一种无阀压电微泵的研究

合集下载

中英文文献翻译ipmc致动器驱动的无阀微型泵设计及其在低雷诺数下的流量估计大学论文

附录外文文献翻译外文原文中文翻译IPMC致动器驱动的无阀微型泵设计及其在低雷诺数下的流量估计Sangki Lee and Kwang J Kim活性材料和加工实验室，机械工程学院，内华达大学摘要本文介绍了由IPMC （离子高分子金属复合材料）驱动器驱动的无阀微型泵的设计和流量估计。

应当指出的是，对于微型泵应用来说，IPMC是一种非常有前途的材料，因为它可以用低输入电压控制并产生较大的存储容量，同时可以对流速进行控制。

使用IPMC的微型泵制造工艺简单；可以预计IPMC微型泵的制造成本与其他技术相比是非常有竞争力的。

为了有效地设计一个作为微型泵的驱动马达的IPMC隔膜，利用有限元分析（FEA）对IPMC隔膜的电极形状进行优化并且对他的存储容量进行估计。

此外，利用数值研究泵室压力对存储容量产生的影响。

同时也研究无阀微型泵的适当的进出口，喷嘴/扩散元件。

以选定几何形状的喷嘴/扩散元件和IPMC隔膜的估计存储容量为基础，在50左右的低雷诺系数下对微型泵的流量进行估计。

1.介绍微型泵是非常有吸引力的设备，因为它们可以被用来作为配药治疗器具，冷却微电子系统，发展微小全分析系统，推进微型航天器等[1-3]。

对于这样的各种各样的应用，许多类型的微型泵已经开发，但一般分为两类：机械微型泵（即压电式，静电式，热气动式，磁式等）和非机械微型泵（即电渗式，电泳式，电流体动力式，磁流体动力式等）。

与此同时，基于进出口机构不同，各类微型泵也分为阀式微型泵和无阀微型泵[1,2,4]。

无阀微型泵，使用喷嘴/扩散元件，很容易制成小体积且可避免磨损和疲劳的移动部件。

为了使机械种类的微型泵产生存储空间，隔膜被广泛应用[1,2]。

压电驱动隔膜通常产生高驱动力和快速的机械响应，但是他们需要高的输入电压。

隔膜产生的存储空间相对较小。

热气动式驱动隔膜[7]需要低输入电压，产生高泵率，而且结构可以非常接凑，但是高功率消耗和较长的热时间常数是其主要缺点。

MEMS技术作业模板一

Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement
North University of China
双联腔三振子无阀微泵一个周期内的流量曲线
Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement
North University of China
1.2、静电驱动微泵
静电片式微泵
Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement
North University of China
1.3、电磁驱动微泵
最上层基体材料为铁镍合金，二三层为硅基材料，泵的腔体和阀体经湿法腐蚀工艺加工而成，最底层为封装用的玻璃。
（3）可用于微型航空航天器、微型探测器的燃料供给和微推力器的微推进系统。
Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement
North University of China 1、位移式往复薄膜式微泵
工作原理：在驱动力作用下，泵膜上下往复运动，导致压力产生变化。当泵腔体积增大时，泵腔内压力小于外界压力，流体由入口吸入泵腔；当泵腔体积减小时，泵腔内压力大于外界压力，流体由出口排出泵腔。
通过上述的比较得知，压电陶瓷驱动更加适合于微泵，国内外的研究也证明了这一点。
Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement

一种压电陶瓷泵[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1253237A [43]公开日2000年5月17日[21]申请号98122356.7[21]申请号98122356.7[22]申请日98.11.11[71]申请人张建辉地址130022吉林省长春市人民大街140号[72]发明人张建辉[74]专利代理机构中国科学院长春专利事务所代理人梁爱荣[51]Int.CI 7F04B 37/00权利要求书 1 页说明书 2 页附图 2 页[54]发明名称一种压电陶瓷泵[57]摘要本发明属于机械技术领域,涉及对流体力学学科中一种压电陶瓷泵的改进。

