[发明专利]微量液体输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微量液体输送装置。

背景技术

微量液体输送装置对于一些精密实验的设计及实现具有重要意义。为了实现微量液体的精确输运，传统的方法主要采用微流泵和微注射器。他们的主要原理是利用气体正、负压力的作用，在每一次的动作中完成一个数量级液体的供应。使得所能达到的微量液体为50微升以上，很难实现更为精密的液体输运。另外，目前的微量液体输送装置由于机械系统及计算机配合之间的各种缺陷，导致使用过程中还存在如下问题：第一、目前脉冲电机最慢时为400脉冲/分钟(也就是说：此时再昂贵的电机，它的液体供应曲线也是一个400齿/分钟的线段)，这对微升级输送系统来说，误差过大。第二、计算机和机械装置配合控制时都存在机械归零问题。这主要是由于使用中有多次输入与输出的现象(也就是多次的开始和停止过程)，每次输出时都要记录零点位置，即便是数字显示可以归零，但机械系统很难做到每次都回到微升级的零点；另外即使人为地将机械系统调到零点，系统的总积累数值肯定是错误的。第三、机械圆周运动转换为直线运动时，各配合件之间会产生很多空回，严重影响液体输送的精度。另外，目前的装置很难做到同时实现定时定量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确输送液体的微量液体输送装置。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种微量液体输送装置，包括：提供动力源的脉冲电机；控制所述脉冲电机的单片机；与所述脉冲电机输出端连接的减速部件；通过同步带与所述减速部件输出端连接的丝杠；与所述丝杠上的螺母连接的柱塞；该装置还包括单向微调部件，所述单向微调部件包括：一端固定于架体上的扭簧；与扭簧另一端连接且可转动地设置在架体上的外框体；设置在所述外框体内且与所述同步带相啮合的涨紧轮；所述外框体的回转轴线偏离所述涨紧轮的旋转轴线，所述同步带与涨紧轮啮合后再与所述丝杠输入端的皮带轮连接，所述涨紧轮在扭簧的扭力作用下涨紧同步带，从而使得同步带上的齿与所述皮带轮上的齿单侧接触，消除了齿与齿之间的间隙。

优选地，所述丝杠上还设有两个通过螺纹连接在螺母两侧的微调套，所述微调套具有与丝杠匹配的内螺纹，并且该微调套将一弹簧压紧在所述螺母的侧端面上，所述微调套上还设有用于与所述螺母定位的定位销。

优选地，所述减速部件为通过同步带传动的四级减速机构。

本发明的有益效果如下：

本发明为在单片机控制下的纯机械驱动装置：主要结合四级变速装置、单向微调、弹性正时皮带和具有微调套的丝杠实现了微量液体的定时定量供液。(1)通过采用四级变速装置，使得原本具有400脉冲/分钟的脉冲电机的脉冲间隔减小至原来的四分之一，保证了微升级输送量的连续性。(2)本系统采用机械系统(主要是弹性正时皮带与超微导具系统)与电气系统配合，可随时任意标定“零位”。可以实现不仅显示归零，而且机械系统准确回归到原始位置(误差小于2微米，输出量的误差小于0.3微升)。这一特点可以有效避免传统电机不归零，或者人为归零所产生的误差。(3)具有微调套的丝杠，在圆周运动在转换为直线运动时，往复运动的误差小于2微米。本发明的这些特点对于发展微量液体的精密输送提供了一种可靠的方法，也对设计新型高精密仪器及开展相关应用提供重要的理论和实验指导。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的结构示意图。

图2示出本发明的单向微调部件的结构示意图。

图3示出本发明的微调套的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种微量液体输送装置包括：用于提供动力源的脉冲电机1、通过同步带传动的四级皮带减速机构变速轮组2、与变速轮组2的输出端通过同步带21连接的丝杠3、与丝杠3上的螺母31连接的柱塞4和用于控制脉冲电机1的单片机5以及在变速轮组2与丝杠3之间设置的单向微调部件6。本实施例中脉冲电机为400脉冲/分钟，经过四级减速后变速轮组2输出为1600脉冲/分钟，缩小脉冲与脉冲之间的间隙至原来的1/4，保证了微升级输送量的连续性。