微型电磁阀在医疗等应用中的选择问题解析

　　电子发烧友网核心提示:仪器设计工程师总是会在仪器上使用各类电磁元器件，这些精密元器件的选择对于医疗、环保和分析类仪器功能实现都有很大的影响。大部分工程师需要权衡各类应用因素来考虑采用最合适的电磁元器件。仪器追求体积小巧化使得设计业必须采用更小巧、更耐用的元器件，不恰当的挑选有可能导致仪器故障或完全不能正常工作。工程师既需要考虑元器件的可靠性，耐用性，又必须考虑其轻巧性，有效流量以及低功耗，这篇报道是经验丰富的应用工程师团队从设计和制造根源来阐述选择微型电磁阀的参数，并指出那些是应用中的关键参数，也说明专业的阀应用经验将会减少或避免选择带来的疑惑。

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　　确保可靠性和重复性

　　当仪器设计工程师在选用微型电磁阀时，常希望元器件能非常可靠的反复运转，特别是保证长时间的稳定性能即重复性能，最好是希望长时间完全没有任何运转波动和例外发生，这个经常成为筛选精密元器件的第一参数。

　　例如血球采样通道和计数通道上用的隔离阀的选择好坏通常会影响整机的重复性，高效液相色谱中四元梯度隔离阀需要响应时间越均匀以越容易达到测试要求，如果不够均匀性，在检测灵敏性重复性上就有直观的结果区别。

　　即使是早期选择原配件的一个大意，可能会导致严重的不可预料的后果。这种设计缺陷发现的越晚，修改成本就越高。因为当需要更换元器件时候，又需要重头进行一系列的测试。所以这种情况下工程师一般会采用有高可靠性的元器件，也会特别关注阀的生产过程，质量检查和测试控制等环节。

　　特别是阀的设计就会直接影响器件本身的可靠性，例如在分析测试仪器中，电磁阀直接接触样品试剂，但大多数微型隔离阀都有内部橡胶材质，在接触样品试剂时候都有可能会溶胀。如果没有考虑任何设计上的预补偿，那么长时间使用后橡胶材质都会因此改变阀的参数和性能，甚至是会影响到元件到不能正常工作，从而导致整个仪器无法工作的问题。有经验的元器件设计人员会考虑到阀的适用范围，特别是化学物质的兼容性等实际应用对阀的影响。

　　确保更长的使用寿命

　　连续使用寿命是阀在大多数应用下应首先考虑的参数，特别在某些应用中会需要更长的连续使用寿命。例如在医疗设备和高运转的仪器上，设备要求连续运转，要求即使使用很长时间，器件出现故障次数也要最低甚至为零。经常性的维护和更换阀的行为最好都尽量避免。连续高使用寿命同时也说明元器件在复杂多变的应用下有更好的可靠性。

　　其实高可靠性的使用寿命保证是很难做到的，在阀设计上有经验的专家曾经提及，高使用寿命最麻烦的就是移动密闭膜，即隔膜的设计。每当阀工作时候，隔膜会被拉杆拉起，在几百万的往复运动后，推杆拉动的隔膜就会被磨损，大多数阀都会有这种情况发生，一些制造厂家通过更换推杆或隔膜材料设计来解决。

　　有经验的应用工程师在考虑长使用寿命时，会考虑采取减少隔膜形变这种设计，这样可以保证有更光洁的接触面和更少的冲击力，特别相比于金属阀体的阀来说，塑料阀体和塑料推杆都具有更好的耐用性。

　　还应该纳入寿命影响因素的包括应用的液体、阀需要连续通电的时间，某些极限使用情况，或者各类影响因素造成的应用差别等。一些生产厂商都会测试50万次的使用寿命，但一些厂商已经做到了几千万次的使用寿命。

　　确保设计更小巧

　　几乎每个改进仪器都需要比原先的仪器更轻，更小巧，所以每个仪器设计工程师在设计时候都需要考虑到每个元器件的尺寸。在一些精密或在线监测设备里面尤其需要减小元器件体积，阀体积的减小可以更好的容纳电路板，容器瓶等非阀部件。小巧的阀体机构也可以减少运输的不便。

　　只要元器件尺寸变小，设计工程师就可以预留更多的空间放到其余结构设计上，可以让设备预留更多功能的扩展空间。对于在线监测仪器，尺寸也有一定的规定，例如酒精测试仪需要能手持随身携带。在线总磷总氮仪器都包含很多微型电磁阀和动力源装置，电磁阀的尺寸就成为设计选择的主要因素，为其他部件腾出相应的安装空间。

　　传统的阀一般比现代的阀大一些，设计工程师会发现即使每个阀尺寸和重量都小一点，可在有限安装空间的整机上显得更有优势。

　　很多传统的阀仍旧由不锈钢阀身做成，新型的塑料阀体可以显著的减小重量。

　　如果需要获得更大的流量或减小功率都需要增加阀体重量，而阀设计人员需要在条件允许的重量和尺寸下来获得同样的性能。

　　确保满足应用的流量

只要仪器小巧化趋势一直保持，每个设计工程师都会需要同样性能