Mikro{0}}šķidrumu un gāzes apstrādes jomā mikrosūkņus plaši iedala kategorijās pēc to radītā spiediena: pozitīva vai negatīva. Lai gan abi ir būtiski, lai kontrolētu gāzes plūsmu, to galvenie darbības mehānismi un pielietojuma piemērotība būtiski atšķiras. Šīs atšķirības izpratne ir ļoti svarīga inženieriem, kuri izstrādā sistēmas medicīniskajām ierīcēm, vides uzraudzību un rūpniecisko automatizāciju.
Pamatjēdzieni: spiediena fiziskā definīcija
Atšķirība starp apozitīva spiediena sūknisun anegatīvā spiediena sūknisnosaka attiecība starp sūkņa izejas/ieejas spiedienu un apkārtējās atmosfēras spiedienu.
Mikro pozitīvā spiediena sūknis (mikrokompresors)
A mikro pozitīva spiediena sūknisir paredzēts, lai palielinātu gāzes spiedienu tās izplūdē attiecībā pret apkārtējo atmosfēru.
• Definīcija: tā galvenā funkcija ir izvadīt gāzi no sūkņa izplūdes atveres, radot spiedienu, kas ir augstāks par apkārtējās atmosfēras spiedienu.
•Darba mehānisms: Sūkņa mehānisms (piem., diafragma vai virzulis) samazina sūkņa kameras tilpumu, saspiežot gāzi un izspiežot to caur izplūdes vārstu.
• Primārā funkcija: spiediena paaugstināšana, piepūšana un pūšana.
Mikro negatīvā spiediena sūknis (Mikro vakuuma sūknis)
Mikro negatīvā spiediena sūknis ir paredzēts, lai samazinātu gāzes spiedienu tās ieplūdē attiecībā pret apkārtējo atmosfēru, efektīvi radot vakuumu.
• Definīcija: tā galvenā funkcija ir iesūkt gāzi sūkņa ieplūdē, radot spiedienu, kas ir zemāks par apkārtējās atmosfēras spiedienu (ti, radot vakuumu).
•Darba mehānisms: sūkņa mehānisms palielina sūkņa kameras tilpumu, radot vakuumu pie ieplūdes, kas ievelk gāzi.
• Galvenā funkcija: evakuācija, vakuuma uzturēšana un sūkšana.
Galvenās atšķirības mehānismā un veiktspējas metrikā
Lai gan daudziem mikrosūkņiem ir līdzīgas iekšējās struktūras (piemēram, diafragmas mehānisms), to optimizācija un veiktspējas metrikas fokuss ir atšķirīgi.
Gaisa plūsmas virziens un vārstu optimizācija
Galvenā atšķirība ir paredzētās gaisa plūsmas virzienā un iekšējo vārstu optimizācijā:
• Pozitīva spiediena sūknis: dizains ir optimizēts maksimālajam izejas spiedienam un plūsmas ātrumam. Galvenā uzmanība tiek pievērsta izplūdes puses blīvējumam un konstrukcijas integritātei, lai izturētu augstu spiedienu.
• Negatīvā spiediena sūknis: dizains ir optimizēts maksimālam vakuuma līmenim un sūkšanas ātrumam. Galvenā uzmanība tiek pievērsta ieplūdes puses blīvēšanai, lai uzturētu dziļu vakuumu.
•Praktiskās zināšanas: Ir svarīgi atzīmēt, ka daudzimikro diafragmas sūkņipēc savas būtības spēj vienlaicīgi radīt gan pozitīvu spiedienu pie izejas, gan negatīvu spiedienu pie ieplūdes. Tomēr sūknis, kas īpaši apzīmēts kā "vakuuma sūknis", ir optimizēts vislabākajam iespējamajam vakuuma līmenim.
Veiktspējas indikatoru fokuss
Galvenie veiktspējas rādītāji (KPI), ko izmanto, lai novērtētu abu veidu sūkņus, atspoguļo to paredzēto funkciju.
•Pozitīvā spiediena sūknis: galvenie rādītāji ir maksimālais izejas spiediens (mērīts tādās vienībās kā kPa vai Psi) un plūsmas ātrums (mērīts L/min vai ml/min).
• Negatīvā spiediena sūknis: galvenie rādītāji ir maksimālais vakuuma grāds (mērīts tādās vienībās kā - kPa vai mmHg) un sūknēšanas ātrums (vai evakuācijas ātrums).
Tipiski pielietojuma scenāriji un atlases rokasgrāmata
Izvēle starp abiem ir pilnībā atkarīga no funkcijas, kas sūknim jāveic gala ierīcē.
Tipiski pielietojumi mikro pozitīvā spiediena sūkņiem
Pozitīvā spiediena sūkņi tiek izmantoti, ja lietojumam ir nepieciešams aktīvi spiest vai saspiest gāzi:
•Lietošanas scenāriji: piepūšana (piemēram, piepūšamie matrači, asinsspiediena aproces), izsmidzināšana (šķidruma izspiešana caur smalku sprauslu), gāzes padeve (piem., gaisa padeve degvielas šūnai vai sensoram).
• Izvēles fokuss: atlasē par prioritāti jānosaka nepieciešamais spiediens, lai pārvarētu sistēmas pretestību, un nepieciešamais nepārtrauktas plūsmas ātrums pie šī spiediena.
Tipiski pielietojumi mikro negatīvā spiediena sūkņiem
Negatīvā spiediena sūkņus izmanto, ja lietojumam ir nepieciešams aktīvi izvilkt gāzi, izvadīt vai izmantot sūkšanai:
•Lietošanas scenāriji: vakuuma adsorbcija (piem., nelielu elektronisku komponentu savākšana), gāzes paraugu ņemšana (piemēram, gaisa ievilkšana vides sensorā), vakuuma iepakojums, medicīniskā sūkšana.
• Izvēles fokuss: atlasei par prioritāti jānosaka vajadzīgais vakuuma līmenis (cik dziļš vakuums ir nepieciešams) un evakuācijas ātrums (cik ātri vakuums jāsasniedz).
Kā izvēlēties: pamatojoties uz galīgo funkciju
Lai vienkāršotu atlases procesu:
•Ja ierīcei ir nepieciešams spiest, saspiest vai pūst gāzi, ir nepieciešams pozitīvā spiediena sūknis.
•Ja ierīcei ir nepieciešams sūkt, evakuēt vai turēt vakuumu, jums ir nepieciešams negatīvā spiediena sūknis.
Koncentrējoties uz paredzēto funkciju un atbilstošiem galvenajiem veiktspējas rādītājiem, inženieri var precīzi izvēlēties atbilstošo mikrosūkņa veidu, nodrošinot savas šķidruma kontroles sistēmas efektivitāti un uzticamību.