Die piezoelektrischen Mikropumpen vom Typ Bartels BP7 von Bartels Mikrotechnik stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Mikrofluidik dar und bieten eine kompakte und effiziente Lösung für den Umgang mit Flüssigkeiten und Gasen. Diese Mikropumpen wurden so vielseitig entwickelt, dass sie in verschiedenen Branchen und Anwendungsbereichen eingesetzt werden können – vom Transport diagnostischer Proben durch ein mikrofluidisches Gerät bis hin zum Mischen von Lösungen. Sie zeichnen sich durch ihre überragende Leistung auf engstem Raum und in Umgebungen mit geringem Energiebedarf aus.
In diesem Blogbeitrag werden wir die zahlreichen Vorteile der BP7-Mikropumpen beleuchten und erläutern, warum sie sich in modernen Fluidsystemen zu einer beliebten Wahl entwickelt haben. Außerdem werden wir ihre Funktionsweise und ihre Eigenschaften näher erläutern.
Von diesem allgemeinen Blogbeitrag aus gelangen Sie zu ausführlichen Anleitungen zu BP7-Pumpen, in denen verschiedene Themen rund um diese Pumpen behandelt werden, darunter:
Was ist die BP7-Mikropumpe und wie funktioniert sie?
Die Bartels BP7-Mikropumpe, eine Weiterentwicklung ihres Vorgängermodells, der mp6-Mikropumpe, ist eine kompakte piezoelektrische Pumpe, die für eine präzise Flüssigkeitssteuerung in verschiedenen Anwendungsbereichen entwickelt wurde. Mithilfe piezoelektrischer Aktuatoren, die mechanische Bewegung erzeugen, kann die BP7-Mikropumpe sowohl Flüssigkeiten als auch Gase effizient fördern und erreicht dabei Durchflussraten von bis zu 14 ml/min bei Flüssigkeiten und 35 ml/min bei Gasen. Dank ihrer kompakten Größe und ihres leichten Designs eignet sie sich ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot und bietet gleichzeitig die Präzision und Kontrolle, die für ein leistungsstarkes Fluidmanagement erforderlich sind.
Wichtige Komponenten der BP7-Mikropumpe
Das Herzstück der von Bartels Mikrotechnik, stehen mehrere Schlüsselkomponenten, die zu ihrem zuverlässigen Betrieb beitragen:
- Piezoelektrischer Aktuator: Das Herzstück der BP7-Mikropumpe ist ihr piezoelektrischer Aktuator, ein entscheidendes Bauteil, das für den Flüssigkeitsfluss verantwortlich ist. Wenn eine elektrische Spannung angelegt wird, verformt sich der Piezoaktuator, wodurch sich die Membran bewegt und Flüssigkeit durch die Pumpe befördert wird.
- Membran: Die Mikropumpe BP7 ist eine Membranpumpe mit Verdrängungsprinzip, d. h., sie nutzt eine flexible Membran, die sich verformt, um Flüssigkeiten zu fördern. Die Bewegung der Membran, die durch den piezoelektrischen Aktuator gesteuert wird, erzeugt Druck, der Flüssigkeiten oder Gase durch die Pumpenkammern befördert.
- Rückschlagventile: Das BP7 verfügt über passive Rückschlagventile zur Steuerung der Durchflussrichtung. Diese Ventile verhindern einen Rückfluss und stellen sicher, dass die Flüssigkeit oder das Gas nur in eine Richtung fließt.
- Gehäusematerial: Das Pumpengehäuse besteht aus Polyphenylsulfon (PPSU), einem chemisch beständigen Polymer, das einen zuverlässigen Betrieb der BP7 unter verschiedenen Umgebungsbedingungen ermöglicht.
- Vereinfachter Durchflussweg: Ein Durchflussweg aus einem einzigen Werkstoff minimiert das Kontaminationsrisiko und erhöht die Verträglichkeit mit empfindlichen Flüssigkeiten und Gasen.
Um einen besseren Einblick in den Aufbau der BP7-Mikropumpe zu erhalten, finden Sie im Folgenden ein Video, das den Zusammenbau der Pumpe veranschaulicht und die wichtigsten Komponenten sowie deren Zusammenspiel hervorhebt.
Funktionsweise der BP7-Mikropumpe
Die Mikropumpe BP7 arbeitet nach dem Prinzip der piezoelektrischen Verformung, bei dem elektrische Energie in mechanische Bewegung umgewandelt wird. Im Mittelpunkt dieses Prozesses steht der piezoelektrische Aktuator. Wird an das piezoelektrische Element eine Spannung angelegt, verformt es sich, was zu einer mechanischen Verschiebung der Membran im Inneren der Pumpe führt. Diese Verformung erzeugt einen Druckunterschied in der Pumpenkammer, wodurch die Flüssigkeit – sei es eine Flüssigkeit oder ein Gas – durch das System befördert wird.
