本技术涉及气体检测设备领域,尤其涉及一种电磁往复泵和酒精检测仪。
背景技术:
1、气体检测设备如酒精检测仪是一种用于查处酒驾的设备,主要由酒精传感器和气泵组成,在进行酒精检测时,吹嘴把被测者呼出的气体引入到仪器内,气泵则将所需的量的气体从吹嘴抽取到酒精传感器中,由酒精传感器进行分析检测。
2、用于酒精检测仪的气泵包括连续式气泵和往复式气泵。连续式气泵将待测气体连续地输送到酒精传感器中,酒精传感器对连续的气流进行检测,如申请号为201020194689.3(在先技术1)的中国专利公开的技术方案。往复式气泵则是将一定体积的气体抽取至酒精传感器,酒精传感器对一定体积的气体进行检测,检测完成后,往复式气泵再将酒精传感器内反应后的气体排出,如申请号为201520790016.7(在先技术2)的中国专利公开的技术方案。由于往复式的气泵抽取的气体的体积精度更高,往复式气泵的酒精检测仪的检测精度比连续式气泵的酒精检测仪的精度更高。
3、往复式气泵包括泵体和驱动单元,泵体内形成可变容积的容置腔,驱动单元带动泵体进行往复运动,从而改变容置腔的容积,以实现气体的输送。
4、根据泵体结构的不同,往复式气泵可分为活塞型和隔膜型。
5、活塞型气泵,如在先技术2包括活塞筒(又称气缸)和设置在活塞筒内的活塞,活塞与活塞筒之间形成容置腔,活塞筒上设有线圈,活塞为磁铁,当线圈通电时,活塞可以向一个方向运动,当改变电流方向后,活塞可以向相反方向运动,实现了活塞位置的改变,而改变活塞的位置即可改变容置腔的容积。活塞与活塞筒均为刚性结构,不容易发生形变,因此活塞型的气泵具有抽取气体的体积精度高的优点。但是,活塞与活塞筒之间的配合精度要求高,活塞和活塞筒之间需要密封以避免漏气,如若活塞与活塞筒之间配合精度不够会发生漏气,这导致活塞型气泵的制造难度较大及成本较高。此外,为了保证密封性能,还需在活塞表面设置润滑材料,制造成本较高,制造流程较复杂。
6、隔膜型气泵,如申请号为200620122910.8的中国专利(在先技术3)及申请号为202020958164.6的中国专利(在先技术4),均包括柔性的气囊、电磁铁、弹簧、传动杆及支架等,气囊内部形成可变容积的容置腔,通过拉伸或挤压气囊即可改变容置腔的容积以实现对外界气体的抽吸或排出,电磁铁固定在支架上,当通电时会带动传动杆向一个方向运动,再通电保持1秒左右时间后断电,通过弹簧的回复力向相反方向运动,以准备下一次动作。该类气泵需持续通电以保持在抽吸或排出状态,通电保持时线圈会发热,因此气体抽吸状态的保持时间有限,无法等待传感器反应完全后就要断电并通过弹簧回复而回到气体排出状态,因此,测量精度低。隔膜型气泵的制造精度要求较低,不会因为配合精度不够而发生漏气;但是由于气囊为柔性结构,在使用过程中会发生不可预测的变形,导致其抽取气体的体积精度不够高、重复性差。
7、根据驱动单元的结构的不同,气泵可分为单保持型和双保持型。
8、在先技术3和在先技术4所披露的气泵均为单保持型气泵,该气泵的驱动单元包括线圈、电磁铁、连杆和弹簧,线圈设置在电磁铁上,连杆的两端分别与电磁铁以及泵体连接,弹簧的两端分别与连杆以及线圈连接;弹簧对连杆施加伸出的力,因此在断电状态,弹簧的弹力使连杆保持在伸出的状态,一般处于气体排出状态。线圈通电时,在磁场的作用下,磁体受到向收缩方向的磁力,带动连杆向收缩的方向运动后保持在收缩状态,一般处于气体抽吸的状态。但是在线圈断电后,失去了磁力的作用,在弹簧的作用下,连杆又恢复到伸出的状态,连杆处于收缩状态时需要持续给线圈通电来维持该保持状态,电能消耗较大且线圈会发热。因此,此类气泵一般只工作在单保持状态,即往后打泵时才给电,向前回复时一般不通电而是通过弹簧力进行回复并保持在该状态,这样,回复是打泵后瞬间完成的,抽取的气体在传感器内来不及完成反应即被气泵弹簧的回复动作又排出了传感器,该类气泵的重复性差。
9、在一项现有技术中,双保持型气泵的驱动单元(其工作原理可参考cn101771329a)包括双线圈+中间磁铁的结构,通过改变电流方向可以让前后两个线圈之一工作,从而产生吸气及排气的双向气流动作并在不工作时保持在某个状态而不会由于弹簧等快速回复,优点是双向保持,吸气及排气状态能一直保持,没有弹簧回复动作,缺点是结构复杂,体积大。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种电磁往复泵和酒精检测仪,电磁往复泵能够在省去弹簧的基础上,无需设计多线圈结构能够实现吸气及排气的双向保持,使得电磁往复泵构造简单。
2、第一方面,本技术实施例提供一种电磁往复泵,其包括驱动装置和泵体,所述泵体包括柔性壳、容置腔和与所述容置腔连通的通道,所述通道用于将所述容置腔与外界连通;
3、所述驱动装置包括:筒体、线圈及磁体,线圈通过改变电流方向产生不同方向的磁场以驱动筒体内的磁体沿运动方向前后运动;
4、所述驱动装置还包括:第一铁磁性元件及第二铁磁性元件,所述第一铁磁性元件和所述第二铁磁性元件沿所述磁体运动方向前后两端间隔设置,所述第一铁磁性元件和所述第二铁磁性元件均能够与所述磁体相吸,且所述磁体运动到一端后与所述第一铁磁性元件和所述第二铁磁性元件之一相吸后被保持在该位置;
5、所述磁体与所述柔性壳连接,所述磁体用于驱动所述柔性壳产生形变而改变所述容置腔的容积来实现流体的吸入及排出。
6、本技术一种可选实施例中,所述线圈设置于所述筒体,且所述线圈至少部分围绕所述磁体;
7、所述筒体包括运动空间,所述磁体设置于所述运动空间内、且能够在运动空间内运动;
8、所述线圈在通电情况下产出磁场,所述磁体在所述线圈所产生的磁场作用下运动,以驱动所述柔性壳产生形变而改变所述容置腔的容积。
9、本技术一种可选实施例中,所述泵体包括还硬性壳,所述柔性壳和所述硬性壳密封连接以限定出所述容置腔,所述磁体与所述柔性壳连接,所述磁体用于驱动所述柔性壳相对于所述硬性壳产生形变而改变所述容置腔的容积。
10、本技术一种可选实施例中,所述柔性壳包括柔性壳本体和沿所述柔性壳本体边缘设置的柔性边,所述硬性壳包括硬性壳本体和沿所述硬性壳本体边缘设置的第一连接部,所述柔性边和所述第一连接部密封连接;
11、所述磁体和所述第一铁磁性元件相吸的情况下,所述柔性壳本体和所述硬性壳本体贴合,所述容置腔的容积最小;
12、所述和所述第二铁磁性元件相吸的情况下,所述柔性壳本体和所述硬性壳本体分离,所述容置腔的容积最大。
13、本技术一种可选实施例中,所述柔性边包括第一密封部和第二密封部;
14、所述第一连接部设置有用于容纳所述第一密封部的第一密封槽;
15、所述筒体包括筒体本体和与所述筒体本体连接的第二连接部,所述第二连接部设置有用于容纳所述第二密封部的第二密封槽;
16、所述第二连接部和所述第一连接部连接,所述第一密封部设置在所述第一密封槽内以与所述第一连接部形成密封,所述第二密封部设置在所述第二密封槽内以与所述第二连接部形成密封。
17、本技术一种可选实施例中,所述柔性边的厚度大于所述柔性壳本体的厚度。
18、本技术一种可选实施例中,所述柔性壳还包括驱动连接部,所述驱动连接部设置于所述柔性壳本体的外表面中部;
19、所述驱动装置还包括一连杆,所述连杆的一端与所述驱动连接部连接,所述连杆的另一端与所述磁体连接。
20、本技术一种可选实施例中,所述硬性壳本体呈碗状,且所述硬性壳本体能够与所述柔性壳本体贴合的一面为内凹面。
21、本技术一种可选实施例中,所述筒体和所述硬性壳共同与所述柔性壳密封连接;
22、所述筒体和所述硬性壳连接以包覆住柔性壳而防止所述柔性壳外露。
23、本技术一种可选实施例中,所述第一铁磁性元件设置于筒体靠近所述泵体一端,或者所述第一铁磁性元件设置于所述硬性壳远离筒体一侧;
24、所述第二铁磁性元件设置于筒体远离所述泵体一端。
25、本技术一种可选实施例中,所述筒体的前端与所述泵体紧密连接,所述筒体、所述泵体以及所述磁体之间围合形成前腔。
26、本技术一种可选实施例中,所述筒体开设有用于将所述前腔与外部连通的第一通孔。
27、本技术一种可选实施例中,所述筒体的后侧设有隔板,所述筒体、所述隔板以及所述磁体之间围合形成后腔。
28、本技术一种可选实施例中,所述隔板开设有用于将所述后腔与外部连通的第二气孔。
29、本技术一种可选实施例中,所述筒体的前端与所述泵体紧密连接,所述筒体、所述泵体以及所述磁体之间围合形成前腔;
30、所述磁体与所述筒体之间形成空隙,从而形成连通所述前腔和所述后腔的通道。
31、本技术一种可选实施例中,所述筒体包括筒体本体、前凸缘和后凸缘,所述前凸缘和所述后凸缘均设置于所述筒体本体的外侧,且所述前凸缘和所述后凸缘分别位于所述筒体本体的前端和后端;
32、所述前凸缘和所述后凸缘于所述筒体本体的外侧形成一安装空间,所述线圈安装于所述安装空间内。
33、第二方面,本技术实施例提供一种酒精检测仪,其包括如上所述电磁往复泵。
34、有益效果:本技术实施例驱动装置不仅驱动泵体产生形变,而且驱动装置还能够通过第一铁磁性元件和第二铁磁性元件与磁体相吸关系在不同状态下保持,以实现对泵体不同状态的保持。因此,本技术实施例驱动装置能够驱动泵体实现吸气和排气的双向保持,从而驱动装置驱动泵体使得泵体进行气体的定量输送。本技术实施例电磁往复泵能够在省去弹簧的基础上,无需设计多线圈结构能够实现吸气及排气的双向保持,使得电磁往复泵构造简单。
