Fa temps que estic a la indústria de les microbombes i una pregunta segueix sorgint: he d'utilitzar 12 V o 24 V per al meu dispositiu? De vegades, el client ja ha enviat un full d'especificacions i tots els paràmetres es veuen bé-excepte que estan enganxats al voltatge. La veritat és que no hi ha una resposta universal. Triant entre12V i 24Vno es tracta només de la bomba en si. Es tracta del vostre sistema d'alimentació, el vostre pressupost d'energia, els vostres requisits de soroll i com s'utilitzarà realment el producte final.
Tinc una especificació de la bomba de buit de mini diafragma de gas de -alta pressió de 12 V/24 V CC aquí mateix, així que utilitzem-la com a exemple i desglossem-la. Aquesta bomba es presenta en versions de 6V, 12V i 24V. El corrent nominal és inferior a 2000 mA, menys de 1500 mA i menys de 1000 mA respectivament. El temps d'inflat és inferior a 6 segons-és a dir, de 0 a 300 mmHg en un dipòsit de 1500 CC. La fuita és inferior a 10 mmHg per minut. El flux d'aire és superior a 15 l/min. La pressió és superior a 80 kPa. El soroll és inferior a 65 dB. La vida útil és de 1000 hores i utilitza un motor sense escombretes. Hi ha moltes coses amagades darrere d'aquests números, i val la pena mirar-ho més de prop.
Primer, com funciona realment una bomba de diafragma?
Molta gent escolta "bomba de buit" i suposa que només pot tirar el buit. Però una bomba de diafragma pot fer tant-buit com crear pressió positiva. El nucli és un diafragma flexible accionat per un motor en un moviment--d'anada i tornada. Quan el diafragma es tira cap enrere, la cambra de la bomba s'expandeix i el gas entra. Quan s'empeny cap endavant, la cambra es contrau i el gas s'expulsa. Connecteu l'entrada i la sortida a diferents línies i obtindreu buit o pressió.
La bellesa d'aquest disseny és que el gas no toca mai el motor ni els coixinets. Només contacta amb la cambra de la bomba i les vàlvules. Això significa una vida útil més llarga i un manteniment més senzill. Afegiu un motor sense escombretes i 1000 hores són força impressionants per a una microbomba. Els motors raspallats solen ser reemplaçats després d'uns centenars d'hores. Els motors sense escombretes no tenen aquest problema, cosa que els fa ideals per a dispositius que funcionen de manera intermitent o que s'inicien i s'aturen amb freqüència.
Quina és la diferència real entre 6V,12V i 24V?
Comença amb el corrent. La versió de 6 V consumeix menys de 2000 mA. La versió de 12 V consumeix menys de 1500 mA. La versió de 24 V consumeix menys de 1000 mA. Molta gent ho simplifica a "un voltatge més alt significa més eficient", que és cert-però no tota la història. La potència és igual a la tensió per la intensitat. Si les tres versions ofereixen aproximadament la mateixa potència de sortida, la versió de 24 V, naturalment, consumeix menys corrent. Per què importa el corrent més baix? Menys pèrdues de línia, menys calor i menys tensió a la font d'alimentació i al circuit d'accionament. Si el vostre dispositiu funciona amb un paquet de bateries de liti de 12 V, la versió de 12 V és l'opció més directa-sense necessitat d'un mòdul d'augment o de reducció. Si utilitzeu una font d'alimentació industrial de 24 V o un bus de 24 V dins d'un dispositiu mèdic, la versió de 24 V té més sentit. Menor corrent, major eficiència general i menys calor.
Però aquí hi ha un error comú: algunes persones pensen que una bomba de 24 V ha de ser més potent que una de 12 V. De fet, les tres versions d'aquesta bomba tenen un flux d'aire superior a 15 L/min, una pressió superior a 80 kPa i el mateix temps d'inflació i especificacions de fuites. En altres paraules, el seu rendiment bàsic està al mateix nivell. La diferència està principalment en les característiques elèctriques. El que trieu depèn del vostre sistema d'alimentació, no de la quantitat de "força" que tingui la bomba.
