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泵作为一种通用机械设备已有很长的发展历史。但计量泵作为往复泵的分支,迄今只有七十年的发展史。而国内的发展时间更短,只有三十多年。随着生产的发展和生活质量的不断提高,计量泵的应用范围正不断扩大到国民经济生产的各个行业,比如,化工、石油、食品、制药、造纸和塑料等方面。然而,多年来计量泵在传统设计上均需要有一套运动转换机构,常用的是将电动机作原动机,齿轮和曲柄连杆作为传动机构的结构形式;而且由于泵的流量调节是通过改变柱塞的冲程来实现的。因此这类传动机构不仅体积庞大,结构复杂,而且往往出现计量泵泄漏严重、耗电多和易损坏等一系列问题,这在很大程度上限制了计量泵的适用范围。
目前,国外计量泵的种类主要包括电磁驱动式计量泵(也称电磁计量泵)、机械驱动式隔膜计量泵、液压驱动式隔膜计量泵和机械驱动式柱塞计量泵。电磁计量泵的组成可分为三大部分:驱动电源、电磁驱动机构和液力端。图1-1是美国MILTON ROY(米顿罗)公司生产的LMI系列电磁计量泵(Electronic Metering Pump,简称EMP)的外观和剖面示意图。该类电磁计量泵不需要以往的运动转换机构,而是直接利用通电螺线管线圈产生的电磁力来驱动柱塞作往复直线运动。因而不仅机械结构在很大程度上得到了简化,机械损耗、单机能耗及振动噪声大为降低;而且能较好地解决目前计量泵所存在的问题,计量泵结构简单,从而便于维修和养护。因而,近年来电磁计量泵逐渐受到越来越多的生产厂家的关注,在高精密计量行业具有广泛的应用前景。
在工业发达国家,计量泵己广泛地用于化工工艺过程中的辅料的定量或配比输送以及pH值的控制、纯净饮用水处理、废水处理、游泳池水处理、楼宇冷却系统循环水处理以及小型锅炉循环水系统处理和家用电器行业中,在不同程度上提高了生产效率,节省了人力,物力和财力。就饮用水处理方面,由于系统中计量泵的采用,避免了以往采用人工投加消毒液的方法消毒饮水所造成的一系列弊端,比如,消毒液投放不均匀,消毒效果不佳等,结果不是导致水处理效率低,就是造成消毒液的浪费。此外计量泵不仅可用于饮水消毒也可用于污水处理。

电磁计量泵的组成可简单地分为三大部分:驱动电源、电磁驱动机构和液力端。电磁驱动装置是电磁计量泵整台设备的核心。它根据输入电源信号的变化产生变化的电磁吸力,保持驱动机构柱塞的直线往复运动。为说明电磁计量泵工作原理,图1-2给出其泵头结构示意图。
电磁驱动机构中的激磁线圈通电后产生电磁场,该磁场通过泵外壳与动铁产生电磁回路(图1-1中动铁与柱塞相连为一体)。在泵的排出行程时,磁感应强度逐渐增强,由于电磁力的作用,动铁被吸合,带动柱塞向左推动一定容积的液压油,液压油推动隔膜,隔膜作用于药液,使相同容积的药液从加药头经压力阀进入加药管线,该吸合过程也就是泵的排出过程;当电源断开后,弹簧的弹力使动铁复位,从而带动柱塞向右运动,在负压下关闭上面的阀球,此过程为泵的吸入过程。计量泵的平均理论流量
可用式(1-1)表示: