蠕動幫浦以及注射幫浦的原理與應用全解析
精密流體控制儀器 — 運作原理、特色優勢與選型指南
注射幫浦 (Syringe Pump)
注射幫浦是生命科學研究中常見的用於均勻注射微量液體的儀器，通過精密裝置控制注射器活塞的平穩運行和精確定位。在實驗中採用高精度注射泵不僅可以節約成本，還可最大程度減少實驗錯誤的出現次數以及避免出現低效率工作的情況。
注射泵特點
注射幫浦是一種智能化的注射裝置，能夠將藥物精確、均勻、持續地輸入體內，嚴格控制藥物用量，保證藥物最佳的有效的濃度，合理地調節藥物的注射速度，連續輸注各種急需的藥物，減少併發症的發生。
精準性
內置有多種不同品牌的注射器，確保輸液精度。
安全性
延長管脫落報警系統：時刻監控應用狀態，防止出現無效輸注、病人血液外流的風險。
阻塞檢測系統：阻塞等級，減少特殊用藥輸出血管外帶來的皮下組織壞死或刺激。
阻塞壓力釋放功能：延長管或泵內受阻塞時，第一時間釋放壓力，降低靜脈注射風險。
易用性
數字鍵盤：能更方便快捷地操作。
注射幫浦在微流程裡的應用
微流控是融合了生物技術，化學，物理學和工程學的跨學科革命性研究，具有廣泛的應用前景。微流控是在微升到皮升級別上精確控制和操作微流體行為的科學，在亞毫米級通道和其他結構中實現各種實驗和功能。事實上，微流控是引領未來流體研究的前沿核心技術。
微流控是在微升到皮升級別上精確控制和操作微流體行為的科學，在亞毫米級通道和其他結構中實現各種實驗和功能。事實上，微流控是引領未來流體研究的前沿核心技術。
主要應用領域：
※ 幫浦的選擇範圍從單通道到多通道，以及壓力控制，流速從皮升到微升。
蠕動幫浦 (Peristaltic Pump)
蠕動幫浦是一種可控制流速的液體輸送裝置，因為可以穩定控制流體的流速；無污染輸送流體；維護簡單便宜，且具有輸送精度高、較強的耐腐蝕性、剪切作用小、操作簡單及易於維護等優勢，所以凡是需要精準定量輸送流體的場景中都可以應用蠕動泵，如：醫療器械、分析儀器、水處理、環保設備、塗料油漆、印刷噴繪、食品飲料、化學化工、生物製藥、流程工業等眾多行業中。其在科研實驗室常被用於細胞組織輸送、標本脫色、灌注、液體色譜分析以及酸性或鹼性溶液輸送等。
8 大產業應用範圍
1. 醫療器械
- 腫瘤射頻消融儀
- 外科手術清創
- 內窺鏡清洗
- 結腸透析 / 血液透析
- 灌腸機
2. 分析儀器
- 多通道輸送
- 一般流體輸送
- 實驗室應用
- 低壓層析 / 發酵 / 過濾
3. 水處理
- 水質連續分析
4. 環保設備
- 廢水及廢物處理
5. 食品飲料
- 奶製品、肉製品、果凍、調味品、果汁、軟糖、巧克力、糖漿、維生素液等
6. 化學化工
- 油漆、塗料、乳膠、油墨、樹脂、鹽酸、硫酸、電解液等高粘性與強腐蝕性液體
7. 生物製藥
- 樣本、蛋白、組織液、稀釋劑等
8. 流程工業
- 紙、陶瓷、建築、採礦
👍 蠕動幫浦的 8 大優點
- 潔淨無污染：流體只接觸泵管，不接觸泵體，滿足無菌潔淨輸送需求。
- 低剪切輸送：流體不受到剪切，便於輸送剪切敏感流體。
- 輸送精度高：正位移泵特性使每次旋轉輸出固定流體，可用於計量與定量輸送。
- 可以自吸乾運轉：可乾運轉輸送氣體、液體、氣液混合體與含固顆粒（顆粒直徑最大為軟管直徑30%）。產生真空實現自吸，啟動前無需注水。
- 截止閥功能無虹吸：泵管受輥輪擠壓而截止，可無閥防止回流和虹吸。
- 正反向同等流量輸送：改變電機轉向即可切換正反方向，流量相等。
- 維護簡單易於清潔：軟管為唯一耗材，無閥門和密封件，可現場快速更換軟管。
- 可輸送高粘稠與磨蝕腐蝕性液體：例如沙拉醬、糯米膠及含固形顆粒液體。
⚠️ 蠕動幫浦的缺點與注意項
- 軟管需定期更換：彈性軟管的使用壽命固定，需要定期維護更換。
- 輸出流體有脈衝：輸出液體會產生脈衝。增加壓輪數量可提高脈衝頻率並降低脈衝幅度，但輪子增加會縮短輪間距、降低流量，並加速軟管磨損。
蠕動幫浦的揚程和壓力
揚程視壓力而定。一般小型 OEM 蠕動泵使用 1.6mm 或 2.4mm 軟管，排出壓力約可達 1KG，流量穩定下揚程能達 5-7 米。使用壁厚 3.3mm、4.8mm 和 6.3mm 軟管的泵壓力更大，揚程也會更高。
蠕動幫浦的分類
1. 成套蠕動幫浦：插上電源即可使用，具啟停、正反轉、轉速和流量調節功能，常用於實驗室與工廠。
2. OEM 配套蠕動幫浦：用於整合至儀器設備中，需用戶自行提供電源、驅動控制電路與組裝調試。
影響蠕動幫浦流量的 6 大關鍵因素
- 1. 軟管內徑：內徑越大，流量越大。
- 2. 幫浦迴轉直徑：直徑越大，流量越大。
- 3. 幫浦轉速：轉速越高，流量越大。
- 4. 壓輪數量：輪子越多，流量越小，脈衝頻率越高但幅度越小。
- 5. 流體粘性比重與吸程：粘性、比重、吸程越高，軟管回彈率越低，流量隨之減小。
- 6. 流體揚程與流量：超過額定壓力時，液體壓力會擠壓管壁變薄，破壞截止狀態而產生回流。
蠕動幫浦選型 5 步驟
蠕動幫浦組成 = 蠕動管 + 蠕動幫浦泵頭 + 驅動器
蠕動幫浦的化學相容性與軟管材質
1. 流體僅接觸軟管內表面。軟管需保持回彈性才能正常泵送，因此不能使用 PTFE 等非彈性管。
2. 常見軟管材質包含：丁腈橡膠 (NBR)、海帕隆 (Hypalon)、氟橡膠 (Viton)、矽膠、PVC、EPDM、EPDM + 聚丙烯 (如 Santoprene)、聚氨酯和天然橡膠等。
※ 輸送流體與軟管之化學相容性，可查詢化學相容性表格或進行化學相容性實驗確認。