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    自動進樣器步進電機的誤差分析
    更新時間:2020-09-02   點擊次數:1715次

    1引言

    自動進樣器在生化分析儀器、色譜分析儀器中有著廣泛的應用。它的運行的可靠性和直接影響著分析結果.因此,在研發生化分析儀器、色譜分析儀器的企業首要的就是研發出高效、自動進樣器,任何機械設備在加工制造,運行的過程中都會有誤差產生.本文通過對進樣器的結構進行誤差分析,找出誤差的來源,研究誤差的性質,找出相對應的解決辦法,可以盡量減少誤差,提高進樣器的精度,也同時避免設計的盲目性.

    自動加樣器的總體結構主要由進樣器、步進電機、旋轉運動轉為直線位移的傳動裝置和支架結構等組成。步進電機的旋轉運動通過同步帶傳遞給滾珠絲杠,滾珠絲杠的旋轉運動帶動絲杠螺母實現直線運動,絲杠螺母的直線運動推動注射器活塞直線運動,實現進樣.為了實現精密控制和節約成本,步進電機采用開環的細分驅動控制.

    2誤差分析及解決方法

    分析自動進樣器的整個傳動結構,其進樣誤差產生的來源有:步進電機輸出的轉角誤差,下面一一進行分析計算及處理:

    2.1步進電機的輸出轉角誤差

    步進電機在以整步距角運行時,單步與單步之間誤差不累積,但是存在單步距角誤差.步進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的誤差稱之為單步誤差.本文的自動進樣器為細分驅動控制,設步進電機為N細分驅動,則運行一個整步距角后,其傳輸到注射器上大的誤差值。

    2.2進樣器的制造誤差分析及解決辦法

    進樣器的制造誤差在于活塞與活塞簡壁大直徑邊緣不匹配.在加樣運動中,因活塞與活塞壁存在間隙,會導致加樣誤差.可采取在活塞筒中加入一定量的蒸餾水,利用水的微小分子在活塞筒壁上具有的吸附力,實現進樣器的密封.因此對于進樣器的直徑誤差,視其為理想狀況。

    2.3空氣具有壓縮性的影響及解決辦法

    在進樣器快速吸取樣晶時,因導管中的空氣體積具有拉伸性,樣品吸取量會減少,同時在進樣器快速釋放樣品時,因導管中的空氣被壓縮,使得加入多孔板中的樣品量減少.此加樣精度有些偏低.但機械結構的大誤差是在加樣過程中可能會出現的大誤差值。

    3精度測試及結論

    步進電機采用指數型加減速控制方式,使用精密天平對該進樣器進行精度測試。測試結果顯示,加樣精度高于前文分析的值,隨著加樣量的提高,加樣精度越高.通過分析進樣結構中的傳動誤差,計算出大可能的誤差值,可以判斷出該裝置的低加樣精度,對于進樣器的精度設計具有參考價值。

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