Wenn sich die Membran bewegt, verdrängt sie die Flüssigkeit im Inneren der Kammer und drückt sie in eine Richtung. Die Rückschlagventile sorgen dafür, dass sich die Flüssigkeit in die vorgesehene Richtung bewegt, ohne dass es zu einem Rückfluss kommt. Diese passiven Rückschlagventile öffnen und schließen sich automatisch in Abhängigkeit vom Druck, der durch die Bewegung der Membran erzeugt wird, sodass die Flüssigkeit in präzisen Intervallen ein- und ausströmen kann.
Der Prozess ist in hohem Maße wiederholbar und lässt sich durch Anpassung der an den piezoelektrischen Aktuator angelegten Spannung und Frequenz präzise steuern, wodurch die Durchflussrate der Flüssigkeit geregelt werden kann.
Um die Funktionsweise der BP7-Mikropumpe besser zu verstehen, wird in dem folgenden Video ihr Funktionsprinzip erläutert. Diese visuelle Anleitung zeigt, wie der piezoelektrische Aktuator, die Membran und die Rückschlagventile zusammenwirken, um den Flüssigkeitsstrom präzise zu steuern.
Typen von BP7-Mikropumpen
Die Pumpenserie Bartels BP7 umfasst zwei innovative Modelle, die für die unterschiedlichsten Integrationsanforderungen in Fluidsystemen entwickelt wurden: die BP7 „ tube “ und die BP7 „Mounting“.
BP7- tube -Mikropumpen
Der BP7 tube ist für die einfache Integration in Fluidsysteme konzipiert. Er verfügt über seitliche Anschlüsse, die speziell für tube -Verbindungen optimiert sind und so die Einrichtung vereinfachen. Er lässt sich zudem am besten mit Tygon LMT-55 tube kombinieren, das aufgrund seines Innendurchmessers von 1,3 mm empfohlen wird.
BP7-Mikropumpen zur Montage
Im Gegensatz dazu ist die BP7-Halterung für Anwendungen konzipiert, bei denen Platzersparnis entscheidend ist. Dieses Modell lässt sich direkt an Fluidverteiler anschließen, wodurch die Notwendigkeit von „ tube “ entfällt und eine kompaktere Anordnung ermöglicht wird. Es eignet sich besonders für Kunden, die den Platz in ihren mikrofluidischen Systemen optimieren und gleichzeitig eine hohe Leistung gewährleisten möchten.
Technische Daten der BP7-Mikropumpe
Die wichtigsten technischen Daten der BP7-Mikropumpen, einschließlich der Modelle „BP7 tube “ und „BP7 Mounting“, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Diese Daten verdeutlichen die Leistungsfähigkeit der Pumpe bei der präzisen Förderung von Flüssigkeiten und Gasen sowie ihre Langlebigkeit und Energieeffizienz.
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Pumpentyp | Piezoelektrische Membranpumpe |
| Abmessungen (ohne Steckverbinder) | 30 × 15 × 3,8 mm (1,1811 × 0,5906 × 0,1498 Zoll) |
| Typischer Durchfluss im Dynamikbereich (Wasser) | 0 – 9000μl/min1 |
| Typischer Druck im Dynamikbereich (Wasser) | 0 – 450mbar1 |
| Typischer Durchfluss im Dynamikbereich (Luft) | 0 – 35.000μl/min1 |
| Typischer Druck im Dynamikbereich (Luft) | 0 – 140mbar1 |
| Betriebstemperatur | 0 – 70 °C |
| Innenvolumen | ~ 30 μl |
| Gewicht | 2 g |
| Berstdruck | 1,5 bar |
| Lebensdauer | 5000h2 |
| Stromverbrauch | ~ 50mW² |
| IP-Code | IP333 |
| Mit dem Medium in Kontakt kommende Materialien | Polyphenylsulfon (PPSU)4 |
1 Die typischen Werte können je nach Anwendungsbedingungen variieren.
2 Bedingungen: Einstellungen mp-labtronix: 100 Hz, 250 V, SRS.
3 Kann auf IP44 geändert werden.
4 Weitere Werkstoffe auf Anfrage erhältlich.
Warum sollten Sie sich für eine Bartels BP7-Mikropumpe entscheiden?
Die Mikropumpe Bartels BP7 bietet eine Reihe von Vorteilen, die sie zu einer hervorragenden Wahl für die Förderung von Flüssigkeiten in mikrofluidischen Systemen machen. Ob für medizinische Geräte, Diagnostik oder industrielle Anwendungen – sie besticht durch ihre Kombination aus Leistung, Zuverlässigkeit und einfacher Integration.
- Vielseitigkeit beim Umgang mit Flüssigkeiten und Gasen: Da die BP7 sowohl Flüssigkeiten als auch Gase effizient fördern kann, eignet sie sich ideal für Anwendungen, bei denen verschiedene Medien gefördert werden müssen, ohne dass die Pumpe gewechselt werden muss.
- Kompakt und leicht: Mit Abmessungen von nur 30 x 15 x 3,8 mm und einem Gewicht von lediglich 2 Gramm lässt sich der BP7 problemlos in Geräte mit begrenztem Platzangebot integrieren.
- Geringer Stromverbrauch und leiser Betrieb: Mit einem Stromverbrauch von nur 50 mW und einem geräuscharmen Betrieb ist der BP7 äußerst energieeffizient und eignet sich für Umgebungen, in denen ein leiser Betrieb erforderlich ist.
- Geringer Wartungsaufwand: Weniger bewegliche Teile verringern den Verschleiß, was zu einem geringen Wartungsaufwand und einer längeren Lebensdauer der Pumpe von bis zu 5.000 Stunden Dauerbetrieb führt.
- Schnelle Reaktion und Präzision: Der piezoelektrische Aktuator gewährleistet kurze Reaktionszeiten und eine präzise Durchflussregelung.
- Einfache Integration: Die Pumpe ist in zwei Ausführungen erhältlich – BP7 „ tube “ und BP7 „Mounting“ – und wurde für die einfache Integration in verschiedene Fluidsysteme konzipiert, sei es über „ tube “-Anschlüsse oder direkte Verteileranschlüsse.
- Schnelle Ansprechzeit und geringes Innenvolumen: Die schnelle Ansprechzeit und das geringe Innenvolumen (ca. 30 µl) der Mikropumpe ermöglichen eine präzise Steuerung und einen schnellen Betrieb.
- Qualität und Wirtschaftlichkeit: Die im Spritzgussverfahren hergestellte BP7 gewährleistet eine hohe Qualität und Reproduzierbarkeit von Charge zu Charge bei deutlich geringeren Kosten im Vergleich zu anderen Pumpen.
Mit diesen Eigenschaften ist die Mikropumpe BP7 eine effiziente, langlebige und vielseitige Lösung für moderne Fluidsysteme.
Anwendungsbereiche der BP7-Mikropumpen
Die BP7-Mikropumpen eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen, darunter:
- Medizinische Geräte für die Patientenversorgung: BP7-Mikropumpen gewährleisten eine präzise Flüssigkeitsabgabe in tragbaren Diagnosegeräten und medizinischen Dosiergeräten.
- Gas- und Flüssigkeitsanalyse: Sie sorgen für einen effizienten Betrieb und eine präzise Steuerung von Analysegeräten.
- Chemische Analyse: In hochentwickelte Systeme integriert, ermöglichen die BP7-Mikropumpen eine präzise Dosierung und Mischung von Chemikalien.
- Laboruntersuchungen: Ideal für die präzise Flüssigkeitssteuerung in Analysegeräten.
- Flüssigkeitshandhabung und Dosierung: Entwickelt für präzise Dosieranwendungen, um eine minimale Kontamination zu gewährleisten.
- Luftqualitätsüberwachung: BP7-Mikropumpen sind für die Probenahme und die genaue Messung von Luftqualitätsparametern von entscheidender Bedeutung.
Insgesamt ist die BP7-Mikropumpe aufgrund ihres Designs und ihrer Funktionalität eine zuverlässige Wahl für vielfältige Aufgaben im Bereich der Fördertechnik in zahlreichen Branchen.
Fazit
Die piezoelektrische Mikropumpe BP7 von Bartels bietet eine hochmoderne Lösung für die präzise Handhabung von Flüssigkeiten in einer Vielzahl von Branchen. Dank ihrer kompakten Bauweise, ihrer Energieeffizienz, ihrer Vielseitigkeit beim Umgang mit Flüssigkeiten und Gasen sowie ihres minimalen Wartungsaufwands ist sie die erste Wahl für mikrofluidische Systeme.
Dieser Blogbeitrag bot einen allgemeinen Überblick über die Funktionen und Vorteile der BP7-Mikropumpe. Ausführlichere Informationen zu bestimmten Aspekten der BP7 finden Sie in unseren detaillierten Anleitungen, darunter Themen wie das MP-Multiboard2 und ein Vergleich der verschiedenen Bartels MP-Treiber, die Multiboard2-App-Software zur Steuerung der BP7-Pumpe, die Komponenten eines BP7-Mikrofluidik-Systems und vieles mehr in unserem Blog.
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