專利名稱：流體控制方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制流體的裝置和方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中已有用于控制負(真空)和正(壓力)流體的裝置。此類裝置 一般都包含一個雙向泵，例如隔膜泵，其具有壓力口和真空口。此類泵包含 多個不斷開閉的內(nèi)部機械閥(通常為瓣閥)，在真空口產(chǎn)生持續(xù)的負流體，而 在壓力口產(chǎn)生持續(xù)的正流體。
為了能夠通過一個設備口對雙向流體進行控制，現(xiàn)有技術的做法是將 泵的壓力口和真空口連接到 一個第二機械閥，其有選"f奪地將設備口與泵的
壓力口或真空口之一實現(xiàn)流體連通。該機械閥由一名操作人員控制，在下 游設備口有選擇地產(chǎn)生真空或壓力。操作人員可以通過按下一個正壓觸發(fā) 器或負壓觸發(fā)器之一對閥門進行控制。雙向流體裝置的實例之一是實驗室 中使用吸移裝置，其能夠由 一個一次性吸移管吸入或向其排出流體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用來控制流體的裝置。在一較佳實施例中，本發(fā)明通 過將一單一的電致動控制閥的運動與泵的相位交替變換同步，對流經(jīng)設備 口的雙向流體進行控制。本發(fā)明的一實施例包括用來由一次性吸移管移入 和移出流體的吸移裝置。
在一實施例中，上述雙向流體控制裝置主要包括設備口、雙向泵、電 控閥、檢測器和控制器。控制器與檢測器和閥連接。使用者利用與控制器 連接的用戶界面將裝置啟動。
泵在公共口產(chǎn)生雙向流體流并按照具有壓力相位和真空相位的連續(xù)泵 工作周期的形式工作。導管將公共泵口與設備口連接。在一實施例中，該 泵包括往復式體積排量元件，其在泵的工作周期一半期間產(chǎn)生正氣壓，在 泵的工作周期的另 一半期間產(chǎn)生負氣壓。
電控閥對導管中的氣流進行調(diào)節(jié)。該閥在隔斷泵和設備口的第 一位置 和連通泵和設備口的第二位置之間操作。在一較佳實施例中，該閥為三通 電磁閥，其具有連接到泵的公共口、與大氣連通的常開口和與設備口連通 的常閉口。該閥在第二位置時將常閉口與公共口連通使流體能夠通過，在 第一位置時將常開口與公共口連通使流體能夠通過。在另一實施例中，閥由控制流經(jīng)導管流體的第 一 電致動雙通閥和控制由泵向大氣的流體流的第 二電致動雙通閥構(gòu)成。
檢測器持續(xù)進行檢測并將用來識別泵是處于泵工作周期的壓力相位或 真空相位的信號進行傳送。例如，檢測器可由對泵的容積排量元件或其他 的工作周期性運動元件進行檢測的光敏元件構(gòu)成。或者，檢測器可由用來
檢測容積排量元件的運動的超聲波傳感器構(gòu)成。
控制器利用檢測器信號將閥的啟動與泵的工作周期同步，在設備口產(chǎn) 生持續(xù)的正壓或持續(xù)的負壓。通過在負壓相位期間將閥周期性地啟動至第 二位置，然后在壓力相位期間將閥回復至第一位置的方式，在設備口處產(chǎn) 生負壓。通過在壓力相位期間將閥周期性地啟動至第二位置，然后在真空 相位期間將閥回復至第 一位置的方式，在設備口處產(chǎn)生正壓。
在本發(fā)明的另 一 實施例中，該裝置包括控制流經(jīng)設備口的流體的流速 的控制裝置。在該實施例中，控制器在泵的工作周期的各個相位期間改變 閥在第二位置的啟動時間長度。
在本發(fā)明的又一實施例中，該裝置包括用來控制流經(jīng)設備口的流體計
量體積(V)的裝置。在該實施例中，泵的單位行程容積排量(DPS)通過計算 或?qū)嶒灥贸霾⒈痪幊痰娇刂破髦??？刂破鞲鶕?jù)泵的單位行程容積排量計算 出泵的工作周期的數(shù)量(N)將依次操作。在該實施例中，該裝置可包括測量 設備口處壓頭并將壓頭數(shù)據(jù)向控制器傳送的傳感器。該控制器利用壓頭數(shù) 據(jù)更為精確地計算出符合預定體積所需要的泵的工作周期的數(shù)量(N)。
本發(fā)明還提供控制流經(jīng)設備口的正負流體流的方法。根據(jù)該方法，提 供一流體源，其在一個重復的工作周期中，在壓力相位和真空相位期間分 別周期性地產(chǎn)生正流體壓力和負流體壓力。為了產(chǎn)生流經(jīng)設備口的正流體 流，在壓力相位期間將流體源與設備口連通，并在真空相位期間將流體源 與設備口隔斷。為了產(chǎn)生流經(jīng)設備口的負流體流，在真空相位期間將流體 源與設備口連通，并在壓力相位期間將流體源與設備口隔斷。
