[实用新型]一种可调速微型气体采样泵

说明书

技术领域

本实用新型属于机电一体化和气体采集技术领域，特别是涉及一种可调速微型气体采样泵。

背景技术

微型气体采样泵多用微型隔膜泵和微型旋片泵等，国外微型气体采样泵产生于20世纪70年代，首先由美国Sandia国家实验室SpenserW J研制了压电薄膜泵。此后，荷兰、日本、德国等国家得大学实验室也相继产出一些其他类似的微型泵体。尤其是近年来，美国、德国等也相继研制出不同驱动原理的新型微型泵，在制动(制动方式采用静电、压电、电磁、热、气动、电液、行波传递、凝胶制动和光热制动等原理)、加工制作工艺(包括半导体加工技术、1.1GA工艺及精密机械加工、微注塑成型和特种加工技术等)等方面进行创新研究，使得微型泵在国外得到了极大的发展。我国在微型泵的研究起步较晚，技术还较不成熟，从泵的品质和性能方面与国外还有一定的差距。

现有的微型真空泵的调节主要依靠人工读数，手工调节，精度不高，不能适应工业过程气体采样、真空系统仪器仪表、化工气体分析、食品、生物工程、电子工业自动控制、环保等众多对流量要求严格领域。为了调节流量，使用直流电机的微型真空泵一般通过安装节流阀来调节流量，不仅使用不便、效率低，还会产生额外的噪音，不符合实验室、医疗等环境对噪音较严格的要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可调速微型气体采样泵。该采样泵具备体积微小、重量轻、寿命长、生产周期短、转速高、可靠性高、噪声低、节能效果显著、耐腐蚀、无油污染，能适应各种恶劣的大气环境等优点，是机电一体化的有机结合。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可调速微型气体采样泵，包括壳体，在壳体内设置有电机、微型罗茨泵及电源；

所述的微型罗茨泵，包括泵腔体和盖板，所述泵腔体与盖板通过紧固螺丝固定连接，形成密封腔；在密封腔内设置有一对具有叶片的转子，所述的一对转子通过叶片互相啮合；转子轴的两端分别与各微型轴承的内圈过盈配合，在泵腔体和盖板的内侧分别设置有凹槽，各微型轴承分别设置在凹槽内，且各微型轴承的外圈分别与泵腔体或盖板过盈配合；在密封腔的外部设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮互相啮合；在第一齿轮或第二齿轮的外端设置有电机轴固定套安装孔，在电机轴固定套安装孔内固定有电机轴固定套，所述电机轴固定套上具有安装孔；在盖板上设置有第一通孔和第二通孔，盖板侧的转子轴端分别穿过第一通孔和第二通孔与第一齿轮和第二齿轮的内孔过盈配合；在泵腔体的外端设置有进气口和排气口，进气口和排气口与密封腔相连通；

所述电源和微型罗茨泵固定在壳体内，微型罗茨泵的进气口和排气口的外端穿过壳体设置在壳体外；电机壳通过电机压板固定在壳体内，电机轴设置在电机轴固定套的安装孔内，且与电机轴固定套过盈配合；电机的控制端与控制器相连接，在壳体上设置有电源开关，电源开关与控制器相连接。

所述的控制器，包括单片机、复位按钮、档位增加按钮、档位减小按钮、显示模块、降压模块及电机驱动模块；单片机的信号输出端分别与显示模块和电机驱动模块的信号输入端相连接，电机驱动模块的信号输出端与电机的控制端相连接；电源一路经降压模块后，为单片机供电，另一路为电机驱动模块供电；复位按钮、档位增加按钮和档位减小按钮的信号输出端与单片机的信号输入端相连接。

所述的转子为三叶转子，转子的三个叶片均匀分布，相邻两个叶片间夹角为120度。

所述的转子的叶片为空心结构，线型采用圆弧-摆线线型。

所述的第一齿轮和第二齿轮为模数、齿数相同的齿轮。

所述的壳体由上外壳盖和下外壳盖组成，上外壳盖与下外壳盖通过第二紧固螺丝固定连接。

所述电源采用锂电池。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的气体采样泵采用了机电一体化的技术，机械部分以微型罗茨泵为主体，采用以圆弧加摆线为线型的转子，在较宽泛的范围内有较大的抽速，启动快，能在大气压下直接工作，转子不必润滑，泵腔内无油，能获得清洁无污染的低真空环境，震动小，转子动平衡条件比较好，驱动功率小，机械摩擦损失小，结构紧凑，占据空间小，运转维护费用低，优势相当明显。控制电路部分以单片机智能控制为主，通过调节单片机的占空比PMW对电机的转速进行准确控制，从而实现泵抽速的精确调节。总的来说，本实用新型的气体采样泵具有微型便携、流量可控的优点。

附图说明

图1是本实用新型的可调速微型气体采样泵的一个实施例的整体结构示意图；