Компактный двигатель для перемешивания миллилитра жидкости в проточном устройстве

[Immensity]

Добрый день.

Ищу двигатель (моторчик) и возможно устройство для регулирования скорости. Он будет частью проточной ячейки: из двух каналов жидкость поступает в третий канал и на входе в него два потока смешиваются этим моторчиком. Размеры канала порядка 4*4 мм², т.е. устройство очень маленькое.

Нужны следующие характеристики моторчика:

1) Компактный (чем меньше, тем лучше).

2) Воспроизводимо работает как на малых оборотах, так и на больших (пока не могу сказать точные значения, пусть для опоры малыми оборотами считается 60 об/мин).

3) Возможность точной и воспроизводимой регулировки скорости вращения.

4) *пульт/контроллер для того, чтобы задать необходимую скорость вращения.

 

Основной вопрос: как подобное изготовить или где найти?

Может быть кто-то может подсказать готовые варианты, если вдруг они есть? 

Я так понимаю, надо искать что-то среди шаговых двигателей, но пока не смог сориентироваться.

Если кто-то готов подобное изделие (с контроллером) сделать на заказ, это даже лучше. Если не найдется таких, может быть кто-то подскажет, куда обратиться.

 

Изменено 10 июля, 2023 пользователем Immensity

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

47 минут назад, Immensity сказал:

4*4 мм²

Это как, в кубе? 16 мм³ ???

Навскидку обеспечить нужные обороты может моторчик ПТ с редуктором. 

Для прокачивания малых объёмов жидкости в медицине обычно применяются перистальтические насосы.

Какое питание? И вообще, огласите конечную цель. 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[velopegov]

В струйных принтерах видел шаговые двигатели в сборе с перистальтическим насосиком.

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[BARS_]

1 час назад, Falconist сказал:

Для прокачивания малых объёмов жидкости в медицине обычно применяются перистальтические насосы.

Так втор не качать, а мешать хочет...

 

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

Не мешать, а смешивать. 

2 часа назад, Immensity сказал:

два потока смешиваются

Значит, два насосика.

А в принципе, я так вангую, что ТС и сам не знает, что ему надо.

[BARS_]

2 минуты назад, Falconist сказал:

Не мешать, а смешивать. 

Да, верно. Но разве два потока не смешаются сами? Не могут же два потока при соединении пойти несмешанными Хотя если это что-то густое, вроде краски, то наверно могут...

[Алексей Еремеев]

Человек изобретает накопитель потока Дока Брауна.

Можно еще посмотреть на носики у двухкомпонентных клеёв со спиральной канавкой - смешивают сами без насосов.

[Том]

Два шланговых насоса, а дальше перемешивалка работающая от внешнего переменного магнитного поля.

[FOLKSDOICH]

На Али моторчики от вибро мобил продают...

[100482]

4 часа назад, Immensity сказал:

1) Компактный (чем меньше, тем лучше).

Движок от виброзвонка сотового тлф.

Очень легко регулируется напряжением.

4 часа назад, Immensity сказал:

3) Возможность точной и воспроизводимой регулировки скорости вращения.

А это насколько обосновано?

В таком маленьком объёме что даёт точное знание оборотов, неговоря уже о сложности контроля этих оборотов.

@FOLKSDOICH успел быстрее набрать.

Да в мастерских, барахолках ещё полно их.

[BARS_]

Только что, 100482 сказал:

Очень легко регулируется напряжением.

Ага, даже до 60 об/мин без потери момента?

 

 

[100482]

6 минут назад, BARS_ сказал:

Ага, даже до 60 об/мин без потери момента?

Ага, так даже эта цифирь озвучена как предположительная

4 часа назад, Immensity сказал:

пока не могу сказать точные значения, пусть для опоры малыми оборотами считается 60 об/мин

Так и предложения - теоретические.

[Огонёк]

Была уже подобная тема на форуме. Там автору ещё нужна была герметичность маленького моторчика, так как работать он должен был, будучи погружённым в жидкость.

[Rede RED]

И чего огород городить = смешивать магнитной мешалкой посредством магнитного поля. Сделать её какой угодно маленькой. А привод и магнит хоть на 50 кг с трансом и выпрямителем...

[FOLKSDOICH]

2 часа назад, Rede RED сказал:

магнитной мешалкой посредством магнитного поля.

Насосы в термопотах на магнитной связи уже давно делают...

[Lexter]

15 часов назад, Immensity сказал:

Размеры канала порядка 4*4 мм²

Единственная цифра во всём ТЗ... Мдя...

@Immensity , а какие такие характеристики смешивания вам требуются? "Скорость большая-маленькая" - это ни о чём. До какого уровня неравномерности смеси и за какое время? Получается раствор, или смесь, эмульсия, суспензия? Требования будут существенно разные. Может вам перемешивание барботированием требуется? Или вы характеристик жидкостей не знаете? Хотя бы на какой диапазон вязкости этот "смеситель" должен быть расчитан? Каков диапазон характеристик потока? Хоть что-нибудь в ТЗ добавьте, чтобы не изобретать сферического коня в вакууме.

Может вообще всё проще, - жидкости образуют раствор, и естественного броуновского движения более чем достаточно, чтобы в таком объёме за приемлемое время получить максимально достижимую однородность раствора? Или может достаточно пары перегородок поперёк потока, чтобы нарушить ламинарность потока и обеспечить перемешивание до требуемого уровня однородности? Может механическая мешалка тут нафиг не нужна, достаточно добавить вибрацию, как в медицинских?

Вы хоть сначала наберите в поисковике "перемешивание жидкостей" и почитайте, что надо знать, чтобы сделать нужную "мешалку". А может вообще что готовое подберёте.