在本發(fā)明的另 一實施例的方法中，流經(jīng)設備口的流速通過在不論是在 每個泵的工作周期的壓力相位期間或是真空相位期間改變流體源與設備口 連通的時間長度來控制。
在本發(fā)明另 一實施例的方法中，通過以泵的單位行程容積排量(DPS)為 依據(jù)計算并操作泵運行特點數(shù)量(N)的泵的工作周期次數(shù)經(jīng)由設備口對預 定的計量體積(V)的流體進行傳送。在該實施例中，可以測量設備口處的壓 頭以便更為精確地計算出泵的工作周期的數(shù)量(N),特別是為了控制可壓縮 ;虎體的;危動。
在另 一實施例中，該裝置通過控制電致動控制閥的啟動來控制流經(jīng)設 備口的單向流體流。


圖l是本發(fā)明一實施例的流體控制裝置的示意圖。
圖2是圖1中的隔膜泵和檢測器的示意圖。
圖3a-圖3d是本發(fā)明另一實施例的泵電機軸和檢測器的分解圖。
圖4是本發(fā)明又一實施例的泵電機軸和檢測器的示意圖。
圖5是圖1所示的電致動閥的一實施例的示意圖。
圖6是圖1所示的泵循環(huán)工作周期圖。
圖7是本發(fā)明一實施例的具有壓頭檢測器的流體控制裝置的示意圖。 圖8是本發(fā)明另一實施例的具有一對電致動雙通閥的流體控制裝置的 示意圖。
圖9是本發(fā)明又一實施例的單向流體控制裝置的示意圖。 圖IO是本發(fā)明再一實施例的吸移裝置。
具體實施例方式
附圖中展示了若干實施例，其目的是為了幫助更好地了解本發(fā)明。但 本領域普通技術人員應當理解，本發(fā)明的裝置和方法不受附圖中展示的以 及以下說明中提出的具體細節(jié)內(nèi)容的限制。
本說明書中使用的術語"雙向泵"是指一種在一個不斷重復的泵的工 作周期中交替產(chǎn)生正(壓力)位移后再產(chǎn)生負(真空)位移的泵。術語"單向 泵"是指一種僅產(chǎn)生正位移或僅產(chǎn)生負位移的泵。
本發(fā)明的流體流動裝置的第一實施例如圖1所示，該裝置在圖中以標 號10表示。流體裝置10主要包括；險測器18、雙向泵20、電控閥22、和 控制器24,這些部件都置于一具有一個單一設備口 29的外殼28中。設備 口 29既是輸入端口又是輸出端口，視流體的流動方向而定。流體導管19 連接泵20與設備口 29。較好的是，閥門置于導管19兩端之間的位置。用 戶界面25位于外殼28之外。流體裝置10在設備口 29處有選擇地提供連 續(xù)的正向流動流體或連續(xù)的反向流動流體。
如圖2所示，在一較佳實施例中，泵20包括具有外殼30的隔膜泵、單 一的公用流體口 46和將活塞腔32分隔為兩部分的柔性膜片34。柔性膜片 34由卡箍36固定在傳動桿38的一端。傳動桿38的另一端與飛輪40偏心 連接，飛輪40與電機軸42(圖中未示出電機)同心連接。電機軸42和飛輪 40在轉(zhuǎn)動時使傳動桿38和膜片34上下運動，處于上行程時在公用流體口 46處產(chǎn)生正壓力，處于下行程時在公用流體口 46處產(chǎn)生負壓或真空壓力。該 泵在膜片34和公用流體口 46之間沒有設置閥門。
檢測器44持續(xù)監(jiān)測泵20是處于泵工作周期中的正壓操作相位還是負壓操作相位。在一較佳實施例中，檢測器44通過跟蹤泵20的周期性移動 元件(不論直線或旋轉(zhuǎn)運動)來監(jiān)測泵工作周期所處的相位。在圖2所示的 實施例中，檢測器44包括一光敏元件，其位于泵殼30內(nèi)，并將飛輪40表 面的光線反射出去。為了區(qū)分出泵工作周期的不同相位，飛輪40的一半40a 具有深色不反光表面(圖中用交叉影線表示)，而飛輪40的另一半40b具有 淺色反光表面。在該實施例中，將檢測器44與飛輪40同步，使檢測器44 在泵20由泵工作周期的一個相位轉(zhuǎn)換到另一個相位時能夠檢測出反光表面 與不反光表面的交界。
圖3a-圖3d展示了檢測器/飛輪構(gòu)造的其他一些實施方式。在圖3所示 的實施例中，檢測器144發(fā)射光線并檢測電機軸142表面反射的光線。在 該實施例中，電機軸142上設有一個在其徑向表面上延伸180度的深色不反 光帶142a(圖中用交叉影線表示)。電機軸142徑向表面上另外180度的部分 142b為淺色反M面。檢測器144軸向?qū)孰姍C軸142的不反光帶142a。在 該實施例中，將檢測器144和電機軸142同步，使檢測器144在泵20由泵 工作周期的一個相位轉(zhuǎn)換到另一個相位時能夠檢測出反光表面與不反光表 面的交界。
