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自動進樣器步進電機的誤差分析
閱讀：2190 發(fā)布時間：2020-9-21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(yīng)用。它的運行的可靠性和直接影響著分析結(jié)果.因此,在研發(fā)生化分析儀器、色譜分析儀器的企業(yè)首要的就是研發(fā)出高效、自動進樣器，任何機械設(shè)備在加工制造,運行的過程中都會有誤差產(chǎn)生.本文通過對進樣器的結(jié)構(gòu)進行誤差分析,找出誤差的來源，研究誤差的性質(zhì),找出相對應(yīng)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(shè)計的盲目性.
自動加樣器的總體結(jié)構(gòu)主要由進樣器、步進電機、旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線位移的傳動裝置和支架結(jié)構(gòu)等組成。步進電機的旋轉(zhuǎn)運動通過同步帶傳遞給滾珠絲杠，滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)運動帶動絲杠螺母實現(xiàn)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(xiàn)進樣.為了實現(xiàn)精密控制和節(jié)約成本，步進電機采用開環(huán)的細(xì)分驅(qū)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(jié)構(gòu)，其進樣誤差產(chǎn)生的來源有:步進電機輸出的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xì)分驅(qū)動控制,設(shè)步進電機為N細(xì)分驅(qū)動,則運行一個整步距角后，其傳輸?shù)阶⑸淦魃洗蟮恼`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(dǎo)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(xiàn)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?qū)Ч苤械目諝怏w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?qū)Ч苤械目諝獗粔嚎s,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(jié)構(gòu)的大誤差是在加樣過程中可能會出現(xiàn)的大誤差值。
3精度測試及結(jié)論
步進電機采用指數(shù)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(jié)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(jié)構(gòu)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(shè)計具有參考價值。