[dodik]

23 часа назад, Immensity сказал:

Он будет частью проточной ячейки:

А если создать по ходу движения типа завихрения и оно будет смешивать ? 

[Lexter]

@dodik , вы прежде чем писать, читайте, что до вас уже написано:

17 часов назад, Lexter сказал:

Или может достаточно пары перегородок поперёк потока, чтобы нарушить ламинарность потока и обеспечить перемешивание до требуемого уровня однородности?

 

[dodik]

14 часов назад, Lexter сказал:

вы прежде чем писать, читайте,

Когда читал тему,  вашего ответа не было , когда писал не перечитывал , только после .

П.С. Ваш ответ, как прочел, сразу отметил плюсом , как самый полный .

Изменено 12 июля, 2023 пользователем dodik

[Immensity]

В 11.07.2023 в 00:36, Lexter сказал:

Единственная цифра во всём ТЗ...

Спасибо всем за отклики!

Я уже много чего искал, и не только гуглил, но и по научным статьям шарился, но так и не нашел пока того, что мне нужно. Добавлю информации и несколько чисел, чтобы было яснее, действительно.

Точность воспроизведения и контроля оборотов обоснована необходимостью качественно проводить научную работу (нужно воспроизводимо смешивать две жидкости и знать параметры этого смешивания, хотя бы частоту оборотов). Нужно иметь возможность смешать потоки как до максимально однородного состояния, так и уменьшить степень этого смешивания по необходимости. Медленными будем считать обороты, на которых происходит только частичное смешивание жидкости.

Эксперимент проводится так:

Водные растворы гидрокарбоната натрия и хлорида кальция (с очень малой концентрацией, а значит и вязкостью как у воды) прокачиваются с помощью двух перистальтических насосов с одинаковой скоростью и смешиваются перед ячейкой, в которой должна проходить реакция. Жидкости протекают через ячейку насквозь и просто выливаются, мне важно то, что с подложкой внутри ячейки при этом происходит. Скорость каждого потока 0.5 мл/мин, то есть суммарная в зоне смешивания - 1 мл/ мин. Сечение канала прямоугольное порядка 1 мм * 1 мм, точно не могу пока сказать. Но порядок величины, думаю, ясен. Время смешивания - как можно быстрее, но не создавая значительной турбулентности. В идеале - время смешивания (как и степень смешивания) регулируемая величина.

Пассивного смешивания и добавления различных перегородок недостаточно, потоки почти не смешиваются. Для наглядности, окрасил потоки в контрастные цвета небольшим количеством индикаторов, прикрепляю фото. В той ячейке уже встроен простенький моторчик. На первом фото ячейка без жидкостей. На втором фото моторчик выключен и видно, что потоки почти не смешиваясь проходят через ячейку. На третьем фото моторчик включен и потоки смешиваются до однородного цвета.

На данный момент проблемы такие:

1) Моторчик вращается с бешенной скоростью, а при попытке уменьшать обороты регулятором в какой-то момент глохнет, так и не дойдя до промежуточного состояния (когда потоки смешиваются лучше, чем без моторчика, но не так однородно, как на втором фото). Да и у меня есть ощущение, что даже при более низких оборотах можно достичь однородного потока, но без такого интенсивного перемешивания. Итого, нужен моторчик какого-то другого типа.

2) Иногда он просто не включается на выставленных ранее оборотах, приходится их значительно повысить, а потом вернуть регулятор на место. А так как регулировка производится вручную и почти на глаз (по сделанной маркером отметке), то точность воспроизведения параметров смешивания невысока. То есть нужна возможность более точной регулировки моторчика и более надежного его запуска на тех же значениях. В идеале - нажал кнопочку, повысил/понизил обороты на такую-то известную величину.

Про магнитную мешалку:

Магнитную мешалку с таким размером якоря сделать - непростая задача (по крайней мере мне такой видится), к тому же все равно встанет вопрос в моторчике, который должен вращать якорь с очень разной, но стабильной и точно задаваемой скоростью.

Размышлял еще про ультразвук, им смешивают жидкости в тонких трубках, но те, что я видел, довольно длинные, я не уверен, что это сработает в пределах короткого канала.

Пока остановился на моторчике, думаю, что если найду более точный и стабильный, работающий и медленно и быстро, то проблема решится.

Надеюсь, задача стала более понятной. Если есть еще неясные детали, отвечу.

Изменено 20 июля, 2023 пользователем Falconist
Оверквотинг

[Огонёк]

Может попробовать в камере подвижные перегородки установить? Перегородки раздвинуты - потоки почти не смешиваются. Перегородки образуют подобие лабиринта - потоки смешиваются активно. По крайней мере систему можно будет точно регулировать и без проблем воспроизводить те или иные конфигурации.

[Immensity]

7 часов назад, Огонёк сказал:

/////////////

Идея интересная, правда я пока не очень представляю, как это сделать. Нужны какие-то приводы, которые будут двигать перегородки туда-сюда, причем довольно точно, учитывая, что размеры очень маленькие...

Изменено 20 июля, 2023 пользователем Falconist
Оверквотинг

[Юный пионер]

Перемешивать за счёт вибрации стенки или гибкой трубки с помощью электромагнита, который сжимает-разжимает. 

[Том]

Два таких:

У вас  самотёк на выходе, вполне себе, давление насос даст.

Изменено 19 июля, 2023 пользователем Том

[IMXO]

9 часов назад, Immensity сказал:

На данный момент проблемы такие:

заменить ДПТ на микро шаговый двигатель?
можно взять привод головки из CDROMa
 

Спойлер

 

Изменено 20 июля, 2023 пользователем IMXO