在圖3b所示的實施例中，檢測器244包括一個霍爾效應傳感器，其與 飛輪上的磁性編碼器相互作用。為了識別泵的工作周期的各個相位，飛輪 240的一半240a上的編碼器的極性與飛輪240另一半240b上的編碼器的極 性相反。將檢測器244與飛輪240同步，使檢測器44在泵20由泵的工作 周期的一個相位轉(zhuǎn)換到另 一個相位時能夠檢測出極性的變化。
在圖3c所示的實施例中，檢測器344包括一個微動開關和凸輪狀飛輪 340。微動開關包括一個跟蹤飛輪340不規(guī)則外輪廓的凸輪隨動件347。將 檢測器344與飛輪340同步，使微動開關在泵20由泵的工作周期的一個相 位轉(zhuǎn)換到另 一個相位時打開或閉合。
在如圖3d所示的實施例中，;險測器444 ;f企測由光源445發(fā)射出的光 線。飛輪440具有不規(guī)則的形狀，的工作周期性地阻斷光源445與檢測器 之間的視線。將檢測器444與飛輪440同步，使;險測器444在泵20由泵的 工作周期的一個相位轉(zhuǎn)換到另一個相位時能夠檢測到光源光線的阻斷和恢 復。
在圖4所示的另一實施例中，檢測器544包括一安裝在活塞腔532內(nèi) 的超聲波傳感器544。該超聲波傳感器544向膜片534發(fā)射超聲波，并連續(xù) 測量檢測器544和膜片534之間的距離。在該實施例中，檢測器544和膜 片534之間的最大或最小距離表明在泵工作周期中由一個相位轉(zhuǎn)換到另一 個相位。還可使用其他類型的檢測器，只要該檢測器能夠持續(xù)地檢測出工 作中的泵所處的相位并且能夠向控制器傳送用來識別所處相位的信號即可。
電致動閥22位于連接泵20與出口 29的導管19的兩端之間某一位 置。在一較佳實施例中，電致動閥22為如圖5所示的三通電磁閥。電磁閥 22具有外殼52,外殼52上設有常閉(NC， normally-closed) 口 54,公共 口56和常開(NO， normally-open) 口 58。常閉口 54由導管19的接頭19b 連接到設備口 29。閥的公共口 56由導管19的接頭19a連接到泵的公共設 備口 29。常開口 58與環(huán)境大氣連通。
該電磁閥具有鐵質(zhì)往復元件60，其一端具有閥頭61,另一端具有圓柱 形底座63。感應線圈64包繞底座63,而壓縮彈簧68環(huán)繞閥頭61。第一和 第二密封件70、 72位于閥頭61兩端相向設置。壓縮彈簧68平時將閥頭61 頂在第一位置，此時設備口 56與常開口 58連通可使流體通過并且常閉口 54關閉。處于第一位置時，泵20與設備口 29之間的內(nèi)部導管19封閉。當 感應線圈64通電時，形成的》茲場將閥頭61驅(qū)向第二位置，此時/^共口 56 與常閉口 54連通可使流體通過并且常開口 58關閉。處于第二位置時，泵 20與設備口 29之間的內(nèi)部導管19開放。
在圖1所示的實施例中，用戶界面26包括用來啟動裝置使之處于正壓 力模式的第一觸發(fā)器26和用來啟動裝置使之處于負壓力模式的第二觸發(fā)器 27。在一較佳實施例中，按下其中某一觸發(fā)器就會將裝置10啟動。也可以 將其它類型的輸入裝置連接到控制器24，如壓敏傳感器、電容傳感器、多向 操縱桿、小鍵盤、計算機或其他電子輸入裝置。
閥22、檢測器44和用戶界面26與控制器24接通。檢測器44持續(xù)向 控制器24傳送用于識別運行中泵工作周期的相位的信號?？刂破?4將閥 22的啟動與泵20的工作周期同步，向設備口 29產(chǎn)生持續(xù)的正氣流或負氣 流。如果設備口 29處需要正壓力，那么僅在泵的工作周期的正壓力相位期 間給電不茲閥通電，即，t = 0至t = T/2。然后，在t = T/2至t = T期 間電f茲閥斷電。當電》茲閥22通電時，如上所述，其由第一位置移至第二位 置。反之，如果設備口 29處需要負壓力，電磁閥22僅在泵的工作周期的 負壓力相位期間通電，即，t = T/2至t = T。由于才企測器44和電;茲閥22 的響應時間很快，能夠以非常高的頻率重復上述的工作周期(不論是正壓力 或負壓力)，從而產(chǎn)生持續(xù)的流入或流出設備口 29的流體流。
