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工业级与民用级微型泵差异分析

发布时间:2019-07-04 15:10

背景介绍


微型气泵通常是指体积小巧,工作介质为气态,主要用于气体采样、气体循环、真空吸附、真空保压、抽气、打气、增压等多种用途的一种气体输送装置。以其便携、免维护、无污染等优势,在医疗、科研、环保、化工、仪表等诸多行业广泛应用。
    第一类,民用级产品。这类微型泵主要配备给廉价民用品,比如水族箱气泵、血压计气泵、车用打气泵等,这类微型泵技术已初步成熟、产量很大、价格低廉,可以满足日常使用需要。
    第二类,工业级产品。这类产品主要使用高端微型泵,用于工业仪器仪表、医用设备仪器、采样分析、军用设备等,压力、真空度、流量等参数较高,特别要求参数稳定、可靠性高。 在某宝上有很多气泵,低到十几块,高到上千块,花样种类繁多,鱼龙混杂,质量也参差不齐,客户在选购产品时可以根据自身情况进行选择。下面从五个方面对民用级、工业级气泵做个浅析对比,到底是该选择频繁更换的民用级or稳定运行的工业级。


材质与装配工艺

    
    微型泵主要由电机和泵体两部分构成,电机包括外壳及设置于外壳内的定子和转子,泵体包括底盖、隔膜压缩组件及泵头组件、进排气单向阀[伞阀不是业界通用的]等。电机、隔膜等核心部件材质的好坏直接决定了泵的品质,装配工艺的精度也决定了泵的寿命。 材质 民用级气泵之所以价格低廉,和它选购的原材料有直接关系。电机方面采用诸如矽钢片、废铜漆包线,用光油作绝缘漆等等,用通俗的话讲,电机能转起来就算是合格了,其设计和生产的核心要素在于低廉的材料成本,寿命和安全性方面则做了较大妥协。 工业级气泵以我司产品为例,电机均采用日本Nidec产的高品质无刷电机,用料讲究,做工精湛。隔膜组件采用的三元乙丙橡胶(EPDM),在-20℃-100℃温差下,有着极好的弯曲寿命,同时也能耐低酸碱腐蚀。所以在一些客户特殊的工况下,我公司气泵仍能保持稳定性和长寿命。

    装配工艺的精细程度也会对泵造成影响,轴承与连杆的紧密度,铆接的方向,电机的角度,胶碗和伞阀的松紧度等诸多工序都有严格要求,因此各种因素综合决定了泵的性能。所以对民用级的产品来说,要求统一的规范,质检规范也相对简化,各种组件的组装的紧密度都远远达不到工业级的水准,因此在噪音、可靠性也与工业产品相去甚远。

支持温度范围


    使用的环境温度范围与介质温度范围也是气泵好坏的重要指标之一。 民用级的气泵在常温下(约为10℃-40℃)能正常运行,但客户分布广泛,很多北方客户室外环境温度在0℃甚至以下,这种恶劣的环境下大多民用气泵都无法启动,更别说正常工作了。同样,在南方的夏季,室外温度30℃很常见,甚至有时间能达到40℃,气泵在高环境温度下载荷工作,会加剧电机、其他器路元件等老化,使用寿命也就无法保证。
    工业级产品支持使用的温度范围及允许的介质温度范围大大超过民用级产品,我公司大部分气泵都能实现环境温度和介质温度的定制,定制范围在-15℃--100℃,能满足绝大部分客户的需求。如色谱仪行业的客户,火焰离子化检测器(FID)工作时,环境温度能达到90℃,我公司的D35L系列气泵依然能稳定、可靠的运行。

连续工作时间、使用寿命


     连续工作时间、使用的寿命长短是衡量气泵的重要参数。 普通民用级气泵,像某宝上面随处可见的那种,多明确标识出间断工作,不能连续工作4小时以上;不能封堵吸气或者排气口,否则极易烧坏电机;同时这类气泵的使用寿命也很短,往往只有200-400小时,但是客户工业上很多场景都是需要连续长时间工作,甚至24小时不间断高负荷工作,在如此高强度的工况下,民用级气泵往往寿命很短,半个月或者一个月就损坏了,频繁的更换维护,无形中成本也大大增加。
    工业级气泵与民用级气泵相比,在连续工作时间和寿命上都有很大区别,工业级气泵连续工作时间能达到8小时以上甚至更久。以我公司气泵为例,气泵可以24小时满载荷运转,无需人力定期维护,更贴合用户,在特殊情况下即使存在抽气口或者排气口被堵死时仍能正常工作,而不会憋泵被损,而普通民用级产品在被异物封堵气嘴后,短时间内电机极大可能因过载而烧毁,这是区别民用级和工业级气泵的重要一点。

调速功能、远端控制


    多功能集成也是民用气泵和工业级气泵的显著区别。 普通民用级气泵是不具备调速、转速反馈等功能的,这类气泵一般都是简单电路连接,通电即转,断电即停,适合日常使用,复杂精密的工况就无能为力了。 但在工业上气泵的使用有很大的区别,不同客户使用的工况不同,在使用过程中要求的参数也不同,如PLC或者其他上位机控制转速、远端控制启停等,这就要求气泵能针对用户的需求以满足其特殊工况,我公司不同流量的气泵的高版本都是支持调速功能的,主要是以下三种方式,pwm调速、频率调速、触控调速,根据不同使用方式,可有针对性选择,特别适合自控行业内客户使用。

电磁干扰


    民用级气泵多采用有刷电机,在工作的时候由于电刷换向的原因,容易产生强烈的电磁干扰,对周边电路元件构成干扰。而我们的工业级微型泵为了满足医疗器械等精密仪器的电磁兼容要求,采用低干扰无刷电机驱动,并通过了欧盟CE和EMC认证,以满足工业级客户要求。
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