La versió de 6V és una mica especial. El seu corrent és el més alt, és a dir, per a la mateixa potència, la bateria necessita una taxa de descàrrega més alta. Si utilitzeu una bateria de-capacitat petita, la versió de 6 V pot esgotar-la ràpidament o fins i tot provocar escalfament. Per tant, 6V s'acostuma a utilitzar en dispositius portàtils de baixa-potència i-durada curta-com determinats monitors de pressió arterial portàtils o petits dispositius de bellesa. Però si us importa la durada i l'estabilitat de la bateria, 12 V o 24 V és l'aposta més segura.
Versió de 12 V: la més versàtil, ideal per a la majoria de dispositius portàtils i d'automoció
12V és el voltatge més comú per a microbombes. Per què? Com que els encenedors de cotxes són de 12 V, molts paquets de bateries de liti són de 12 V i els adaptadors estan a tot arreu. No us haureu de preocupar pel disseny de la font d'alimentació. Aquesta bomba de 12 V consumeix menys de 1500 mA, de manera que la potència de càrrega completa és d'uns 18 W. Per a dispositius d'automòbil o equips mèdics portàtils, això és perfectament acceptable.
He vist molts clients treballant en sistemes de massatge per a seients de cotxe. Inicialment volien utilitzar 24 V perquè pensaven que passar de la bomba de 12 V del cotxe a una bomba de 24 V donaria més potència. Però això és innecessari. La pressió i el flux necessaris per a les bosses d'aire de massatge del seient estan dins del que pot oferir la versió de 12 V. I mantenint-vos a 12 V, us salteu el mòdul d'impuls-menor cost, menor taxa de fallades. Prengui els matalassos d'aire per a cotxes com un altre exemple. Una bomba de 12 V es connecta directament a l'encenedor. Fàcil.
Pel que fa a la medicina, els aspiradors de pressió negativa portàtils, els monitors electrònics de pressió arterial i els matalassos d'aire anti-escàrregues solen funcionar amb 12 V. És una tensió segura sense risc de descàrrega elèctrica i la bateria és convenient. La taxa de fuites d'aquesta bomba de menys de 10 mmHg/min és especialment important per als monitors de pressió arterial. Després d'inflar a 300 mmHg, el monitor ha de mantenir la pressió durant uns segons. Si la fuita és massa ràpida, la lectura no serà precisa. Una velocitat de fuita de 10 mmHg/min significa una bona retenció de pressió, que compleix els requisits de precisió dels dispositius mèdics.
Versió de 24 V: la millor opció per a equips industrials, mèdics i de gamma alta-
El 24 V és molt comú en l'automatització industrial i en dispositius mèdics-de gamma alta. Sistemes PLC, sensors, vàlvules solenoides-molts funcionen amb 24 V. Si el vostre dispositiu ja té un subministrament de 24 V, triar una bomba de 24 V és el camí més senzill. El corrent és inferior a 1000 mA, de manera que el consum d'energia és d'uns 24 W. Tot i que la tensió és més alta, el corrent és menor, de manera que els cables poden ser més prims i la calor es redueix.
Recordo un client que feia ventoses de buit. El seu equip es va utilitzar per a la recollida de PCB i necessitava una resposta ràpida i una retenció estable del buit. Van començar amb una bomba de 12 V i van trobar que després d'un funcionament continu, el cos de la bomba es va escalfar una mica. Van canviar a la versió de 24 V i, en les mateixes condicions, la temperatura va baixar notablement. Com que el corrent era més baix, es van reduir les pèrdues al motor i al circuit d'accionament. La bomba va costar aproximadament el mateix, però l'estabilitat-a llarg termini va millorar i els problemes de post-venda van baixar.
La versió de 24 V també té un avantatge en el control del soroll. El soroll és inferior a 65 dB, mesurat a 30 cm. 65dB és aproximadament el volum d'una conversa normal. Per a entorns domèstics o d'oficina, això és acceptable. Però si munteu la bomba dins d'un dispositiu amb amortiment de vibracions i aïllament acústic, el soroll real serà encara més baix. Com que la versió de 24 V consumeix menys corrent, el motor funciona més suaument i la vibració és relativament menor, cosa que ajuda a reduir el soroll.
Què significa realment el temps d'inflació inferior a 6 segons?
Aquesta especificació és senzilla: en un tanc de 1500 CC, de 0 a 300 mmHg en menys de 6 segons. 1500CC és aproximadament la mida d'un puny d'adult. 300mmHg és aproximadament 0,4 atmosferes, o uns 40 kPa. Aquesta velocitat d'inflat és ràpida per a una microbomba. Un monitor electrònic de pressió arterial normalment s'infla a uns 180 mmHg en només dos o tres segons. Per tant, aquesta bomba oferirà una gran experiència d'usuari-sense llarga espera.
Però tingueu en compte que el temps d'inflat depèn de la mida del tanc i de la resistència de la línia. 1500CC és la condició de prova. En un producte real, la mida de la bossa d'aire, la longitud de la mànega i el segellat de l'ajust afecten la velocitat d'inflació. Per tant, quan seleccioneu, no us limiteu a mirar aquest número. Deixa una mica de marge.
Per què són importants les fuites inferiors a 10 mmHg/min
La taxa de fuites és un paràmetre que molts clients passen per alt. Es refereix a quantes caigudes de pressió per minut en un dipòsit de 1500 CC a 300 mmHg. Menys de 10 mmHg/min significa que les vàlvules i els segells estan ben fets. Per als dispositius que necessiten mantenir la pressió-monitors de pressió arterial, dispositius de teràpia de ferides amb pressió negativa, recipients d'emmagatzematge d'aliments al buit-aquesta especificació determina directament si el producte funciona.
Una vegada vaig treballar amb un client fent contenidors d'emmagatzematge d'aliments al buit. Inicialment van triar una bomba més barata amb una taxa de fuites d'uns 30 mmHg/min. Després d'aspirar, l'envàs va perdre el segell en mitja hora i el menjar es va espatllar amb la mateixa rapidesa. Es van canviar a aquesta bomba amb una fuita inferior a 10 mmHg/min i la conservació va millorar significativament. Així que no subestimeu aquesta xifra. Reflecteix el material de la vàlvula, la precisió del segell i la qualitat del muntatge.
Flux i pressió d'aire: és suficient 15L/min i 80kPa?
Flux d'aire superior a 15 l/min, pressió superior a 80 kPa. Aquests dos números s'han de mirar junts. Un alt cabal significa una inflació ràpida. L'alta pressió significa que pot superar més resistència. 80kPa és d'uns 0,8 bar, que és alt per a una microbomba. Moltes microbombes només arriben a 30-50 kPa. Aquest que supera els 80 kPa significa que la seva potència del motor i el disseny del diafragma són relativament forts.
Les aplicacions adequades inclouen ventoses de buit, pinces pneumàtiques, monitors de pressió arterial, bosses d'aire de massatge, matalassos d'aire i envasos al buit. Però si necessiteu un cabal més alt-per exemple, per a una màquina d'envasat al buit industrial, potser no n'hi ha prou amb 15 l/min. Necessites una bomba més gran. Així que sempre coincideix la bomba amb els teus requisits reals. No només perseguiu números més grans.
Soroll i vida útil: els avantatges d'un motor sense escombretes
El soroll és inferior a 65 dB a 30 cm. Això no és molest per a l'ús domèstic. Però si esteu construint un dispositiu de control del son, és possible que necessiteu una insonorització addicional. Els motors sense escombretes són intrínsecament més silenciosos que els motors raspalls perquè no hi ha fricció del raspall. També són més eficients, generen menys calor i duren més . 1000 hores és la vida contínua. Amb un funcionament intermitent, la vida útil real serà més llarga.