如果使用數(shù)字式檢測器，例如圖2中所示的實施例，信號為圖6a所示 的方波，其中電壓(v)是泵的工作周期的函數(shù)。如果使用模擬信號，例如圖 4所示的檢測器544，信號為圖6b所示的正弦波形，其為膜片與一中間位 置的距離(d)為泵的工作周期的函數(shù)。
在本發(fā)明的另一實施例中，該裝置不僅有選擇地在設備口 29產(chǎn)生負壓 力或正壓力，還控制流體的其他特性。例如，可以在泵工作周期的任何一相位期間通過控制閥22的通電時間長短來改變設備口 29的流速。參見圖 6a和圖6b，如果閥^f又在t = 0至t = T/4的期間通電，然后在泵的工作 周期的正壓力相位中的剩余時間即t = T/4至t = T/2以及泵的工作周期 的整個負壓力相位期間即t = T/2至t = T期間閥都處于關閉狀態(tài)，那么 設備口 29處的流速就會降低50%，在圖中交叉影線部分表示。
為了將需要的流速傳送到控制器，可以將觸發(fā)器26、 27與電位計連 接。使用者通過控制每個觸發(fā)器26、 27按下的距離來控制體積流量?？梢?使用其他類型現(xiàn)有的用戶界面設備，例如以前述的用戶界面設備取代觸發(fā) 器26、 27。
在如圖7所示的本發(fā)明的另一實施例中，裝置110將通過設備口 129 傳送經(jīng)過體積計量(V)的流體。在該實施例中，將泵120的單位行程體積排 量(DPS， volume displacement per unit stroke)被編程到控制器124中?？?以依據(jù)泵120的尺寸或利用標定表通過實驗方法計算出單位行程的體積排 量。控制器124進行計算并且使泵120的行程按需要的次數(shù)(N)工作，以便 傳送期望的體積(V)的流體。檢測器118傳送的數(shù)據(jù)使控制器124能夠?qū)Ρ?的行程次數(shù)進行計數(shù)。
在該實施例中，用戶界面125可包括一個小鍵盤或計算機。小鍵盤125 可具有多個輸入鍵127和一個LCD顯示屏128,其上顯示各種已被編程在控 制器中的控制選項。
在該實施例中，設備110包括一個對設備口 129處的外壓或壓頭進行 測量的傳感器178。壓力傳感器178將壓頭數(shù)據(jù)傳送給控制器124,控制器 124將得到的數(shù)據(jù)作為系數(shù)代入理想氣體物態(tài)方程式(pV = nRT)和波義耳定 律，以便更為精確地校定出傳送特定體積(V)的流體所需要的泵20的行程 數(shù)量。如果裝置110在恒定溫度下控制可壓縮流體，例如空氣，其特性由 公式PJ產(chǎn)P2V2確定，那么最好為裝置提供該壓力傳感器178。
前述的各個實施例中都采用了電機驅(qū)動的隔膜泵。但是應該理解，本 發(fā)明還可以采用其他類型的雙向泵。例如，本發(fā)明可使用MED0美國公司生 產(chǎn)的電磁致動隔膜泵。只要能夠利用檢測器持續(xù)地確定工作中的泵在工作 周期中所處的相位，任何類型的雙通閥都可以用于本發(fā)明。
類似地，前述各個實施例中都采用了通過跟蹤泵中的的工作周期運動 元件的運動來持續(xù)地確定泵的相位的檢測器。但是，本發(fā)明還可以依據(jù)泵 的類型采用其他類型的檢測器，只要其能夠持續(xù)地確定泵在工作期間的泵 的工作周期的相位并將電信號傳送給控制器對相位進行識別即可。例如， 如果使用了電磁致動泵，檢測器可以通過檢測電磁線圈產(chǎn)生的極性變化識 別出相位的變化。
前述各個實施例中都采用了電致動三通電磁閥。但是，應該理解可以，例如圖8中所示的閥。在該實施例
中，裝置210包括檢測器218、雙向泵220、控制器224、以及用戶界面 225,其結(jié)構(gòu)與連接關系與前述實施例類似。但是在該實施例中，圖l中的 三通電石茲閥由一對電致動雙通閥280、 291取代，這兩個雙通閥分別控制岐 管283中的一個支管中的流體流動，岐管283與泵220的公共口 246連接。 閥280控制由泵220經(jīng)流體導管219流向設備口 229的流體。閥281控制 由泵220流向大氣排出口 282的流體。
控制器224利用來自檢測器218的輸入信號，與泵的相位變化同步，選 擇開啟和關閉閥280、 281，以便在設備口 229產(chǎn)生正壓或負壓。在圖8中 所示實施例中，閥門290、 281為壓電陶瓷元件閥，這種類型的閥響應速度 快，可以滿足與泵220的相位變化同步的需要。
