微流量計量方法研究

圖3 管式差壓流量計檢測泄漏量的結構圖1.3 毛細管液體微流量計

利用不銹鋼毛細管具有十分穩定的滲流性能，且毛細管的液體流量與毛細管兩端的壓差成正比，與液體的粘度成反比的關系，通過準確測量毛細管兩端的壓差來準確計量液體流量。而壓差計量是一項十分成熟的技術。將毛細管的這種特性用于液體微流量測量，將會得到精確的測量結果。該方法的優點是：①使用方便，理論上可以放入流程的任意位置；②可以耐高溫高壓；③數據穩定且準確性高；④可以實現連續測量，輸出實時流量。

具體應用方法如圖4所示。將已知內徑、長度參數的毛細管串入流程內，利用差壓傳感器計量毛細管兩端的壓差，然后利用毛細管滲流公式即可算出流程內液體的準確流量。

圖4 毛細管計量原理圖1.4 醫用微量注射泵

醫用微量注射泵由步進電機及其驅動器、絲桿和支架等構成，具有往復移動的絲桿、螺母，因此也稱為絲桿泵。螺母與注射器的活塞相連，注射器里盛放液體燃料。工作時，單片機系統發出控制脈沖使步進電機旋轉，而步進電機帶動絲桿將旋轉運動變成直線運動，推動注射器的活塞進行注射輸送液體，把注射器中的液體燃料輸出。通過設定螺桿的旋轉速度，就可調整其對注射器針栓的推進速度，從而調整所給的液體燃料。結構如圖5所示。

圖5 微量注射泵的結構醫用微量注射泵的量程一般為μL/h~mL/h范圍，允許誤差較小。如：保定蘭格恒流泵有限公司生產的TS2-60型注射泵的量程為1μL/h~63mL/h，允許誤差為1%。根據市場調查，目前國產微量注射泵的價格為幾千至1萬多元不等，進口價格2萬元~5萬元。步進電機具有快速啟停、精確步進（無積累誤差）以及能直接接收數字量等優點，而且它的步距角和轉速受環境影響小，僅與脈沖頻率有關，目前市場上的微量注射泵都是采用步進電機進行驅動的。