L'entorn de treball és de 0 a 50 graus, 75% d'humitat relativa. Això vol dir que pot funcionar amb normalitat a la majoria d'entorns interiors i d'automoció. Però si l'utilitzeu en un lloc calent i humit-com un aparell de cuina o un equip d'exterior-presteu atenció a la dissipació de la calor i la protecció contra la humitat.
Com triar: un camí de decisió senzill
Si encara esteu a la tanca, seguiu aquesta lògica:
Primer, mireu la vostra font d'alimentació. Si teniu una bateria de 12 V o un encenedor de cotxe, aneu amb 12 V. Si teniu un subministrament industrial de 24 V o un bus de 24 V dins d'un dispositiu mèdic, aneu amb 24 V. Si només teniu una bateria de 6V i el dispositiu és molt petit, aneu amb 6V.
En segon lloc, mireu el vostre pressupost d'energia. Per als dispositius que funcionen amb bateria-, preferiu 12 V o 24 V perquè un corrent més baix fa que la bateria sigui menor. Si la capacitat de la bateria és molt petita, 24 V pot ser millor, però necessitareu un mòdul d'augment-per tant, peseu el cost i l'espai.
En tercer lloc, mireu l'aplicació. Dispositius mèdics, portàtils i d'automoció: 12V és el més versàtil. Automatització industrial,-médica de gamma alta i aplicacions que necessiten poca calor i llarga vida: 24 V és millor. 6V s'adapta a escenaris de baixa-potència i de curta-durada.
En quart lloc, mireu els costos i la cadena de subministrament. La versió de 12 V sol tenir el volum d'enviament més alt, de manera que els preus poden ser més competitius. La versió de 24 V pot tenir temps de lliurament una mica més llargs, però ofereix un rendiment més estable.
Preguntes freqüents
P: Puc fer funcionar una bomba de 12 V amb una font d'alimentació de 24 V?
A: Absolutament no. Doblar la tensió es cremarà el motor. Coincideix sempre amb la tensió nominal.
P: Quant de temps pot funcionar contínuament aquesta bomba?
R: El motor sense escombretes té una durada de 1000 hores, però el funcionament continu genera calor. Prova-ho en les teves condicions reals. Si funciona contínuament, afegiu dissipació de calor.
P: Pot treure el buit i crear pressió positiva al mateix temps?
A: Sí. Les bombes de diafragma són inherentment bidireccionals. Només cal connectar l'entrada i la sortida correctament. Però assegureu-vos que els vostres tubs i vàlvules puguin suportar la pressió.
P: Es pot reduir encara més el soroll?
A: Sí. Utilitzeu tubs flexibles, afegiu amortidors de vibracions, instal·leu un silenciador o munteu la bomba dins d'escuma insonoritzada. Podeu afeitar-vos uns quants dB. Simplement no bloquegeu la dissipació de calor.
P: Quant de temps es mantindrà estable la taxa de fuites?
R: Depèn de l'entorn i la freqüència d'ús. Amb un ús normal, les vàlvules i els segells es desgasten amb el temps i les fuites poden augmentar gradualment. Es recomana fer proves periòdiques.
Algunes reflexions finals
Escollir entre 12V i 24V és realment escollir el vostre sistema d'alimentació. El rendiment de la bomba-a 6 V, 12 V o 24 V- és coherent. El que realment us heu de preocupar és com funciona el vostre dispositiu, quin és el vostre pressupost d'energia i com d'estrictes són els vostres requisits de soroll i de vida útil. Un cop respongueu aquestes preguntes, la decisió es fa clara.
Si encara no esteu segur, envieu la tensió del dispositiu, el límit de corrent, el cabal i la pressió necessaris i l'entorn operatiu. T'ajudarem a triar el model adequat. Després de tot, un cop el voltatge és correcte, tota la resta cau al seu lloc.