前述的實施例中都是采用了雙向泵。在本發(fā)明的另一實施例中，流體 裝置控制的是單向流體流。在該實施例中，裝置31Q包括單向泵385、控 制器324、用戶界面325、以及電致動三通閥322。裝置310還可包括檢測 器318。在該實施例中，閥322為前述的電;茲閥。與前述實施例類似，控制 器324有選擇地啟動閥322，以便按預定的間隔、受控的數(shù)量、經(jīng)過計量的 體積(V)、確定的流量及其他特性或步驟傳送流體。
本領域普通技術人員應該理解，本發(fā)明的上述實施例可用于在多種環(huán) 境下控制可壓縮流體和不可壓縮流體的流量。以下僅舉一例說明。
根據(jù)本發(fā)明又一實施例的吸移裝置410如圖IO所示。吸移裝置410用 來由一次性吸移管406中移出或移進流體，其可有各種不同尺寸和形狀。
在圖10所示的實施例中，吸移裝置410形狀與現(xiàn)有的"手槍"式吸移 管的形狀類似，便于使用者408握持。裝置410也可以采用不同的形狀和 尺寸。
吸移裝置412的外殼411具有一握柄部414和一相對于握柄部414橫 向指向的槍管部415。管嘴或稱之為吸移管接頭416固定在槍管部415上并 相對于其向下指向。吸移管接頭416活接于吸移管406上，可具有不同長 度和直徑。吸移管接頭416可包括可拆卸更換的疏水過濾器417。過濾器 417防止吸移管18內(nèi)流體在過量時污染吸移管裝置410。
裝置412包括雙向泵420、控制閥422和控制器424。內(nèi)部導管419 將泵420與吸移管接頭416連接?？刂崎y為三通電致動電磁閥422并位于 內(nèi)部導管419兩端之間。檢測器(圖中未示)置于泵420內(nèi)。正氣流觸發(fā)器 426和負氣流觸發(fā)器428由握柄部414伸出并與控制器424連接。
按照上述的方式，控制器424根據(jù)按下正氣流觸發(fā)器426或負氣流觸 發(fā)器428時產(chǎn)生的信號將閥422啟動。此外，可為吸移裝置提供更為高級 的用戶界面，使用戶能夠控制上述的各種不同流體流。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制雙向流體流的裝置，其包括a)設備口；b)泵，其在一公共口產(chǎn)生雙向流體流，該泵以泵工作周期連續(xù)工作，每個泵工作周期包含一個壓力相位和一個真空相位；c)導管，將上述泵的公共口與上述設備口連接；d)電控閥，其通過上述導管控制氣流，該閥在第一位置和第二位置工作，處于第一位置時將上述泵與上述設備口阻隔，處于第二位置時將上述泵與上述設備口連通，使流體可以通過；e)檢測器，其持續(xù)進行檢測并將用于識別工作中的泵處于泵工作周期的壓力相位還是真空相位的信號進行傳輸；以及f)控制器，其與上述檢測器和閥連接，該控制器利用檢測器信號將上述閥的啟動與泵的工作周期同步，用來在上述設備口處產(chǎn)生持續(xù)的正壓力或持續(xù)的負壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用的于控制雙向流體流的裝置，其中所述的設 備口處產(chǎn)生的負壓力通過如下方式產(chǎn)生在負壓力相位期間，周期性地啟 動上述閥使其處于第二位置，然后在壓力相位期間，啟動上述閥使其回復 到第一位置；而其中所述的設備口處產(chǎn)生的正壓力通過如下方式產(chǎn)生在 壓力相位期間，周期性地啟動上述閥使其處于第二位置，然后在真空相位 期間，啟動上述閥使其回復到第一位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要2所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括控制通過 上述設備口的流速的裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的流 速控制裝置在泵工作周期的任何一個相位期間改變上述閥在第二位置的啟 動時間長度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的泵 包括一往復式容積排量元件，其在半個泵工作周期期間產(chǎn)生正氣壓，而在 