35、附图说明
36、为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37、为了更完整地理解本技术及其有益效果,下面将结合附图来进行以下说明,其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
38、图1为本技术实施例提供的电磁往复泵的主视图。
39、图2为本技术实施例提供的电磁往复泵的立体图。
40、图3为本技术实施例提供的电磁往复泵的立体图。
41、图4为本技术实施例提供的电磁往复泵的立体图。
42、图5为图4所示电磁往复泵在一种状态下沿a-a方向的剖视图。
43、图6为图4所示电磁往复泵在另一种状态下沿a-a方向的剖视图。
44、图7为本技术实施例提供的酒精检测仪的示意框图。
45、图8为本技术实施例提供的电磁往复泵连接的示意图。
1.一种电磁往复泵,其特征在于,包括驱动装置(10)和泵体(20):
2.根据权利要求1所述的电磁往复泵,其特征在于,所述泵体(20)还包括硬性壳(21),所述柔性壳(22)和所述硬性壳(21)密封连接以限定出所述容置腔(c3),所述磁体(121)与所述柔性壳(22)连接,所述磁体(121)用于驱动所述柔性壳(22)相对于所述硬性壳(21)产生形变而改变所述容置腔(c3)的容积。
3.根据权利要求2所述的电磁往复泵,其特征在于,所述柔性壳(22)包括柔性壳本体(222)和沿所述柔性壳本体(222)边缘设置的柔性边(221),所述硬性壳(21)包括硬性壳本体(211)和沿所述硬性壳本体(211)边缘设置的第一连接部(212),所述柔性边(221)和所述第一连接部(212)密封连接;
4.根据权利要求3所述的电磁往复泵,其特征在于,所述柔性边(221)包括第一密封部(2211)和第二密封部(2212);
5.根据权利要求4所述的电磁往复泵,其特征在于,所述柔性边(221)的厚度大于所述柔性壳本体(222)的厚度。
6.根据权利要求3所述的电磁往复泵,其特征在于,所述柔性壳(22)还包括驱动连接部(223),所述驱动连接部(223)设置于所述柔性壳本体(222)的外表面中部;
7.根据权利要求3所述的电磁往复泵,其特征在于,所述硬性壳本体(211)呈碗状,且所述硬性壳本体(211)能够与所述柔性壳本体(222)贴合的一面为内凹面。
8.根据权利要求2所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)和所述硬性壳(21)共同与所述柔性壳(22)密封连接;
9.根据权利要求2所述的电磁往复泵,其特征在于,所述第一铁磁性元件(113)设置于所述筒体(111)靠近所述泵体(20)一端,或者所述第一铁磁性元件(113)设置于所述硬性壳(21)远离所述筒体(111)一侧;
10.根据权利要求1所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)的前端与所述泵体(20)紧密连接,所述筒体(111)、所述泵体(20)以及所述磁体(121)之间围合形成前腔(c1)。
11.根据权利要求10所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)开设有用于将所述前腔(c1)与外部连通的第一气孔(t1)。
12.根据权利要求1所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)的后端设有隔板(115),所述筒体(111)、所述隔板(115)以及所述磁体(121)之间围合形成后腔(c2)。
13.根据权利要求12所述的电磁往复泵,其特征在于,所述隔板(115)开设有用于将所述后腔(c2)与外部连通的第二气孔(t2)。
14.根据权利要求12所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)的前端与所述泵体(20)紧密连接,所述筒体(111)、所述泵体(20)以及所述磁体(121)之间围合形成前腔(c1);
15.根据权利要求1所述的电磁往复泵,其特征在于,所述筒体(111)包括筒体本体(1111)、前凸缘(1112)和后凸缘(1113),所述前凸缘(1112)和所述后凸缘(1113)均设置于所述筒体本体(1111)的外侧,且所述前凸缘(1112)和所述后凸缘(1113)分别位于所述筒体本体(1111)的前端和后端;
16.一种酒精检测仪,其特征在于,所述酒精检测仪包括如权利要求1-15任一项所述电磁往复泵(1)。
