔326的直径，以便能轻松的滑动；通过选择不同的行程调整环328的厚度，可以实现每个通道吸排不同的行程，实现不同的定量。如果再对柱塞322选择不同的直径，理论上通过行程和直径两个维度的自定义调节，可以实现任意量的定量吸排。

控制系统1的功能是驱动电磁阀组件2、多通道精密加样泵组件3以及驱动电机4，其内部包含微处理器、阀驱动电路、电机驱动电路、存储器。微处理器可以选用plc可编程处理器或者单片机中的一种，实现对泵和阀的各种复杂流程的控制。控制系统1亦可以通过通用的rs232串口或usb接口，与pc机通信，实现人机对话，本发明既可以作为一台独立的自动化设备实现流体的精密定量输送，也可以作为自动化分析仪器的精密定量核心组件配套。

以上对本发明实施例所提供的一种多通道精密加样注射泵模块进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思路，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。