另外半個泵工作周期期間產(chǎn)生負氣壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的檢 測器包括用來檢測上述容積排量元件運動的光敏傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的檢 測器包括用來檢測上述容積排量元件運動的超聲波傳感器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括用來控 制流經(jīng)上述設備口的流體計量體積流動的裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的控制體積的裝置根據(jù)上述泵的單位行程容積排量進行計算并對該泵進行操 縱，使該泵按照計算出的數(shù)值完成一定數(shù)量的工作周期。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的閥包括三通電磁閥，其包括 一連接到上述泵的公共口、 一連通外界大氣 的常開口、以及一連接到上述設備口的常閉口。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述閥 門在第二位置時將上述常閉口與上述公共口連通使流體能夠通過，而在第 一位置時將常開口與上述設備口連接使流體能夠通過。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的 閥包括第一電致動雙通閥，用來控制流經(jīng)上述導管的流體流動，和第二 電致動雙通閥，用來控制由上述泵至大氣的流體流動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括連接 到上述控制器的用戶界面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括用來 測量上述設備口處的壓頭并將壓頭信息傳送給上述控制器的傳感器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的 體積控制裝置利用上述壓頭信息計算出傳送預定體積流體所需要的泵工作 周期的執(zhí)行次數(shù)。
16. —種用于控制雙向流體流的裝置，其包括a) 設備口；b) 泵，其在一7>共口產(chǎn)生雙向流動的流體，該泵以泵工作周期連續(xù)工 作，每個泵工作周期都包含一個壓力相位和一個真空相位；c) 連通裝置，將上述公共口與上述設備口連通使流體能夠通過的裝置；d) 調(diào)節(jié)裝置，用來調(diào)節(jié)上述公共口與上述設備口之間氣流，上述調(diào)節(jié) 裝置在第一位置和第二位置工作，處于第一位置時上述公共口與上述設備 口阻斷，處于第二位置時上述公共口與上述設備口連通，使流體能夠通過；e) 檢測裝置，用來持續(xù)檢測上述泵是處于泵工作周期中的壓力相位還 是真空相位；f) 控制裝置，其與上述檢測裝置和調(diào)節(jié)裝置連接，該控制裝置將上述 調(diào)節(jié)裝置的啟動與泵的工作周期同步，以便在上述設備口處產(chǎn)生持續(xù)的正 壓或持續(xù)的負壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括用來 控制流經(jīng)上述設備口的流體流速的裝置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于控制雙向流體流的裝置，其包括用來 控制流經(jīng)上述設備口的流體計量體積流量的裝置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的檢測裝置對上述泵的周期運動元件的運動進行檢測。
20. —種對流經(jīng)設備口的正負流體流進行控制的方法，該方法包括以 下步驟a) 提供一個在不斷重復的工作周期中的壓力相位和真空相位期間，分 別周期性地產(chǎn)生正流體壓力和負流體壓力的流體源；b) 持續(xù)檢測上述流體源是在壓力相位還是真空相位下工作；c) 通過在壓力相位期間將流體源與設備口連通使流體能夠通過，而在 真空相位期間將流體源與設備口隔斷的方式，在設備口處產(chǎn)生正向流體流；d) 通過在真空相位期間將流體源與設備口連通使流體能夠通過，而在 壓力相位期間將流體源與設備口隔斷的方式，在設備口處產(chǎn)生負向流體流。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的對流經(jīng)設備口的正負流體流進行控制的方 法，該方法包括以下步驟對經(jīng)過上述設備口的流速進行控制。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的對流經(jīng)設備口的正負流體流進行控制的方 法，該方法包括以下步驟傳送流過上述設備口的經(jīng)過計量體積的流體。