目的在于提供一种体积小、结构简单、运行连续且适于高频振动的压电陶瓷泵。

泵体采用变流阻管作为输入、输出端口,利用了变流阻管的流量与流向有关的特性,使压电陶瓷泵的流体流动连续,适于陶瓷振子较高频率的振动,同时减小了泵体体积,简化了泵体结构。

本发明可广泛应用于医学,化学等领域。

98122356.7权利要求书第1/1页 1.本发明包括有：泵体3、平垫4、密封胶垫5和压电陶瓷振子6，其特征在于：变流阻管1与变流阻管2为圆柱腔体，腔体内壁成角度θ的突起绒毛高度为h，内壁绒毛角度θ为10～80°，绒毛高度h小于变流阻管内径的1/2。

98122356.7说明书第1/2页一种压电陶瓷泵本发明属于机械技术领域，涉及对流体力学学科中一种压电陶瓷泵的改进。

目前国内外已有的压电陶瓷泵普遍采用单向阀控制流体流量的输出及输入。

当压电陶瓷振子通电后，其发生激振，使泵体腔体处的容积发生周期性变化。

由于使用单向阀装置，流体流动是间断的，同时使泵体结构复杂且不适于陶瓷振子较高频率的振动。

本发明目的在于提供一种体积小，运行连续且适于高频振动的压电陶瓷泵。

本发明包括有：泵体3、平垫4、密封胶垫5，压电陶瓷振子6，如图1所示。

其特点是：变流阻管1与变流阻管2为圆柱腔体，腔体内壁成角度θ的突起绒毛高度为h，绒毛沿腔体径向排布若干列，沿轴向间隔排布，内壁绒毛角度θ为10～80°，如图2所示。

基于硅结构的微流体控制系统

第2期微细加工技术 J un.,20022002年6月 MICROFABRICA TION TECHNOLO GY №.2 收稿日期:2001Ο10Ο10;修订日期:2001Ο12Ο07 基金项目:教育部博士点基金资助项目(98024838) 作者简介:程秀兰(1971-),女,重庆市长寿县人,上海交通大学微纳米科学技术研究院博士研究生,从事形状记忆合金薄膜及微机电系统的研究;蔡炳初(1937-),男,上海人,上海交通大学微纳米科学技术研究院院长,博士生导师,从事磁性材料、微机电系统的研究;徐东(1957-),女,山东省海阳人,上海交通大学微纳米科学技术研究院,高级工程师,从事形状记忆合金薄膜及微机电系统的研究。

文章编号:100328213(2002)022*******基于硅结构的微流体控制系统程秀兰,蔡炳初,徐东,陈鉴,王莉(上海交通大学微纳米科学技术研究院,微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海200030)摘要:基于硅结构的微流体控制系统(μFCs )是微机电系统(M EMS )中的一个重要分支,可广泛用于生物、医学、化工、电子等领域。

主要综述了微流体控制系统中的微流体传感器、微型泵、微型阀的工作结构原理及其国内外研究现状,同时还探讨了集成微流体控制系统的研究现状。

关　键　词:微机电系统;微流体控制系统;微流体传感器;微型泵;微型阀中图分类号:TP211+・3 文献标识号:A1　引言随着微机电系统(M EMS )的快速发展,基于硅结构的微流体控制系统(Micro Fluidic Controlling System ,简称μFCs )由于其尺寸微小、无效体积小、功耗低、控制精度高、响应速度快等特点[1],得到了科学家们的广泛青睐,并已成为M EMS 研究应用中的一个重要分支。

这种微型化、集成化的微流体控制系统在微量化学分析与检测(微总分析系统,μTAS )、微量液体或气体配给、打印机喷墨阵列、IC 芯片的散热与冷却、微型部件的润滑等领域有着广阔的应用前景[2]。

合规管理岗面试内容

合规管理岗面试内容1.有一个资格比你老的人，总是抢着做事，但是每次做不完又交给你，导致每次领导都批评你。

你怎么办?【参考答案】在工作上受到领导批评是很正常的，要调整好自己的心态，有承担错误与责任的勇气，针对问题积极解决，保证以后不浮现类似错误。

资格比我老的同事，总是抢着做事，他这种积极的工作态度和工作热情，是值得我学习的。

老同事中途把自己负责的工作交给我，有可能是因为老同事暂时有更重要的工作要做，这种同事间交接工作的情况是很正常的现象。

老同事把工作交给我，一方面是对我的信任，另一方面赋予我更多的锻炼机会，我可以在新工作的尝试中不断积累经验，锻炼和培养独自承担工作的能力。

但是，这也反映出我与老同事间职责分配不明的问题，长此下去，很有可能影响单位的整体工作进程，也无法实现高质量、高效率为人民服务，构建效率型政府的要求。

因此，我会找一个合适的机会，征询上级领导的意见，为我们做出更加清晰的工作划分。

在今后的工作中，我会对老同事本着恭敬的态度，积极配合、谦虚谨慎、任劳任怨;虚心接受各方的批评，认真反思、积极改正;同时加强与领导、同事的沟通，虚心向他们请教，不断提高自己的工作能力，争取在今后的工作中得到同事的信任和领导的认可。

【点睛】解答人际关系题一定要有阳光心态，正确对待领导的批评，尊重老同事是根本，但是也要对此现象提出合理的解决方法，从而促进团队关系的和谐和整体工作效率的提高。

2.现在不少人从车窗扔垃圾，一个人扔可能垃圾并不多，人多了垃圾也就扔多了。

你如何解决车窗扔垃圾的问题?【参考答案】这种从车窗扔垃圾的现象让我想到了破窗理论。

一个很干净的地方，人们不好意思丢垃圾，但是一旦地上有垃圾浮现之后，人就会毫不犹疑地抛，丝毫不觉羞愧。

这并非一种简单的跟风现象，它本质上反映出人们文明意识、环保意识的欠缺。

向车窗外扔垃圾的问题，并非一朝一夕能解决的，而应该综合思想、制度、监督等手段多管齐下。

首先，加强全民文明意识、环保意识的培养。

压电阀最小喷胶直径

压电阀最小喷胶直径研究与控制策略探讨一、引言压电阀作为一种精密控制元件，在许多领域中得到了广泛应用。

其中，喷胶应用是压电阀的重要应用之一，涉及到的领域包括包装、印刷、电子等。

喷胶过程中，最小喷胶直径是衡量压电阀性能的重要参数之一，它直接影响到喷胶的质量和效果。

因此，研究压电阀的最小喷胶直径具有重要的实际意义。

二、压电阀的工作原理压电阀是一种利用压电陶瓷的逆压电效应来驱动的精密控制阀。

当电压施加到压电陶瓷上时，它会发生形变并产生微小的位移，从而驱动阀门的开启或关闭。

由于压电陶瓷的位移量很小，因此压电阀具有高精度和高灵敏度的优点。

在喷胶应用中，压电阀通过控制胶水的流量和喷射角度，来实现最小喷胶直径的控制。

三、最小喷胶直径的实验研究为了研究压电阀的最小喷胶直径，我们进行了一系列实验。

首先，我们选择了不同规格的压电阀和胶水，通过调节电压和频率等参数，观察喷胶直径的变化。

实验结果表明，当电压和频率达到一定值时，喷胶直径会达到最小值。

同时，我们还发现喷胶直径受到多种因素的影响，如压电阀的结构、胶水的性质等。

四、最小喷胶直径的影响因素在实际应用中，许多因素都会影响压电阀的最小喷胶直径。

以下是一些主要的影响因素：1.压电阀的结构：不同的压电阀结构会对喷胶直径产生影响。

一般来说，阀门的口径越小，喷胶直径越小。

此外，阀门的形状、喷射角度等也会对喷胶直径产生影响。

2.胶水的性质：胶水的粘度、表面张力等性质也会影响喷胶直径。

一般来说，胶水粘度越低、表面张力越小，喷胶直径越小。

因此，选择合适的胶水对于实现最小喷胶直径至关重要。

3.电压和频率：实验结果表明，当电压和频率达到一定值时，喷胶直径会达到最小值。

因此，选择合适的电压和频率是实现最小喷胶直径的关键。

4.环境因素：环境温度、湿度等也会对喷胶直径产生影响。

因此，在实际应用中，需要保证环境的稳定性和一致性。

五、最小喷胶直径的控制策略为了实现压电阀的最小喷胶直径控制，我们提出以下控制策略：1.选择合适的压电阀和胶水：根据实际应用需求，选择适合的压电阀和胶水，以满足最小喷胶直径的要求。

