微流控注射泵的线性力介绍

在为您的实验应用选择注射泵时，压力可能是一个重要的考虑因素，但是如何知道哪个泵可以满足要求呢？使用单个注射器或者多个注射器都会影响压力。要计算泵的Z终压力，我们需要知道泵的线性力，该线性力与注射器将要承受的压力直接相关。因此，本文将讨论线性力，如何计算线性力以及线性力为什么很重要。

我们将介绍线性力的基本原理，以了解注射泵背后的机理。我们还将通过示例计算力和压力。希望通过本文的介绍，您将对注射泵的工作方式有更深入的了解。

线性力基础
注射泵使用步进电机线性致动器，将旋转运动转换为线性运动，这意味着电动机的力将从扭矩传递到线性力。为了计算给定设备中的线性力，我们必须考虑4个因素：摩擦力、加速度力、重力和施加的作用力。线性力定义如下：

总线性力（TLF）=F（摩擦力）+F（加速度力）+F（重力）+F（施加的作用力）

施加的作用力是由步进电机提供的力，但是，净力由于摩擦而减小（在较高的速度下为较低的力）。实际上，摩擦力被当作校正效率方面反映电动机Z大力的一个因素。效率还受到执行器中使用的螺杆（长度和螺距）的影响，螺杆改变了移动注射器活塞的螺母的速度。考虑到这些特性，我们可以使用以下公式计算线性力。

线性力=（马达或电机的Z大力 × 2π × 效率）/螺距

Linear Force = (Maximum force of the motor × 2π × efficiency)/pitch

例如，具有0.5Nm的电机和1mm螺距的螺杆和1mm/s速度的0.8效率的线性致动器的线性力为：

线性力=（0.5Nm × 2×3.14× 0.8）/0.001m=2512 N=564.69 lbf

Linear force= (0.5 Nm × 2×3.14×0.8)/0.001 m = 2512 N = 564.69 lbf

如前所述，注射器中的压力与泵的线性力有关。回想一下，压力是在给定区域中施加的力的大小，例如，在这种情况下，如果我们使用直径为0.3-inch的注射器，则Z终压力将为：

压力=564.69 lbf/（π/4 × (0.3)^2）=7998.44 psi

Pressure = 564.69 lbf/(π/4 × (0.3)^2) = 7998.44 psi

由于压力与面积有关，因此，如果我们使用2个直径为0.3-inch的注射器，则每个注射器承受的力和压力是所计算压力的一半。注射泵的优点之一是，由于注射器中的面积小，我们可以承受高压，这使得使用高质量的注射器（用于高压的不锈钢）至关重要。

总之，我们可以说，了解注射泵的线性力对于实验应用选择正确的型号是非常重要的，例如，粘性液体需要更高的压力，或者您可能想要使用多个通道。