23. —由用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸移裝置，其包括a) 外殼，該外殼具有握把部分、吸移管接頭和用戶界面；b) 泵，其在公共口產(chǎn)生雙向流體流并且按泵工作周期持續(xù)工作，每個 泵工作周期都具有一壓力相位和一真空相位；c) 導管，其將上述泵與上述吸移管接頭連接；d) 電控閥，用來調(diào)節(jié)經(jīng)過上述導管的氣流，該閥在第一位置和第二位 置工作，處于第一位置泵與設備口隔斷，處于第二位置泵與設備口連通使 流體能夠通過；中的壓力相^k是真空相位的信號；'' 、' 口 'f)控制器，其將上述檢測器與上述閥連接，該控制器利用檢測器的信 號將閥的啟動與泵的工作周期同步，用來在上述吸移管接頭處產(chǎn)生連續(xù)的 正壓或負壓。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制雙向流體流的裝置，其中所述的 流體通過以下方式被移入吸移管在負壓相位期間周期性地將閥啟動，使 之處于第二位置，然后在壓力相位期間將閥回復到第一位置；而其中所述的 流體通過以下方式被移出吸移管在壓力相位期間周期性地將閥啟動，使 之處于第二位置，然后在真空相位期間將閥回復到第 一位置
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其包括控制通過吸移管的流體流速的裝置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸移裝置，其包括通過吸移管移入或移出經(jīng)過體積計量的流體的裝置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其包括用來測量上述吸移管接頭處壓頭的傳感器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其中所述的泵包括隔膜泵，其具有電機及電機軸，以及與該電機 軸連接的往復式容積排量元件，該元件在泵工作周期的一半期間產(chǎn)生正壓 力，在泵的工作周期的另一半期間產(chǎn)生負壓力。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其中所述的元件在一個完整泵的工作周期中的往復運動與上述電 機軸轉(zhuǎn)動一周同步。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其中所述的檢測器包括用來測量所述泵軸角位置的光敏傳感器。
31. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用來由一次性吸移管移入或移出流體的吸 移裝置，其中所述的閥為三通岡，其具有一與上述泵連接的公共口、與大 氣相通的常開口和與上述吸移管接頭連接的常閉口。
全文摘要
一種控制雙向流體的方法和裝置。該裝置包括一個在連續(xù)工作周期中工作的泵，每個泵工作周期都具有一個壓力相位和一個真空相位。導管將泵的公共口與設備口連接。電控閥對導管內(nèi)的氣流進行調(diào)節(jié)。該閥在隔斷泵與設備口的第一位置和連通泵與設備口的第二位置之間操作。檢測器進行連續(xù)檢測并且傳送能夠識別出泵是處于泵工作周期的壓力相位還真空相位的信號傳送?？刂破骼脵z測器發(fā)出的信號將閥的動作與泵的工作周期同步，在設備口處產(chǎn)生持續(xù)的正壓或負壓。
文檔編號F04B17/00GK101443551SQ200780015293
公開日2009年5月27日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者詹姆斯·W·肯尼 申請人:德拉蒙科技公司