微流体驱动与控制系统的研究进展

微流体驱动与控制系统的研究进展赵士明;赵静一;李文雷;王立亚;郭锐【摘要】随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点.重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】8页(P40-47)【关键词】微流体;微通道;微泵;微阀【作者】赵士明;赵静一;李文雷;王立亚;郭锐【作者单位】燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛066004;先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学),河北秦皇岛066004;唐山工业职业技术学院机械工程系,河北唐山063299;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛066004;先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学),河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛066004;先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学),河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛066004;先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学),河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛066004;先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学),河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TH703流体是物质的重要存在形式之一，流体的流动是自然界最基本的现象，通常把微米尺度或接近微米尺度空间里的流动称为微流体。

以层流或低雷诺数为主要特征的微流体的操控简称为微流控。

最近十几年迅速发展的微流控芯片是一种典型的微流控技术的推广，因为微尺度的特征，可以把生物、化学、医学等领域涉及的生物、化学等实验室的功能集成到一块几平方厘米的芯片上，因此也称为芯片实验室[1-3]。

多级“Y”型流管无阀压电泵的原理与试验验证

＊Ｃ０ｒｒｅｓ夕０挖ｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｈ＠ｎｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈｏｗｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓｕｓｅｄ
第２１卷
第２期
光学精密工程
ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．２１Ｎｏ．２
Ｆｅｂ．２０１３
２０１３年２月
文章编号
１００４ — ９２４Ｘ（２０１３）０２ — ０４２３ — ０８
摘要：针对目前微流体混合器多需要外接动力源，且多数微混合器只能进行液体混合而不能输送液体的问题，提出将无阀压电泵引入微混合器领域，并研制了一种集混合与输送于一体的多级 “ Ｙ” 型流管无阀压电泵。首先，提出了多级 “ Ｙ ” 型流管，进而设计了多级 “ Ｙ” 型流管无阀压电泵，并分析其工作原理；然后，对该无阀压电泵的流管流阻特性及泵流量进行理论分析；同时，利用有限元软件对多级 “ Ｙ” 型流管无阀压电泵进行了流场模拟，结果表明该压电泵具有单向传输作

