文/ Christian Lüttmann

計量泵能夠精準(zhǔn)地輸送液體// 不同的計量泵有著不同的適應(yīng)領(lǐng)域，什么才是一臺“好”的計量泵？實(shí)驗(yàn)室要如何選擇計量泵？本文向您介紹一些計量泵的基礎(chǔ)知識。

處理液體是實(shí)驗(yàn)室工作中的重要組成部分。這里的重要工作指的是將液體從實(shí)驗(yàn)室的一個地方轉(zhuǎn)移到另外一個地方。除了手動移液之外，自動/半自動移液也是最常見的移動液體的方式方法。在自動/半自動移液過程中，軟件控制的計量泵確保了將所需數(shù)量的液體試劑移送到反應(yīng)容器中去。

什么是一臺“好”的計量泵？

實(shí)驗(yàn)室工作的重點(diǎn)是準(zhǔn)確性和可重復(fù)再現(xiàn)性，計量泵的生產(chǎn)廠家們一直將這兩點(diǎn)作為其產(chǎn)品優(yōu)化改進(jìn)的重要因素,見圖1。根據(jù)計量泵的具體型號，計量泵應(yīng)能完成從1 mL到最小1 μL的移液。這些移液器的計量精度通常都在百分之一到百分之二的范圍內(nèi)。

圖1 重復(fù)精度是對實(shí)驗(yàn)室用計量泵提出的核心要求

一臺計量泵究竟是“好”還是“壞”，應(yīng)該取決于它預(yù)期的使用情況，在實(shí)驗(yàn)室的許多工作中根本不需要微升級的輸液，一臺計量精度為0.1 mL的計量泵就完全足夠應(yīng)付日常使用了，因?yàn)橛嬃勘迷O(shè)計時其型號、規(guī)格和技術(shù)參數(shù)必須考慮預(yù)期的應(yīng)用。

在實(shí)驗(yàn)室輸送具有腐蝕性的液體時必須格外小心，所有與腐蝕性液體介質(zhì)相互接觸的零部件都必須具有相應(yīng)的耐腐蝕能力。最簡單就是只是管道與腐蝕性液體介質(zhì)相互接觸，蠕動泵就是這種形式。這也是為什么蠕動泵是實(shí)驗(yàn)室最常用的計量泵的原因之一了。

蠕動泵或是偏心螺桿泵？

蠕動泵柔性的軟管插入圓形的泵殼中，泵中的輥?zhàn)釉谲浌苌蠞L動。在輥?zhàn)拥臄D壓作用下，軟管中的液體介質(zhì)被推動，類似于用兩個手指擠壓牙膏管將牙膏擠出去一樣。因?yàn)闆]有其他泵零件與液體介質(zhì)相互接觸，使得蠕動泵的維護(hù)保養(yǎng)成本極低。用耐腐蝕材料制作的軟管輸送腐蝕性介質(zhì)液體，蠕動泵的維護(hù)保養(yǎng)只需要檢查和更換軟管即可。如果對液體輸送過程有很高的純凈度要求，需要用專門的檢測方法檢查軟管的清潔程度，避免交叉污染。原則上，蠕動泵使用的軟管可以用清潔水或者合適的清洗液進(jìn)行清洗。

如果被輸送的液體介質(zhì)非常粘稠時，蠕動泵馬上就顯得力不從心了。輸送高粘稠液體介質(zhì)時建議使用偏心螺桿泵，偏心螺桿泵即在泵內(nèi)只有一根螺桿，通常將偏心螺桿泵的螺桿稱為轉(zhuǎn)子，螺桿襯套稱為定子，由外界動力源驅(qū)動的轉(zhuǎn)子和定子相嚙合，構(gòu)成將吸入腔和排出腔相隔開的密封腔，使泵能有效地工作。這種泵的原理確保了無脈動輸送高粘稠的液體介質(zhì)，因此比蠕動泵能夠更加均勻的輸送高粘稠液體。

不要忽略管道

永遠(yuǎn)不要孤立的看待計量泵，與其相連的管道也是計量泵系統(tǒng)的一個重要組成部分，而且常常是產(chǎn)生錯誤的來源，例如，計量泵輸入管道的直徑選擇的偏小，氣體就會從液體中逸出形成氣蝕，從而使得計量泵的計量結(jié)果失真，出現(xiàn)計量值偏差，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致整個產(chǎn)品研發(fā)失敗或者整個生產(chǎn)批次的產(chǎn)品都無法使用。計量泵的輸出管道尺寸比例也要合適，如果輸出側(cè)的管道直徑偏大，則幾乎無法進(jìn)行精確的最小量計量。

應(yīng)用程序和遠(yuǎn)程監(jiān)控—計量泵的“軟技能”

簡單、直觀的操作對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的通用性來講是非常重要的，因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制造商們都開發(fā)了使用起來非常直觀的用戶界面，實(shí)驗(yàn)人員自己在現(xiàn)場就可以直接進(jìn)行計量泵的控制。用于菜單操作和計量泵系統(tǒng)控制的觸摸屏已經(jīng)成為許多產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，有些計量泵還設(shè)置了識別和糾正錯誤的編程助手。未來，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢會越來越明顯，也會越來越超前，使用智能手機(jī)在家里就可以對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，這也將進(jìn)一步的簡化計量泵在實(shí)驗(yàn)室中的操作流程，減輕實(shí)驗(yàn)人員的工作量。

理想的計量泵概述

選擇合適的計量泵需要考慮多方面因素。決定性因素是計量泵的輸送能力和計量泵的精度。通常情況下，基本型計量泵輔之以合適的泵頭、驅(qū)動裝置和特殊的軟管就可以滿足實(shí)驗(yàn)室使用。實(shí)驗(yàn)室也可以根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整最佳配置，最好直接與計量泵生產(chǎn)廠家聯(lián)系，就具體的計量任務(wù)定制化地選擇最佳的計量泵解決方案。