Насосы, насосы-дозаторы

Насосы в лаборатории используются для перекачки и дозирования жидкостей с различными характеристиками, создания вакуума, необходимого, в частности, для эксплуатации концентраторов, систем фильтрации, ротационного испарения и приборов для жидкостной хроматографии в химии и фармацевтике.

В зависимости от сферы применения насоса следует обратить внимание на такие его параметры, как устойчивость к агрессивным средам (если речь идет о химическом эксперименте), доступность обслуживания и использования в стерильных условиях, что особенно важно в медицинских и микробиологических лабораториях.

При выборе вакуумных и вакуумно-нагнетательных насосов следует учесть, какое рабочее давление он обеспечивает (в диапазоне от 10³…10 мбар, что соответствует низкому вакууму, до 10⁻⁷…10⁻¹² мбар, что соответствует сверхвысокому вакууму), какой производительностью в кубометрах откачиваемого газа в час обладает и каков класс его энергопотребления.

Если необходимо перекачать жидкость (в том числе агрессивную) по трубопроводу, обеспечивая условия стерильности, следует остановить выбор на перистальтическом насосе, действие которого основано на том, что по эластичной трубе по окружности движется механическая деталь, выдавливая жидкость. Эти устройства, простые по конструкции, отличаются широким диапазоном производительности и скорости перекачивания. Основное преимущество перистальтического насоса — то, что в качестве его камеры выступает гибкая трубка и только она контактирует с перекачиваемой жидкостью. Это снижает риск контаминации и облегчает обслуживание прибора.

Перистальтические насосы-дозаторы предназначены для дозирования (в том числе фасовки) жидкостей с различными характеристиками с возможностью регулирования дозы. Такие устройства могут иметь разное количество каналов дозирования, отличаться по производительности и методу управления, в том числе с использованием цифровых технологий.

Шприцевые насосы предназначены для контролируемого дозированного введения растворов в течение продолжительного периода времени. Их применение давно не ограничивается медициной: теперь это также электроспиннинг (получение нановолокон из разнообразных материалов), исследование ряда химических реакций, хроматография. В биологическом эксперименте они задействованы для долгосрочных испытаний различных препаратов на животных, а особо точные устройства — в работах с клеточными препаратами, в частности, в эмбриологии.

По конструкции такой насос представляет собой шприц большой вместимости, поршень которого перемещается электродвигателем так, чтобы выдавливать жидкость с настраиваемой скоростью — обычно постоянной либо изменяющейся в соответствии с требованиями эксперимента. После полного прохождения рабочего объема шприца устройство останавливается для повторного заполнения. Развитие микроколоночной хроматографии с небольшим расходом подвижной фазы увеличило потребность в шприцевых системах небольшой производительности, обеспечивающих высокую точность, подачу растворителя без пульсации и не имеющих клапанов в конструкции. А программирование управления дозировкой жидкости становится все сложнее, чтобы обеспечить, в частности, создание необходимого градиента растворителя — для этого нужна переменная скорость введения. Как правило, система управления таким устройством дает возможность сохранять параметры работы насоса и передавать сохраненные данные на внешний компьютер, а кроме того — подавать предупреждающие сигналы в случае блокировки шприца и других аварийных ситуациях и автоматически отключать устройство после окончания введения жидкости, а иногда и проводить самодиагностику.

Шприцевые насосы подразделяются на одноканальные и многоканальные, подразумевают возможность использования различных вариантов электропитания (автономного и от сети), разных типоразмеров шприцев с автоматическим определением их объема.