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

微流体系统由于体积小，操作简单及安装方便，已广泛应用于疾病诊断、物筛选和环境监测等领药域＿］】。微泵作为构成微流体系统的重要部件，到受
人们的普遍关注。自２０世纪８）（年代初Ｓｔ［ｍｉ首ｓ先报道了一种压电蠕动微泵以来，内外学者围绕国微泵开展了大量的研究工作。按工作原理可将微泵分为机械式微泵和非机械式微泵］。机械式微
维普资讯
第２卷第６８期２０年１月０６２
压
电Ｊ亏
声
光
Ｖｏ８Ｎｏ６Ｌ２．
Ｄｅ．２６ｃ００
ＰＥＺＯＥＩＥ１ＣＴＥ：（ＴＲ１＆．ＣＳＡＣ（ＵＳＩ）ＴＩ）（ＯＰＣＳ、
文章编号：０４２７（０６０６８０１０４４２０）６０６ —３
一
种无阀压电微泵的研究
王海宁，大付，照新，长春，兴崔耿刘陈
（围科学院电子学研究所传感技术国家重点蛮验窀，京１０８）中北ｏ００
摘要：绍了一种适用于微流体系统的尤阀做泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷（ＤＭＳ作为泵膜，用硅各介Ｐ）利向异性腐蚀形成扩散口／１结构，利用压电双晶片作为驱动部件。该微泵的制作工艺简单，用寿命长，有喷７１并使具良好的液体驱动性能。对于使用１ｎ长的压电双晶片作为驱动器的压电无阀微泵，１０Ｖ、ＯＨｚ占空比为１５ｒ１ａ在０６、
ＷＡＮＧｉｎｉＨａｎｇ，ＣＵＩＤａｆ ‘ ｕ，ＧＥＮＧａ－ｉＺｈｏｘｎ，ＬＩＣｈｎｇｃｎ，ＣＨＥＮｎＵａ — ｈｕＸｉｇ
（ｎｌｕｅｏｌｔｏｉ，ｈｎｓａｅｆｃｎｅＢｉｎ０００ｈｎ）ＩｓｉｔｆＥｅｒｎｃＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｉｃ，ｅｉｇ１０８．ＣｉａｔｃｓＳｅｉＡｂｔａｔＡａｖｌｓｃｏｕｕｔｂｅｆｒｍｉｒｆｉｉｓｓｅｉｐｅｅｔｄＴｈｓｍｉｒｐ，ｔｌｅｏｙｓｒｃ：ｖｌｅｅｓｍｉｒｐｍｐｓｉａｌｏｃｏｌｄｃｙｔｍｓｒｓｎｅ．ｕｉｃｏｔｍｐｕｉｚｓｐｌ— ｉ
ｍｕｆｗａｅｏ５Ｉ／ｉａｌｂｅｌｅｆ０Ｖ，６ｑａｅｗａｅｓｇａｉｈｈｓｄｔａｉｆ１１ｍｌｒｔｆ１１“ ｒｎｃｒｅｒａｉｄｗｉ￣１０ｏａｚｌ０Ｈｚｓｕｒｖｉｎｌｗｈｃａｕｙｒｔｏ：．ｏ
的方波驱动下，大流速可达ｌ１ｔｍｉ。最５／ｎＡ关键词：阀；微泵；电双晶片；Ｐ无压ＤＭＳ中图分类号：ＴＨ３２０文献标识码：Ａ
ＡｌｅｅｓＰｉｚｅｅｔｉｉｒｐｕｐＶａｖｌｓｅｏｌｃｒｃＭｃｏｍ
泵采用扩散口一口结构，以收缩和扩张的不同形喷它状通道代替了单向阀，用流路不对称所起的压力利损失的不对称性实现流体的泵送。无阀微泵的主要组成部件包括带有驱动膜片的腔体和两个扩散口一喷Ｉ结构，工作原理如图ｌ示，中ｉ ‰ 为：１其所图和瞬间通过人口和出口流出腔体的流量。
ｄｍｅｈｌｉｘｎ（ＤＭＳ）ａｉｐｒｇ，ａｄｆｕｅｎｏｚｅｕｉｉｆｒｄｂｎｓｏｌｅｃｉｇｏｕｋｓｌｏｉｔｙｓｌａｅＰｏｓｄａｈａｍｉｓｒａｄａｎｚｌｎｔｓｏｍｅｙａｉｍｒｐｃｔｈｎｆｌｉｃｎ，ｆｂｉａｄａｐｅｏｌｃｒｉｒｈｉｕｅｓｔｅａｔａｏｒｎｉｚｅｅｔｉｂｍｏｐｓｓｄａｈｃｕｔ．Ｔｈｓｍｉｒｐｍｐｉａｙｔａｒｃｔｎａｏｇｌｅｉ．ＩｃｉｃｏｕｓｅｓＯｆｂｉａｅａｄｈｓａｌｎｉｔｆｍｅｔｃｎａｔａｅｌｕｄｓａｌ．Ｆｒａｍｉｒｐｍｐｗｈｃａ５ｍｍｏｇｐｅｏｌｃｒｃｂｍｏｐｓｔｅａｔａｏ，ａｍａｉａｃｕｔｉｉｔｂｙｑｏｃｏｕｉｈｈｓａ１ｌｎｉｚｅｅｔｉｉｒｈａｈｃｕｔｒｘ —
Ｋｅｒｓｖｌｅｅｓｍｉｒｐｍｐ；ｉｚｅｅｔｉｂｍｏｐＰＤＭＳｙｗｏｄ：ａｖｌｓ；ｃｏｕｐｅ体系统是２Ｏ世纪９Ｏ年代在微电子机械系统（ＭＳＭＥ）技术基础上发展起来的一种新技术。