使用盘泵系统来供应减压并测量流量的系统和方法技术方案

多种盘泵系统和方法涉及以下一种盘泵系统，该盘泵系统包括一个具有第一致动器的第一盘泵以及一个具有第二致动器的第二盘泵。这些系统和方法利用传感器来测量这些致动器的位移并且利用一个处理器来根据这些致动器的所测量位移而确定跨过每个致动器的压差。这些盘泵通过一个已知限制装置流体性相联接，并且该处理器基于所确定的跨过每个致动器的压差以及该已知限制装置的特性来确定该盘泵系统的流速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用盘泵系统来供应减压并测量流量的系统和方法本专利技术根据35USC§119(e)要求洛克(Locke)等人在2012年2月29日提交的题为“使用盘泵系统来供应减压并测量流速的系统和方法(SystemsandMethodsforSupplyingReducedPressureandMeasuringFlowusingaDiscPumpSystem)”的美国临时专利申请序号61/604,927的提交的权益，出于所有目的将该文献通过引用结合在此。专利技术背景1.专利
本专利技术的说明性实施例总体上涉及用于泵送流体的盘泵系统、并且更具体地涉及具有通过已知的限制装置流体性相联接的两个或更多个泵的一种盘泵系统。这些说明性实施例涉及以下一种盘泵系统，该盘泵系统测量该已知限制装置每端处的压力以确定由该盘泵系统所泵送的流体流速。2.相关技术说明密闭空腔中高幅压力振荡的产生已经在热声学和盘泵型压缩机领域中受到大量关注。非线性声学方面的新近发展已经允许具有比先前认为可能的振幅更高的振幅的压力波的产生。已知使用声共振来实现从所限定的入口和出口进行流体泵送。这可以使用在一端具有一个声学驱动器的一个圆柱形空腔来实现，该声学驱动器驱动一个声学驻波。在这种圆柱形空腔中，声压波具有有限振幅。变化截面的空腔(如锥形、角锥形、以及球形)已被用于实现高幅压力振荡，由此显著提高泵送效果。在这类高幅波中，伴随能量耗散的非线性机制已被抑制。然而，高幅的声共振直到最近仍未被用于其中的径向压力振荡被激发的盘形空腔内。公开为WO2006/111775的国际专利申请号PCT/GB2006/001487披露了一种盘泵，该盘泵具有一个纵横比(即空腔的半径与空腔的高度的比率)较高的一个大体上盘形的空腔。这种盘泵具有一个大体上圆柱形的空腔，该圆柱形的空腔包括在每一端由端壁封闭的一个侧壁。该盘泵还包括一个致动器，该致动器这些驱动端壁中的任一者以便沿大体上垂直于被驱动端壁的表面的一个方向振荡。被驱动端壁的运动的空间特征被描述为与空腔内的流体压力振荡的空间特征相匹配，这是一种在此被描述为模式匹配的状态。当该盘泵是模式匹配的时，致动器对空腔中的流体所做的功在被驱动端壁表面上有利地增加，由此增强该空腔中压力振荡的振幅并且传递较高盘泵效率。一个模式匹配的盘泵的效率取决于被驱动端壁与侧壁之间的界面。希望通过以下方式来维持这种盘泵的效率：建构该界面以便不减小或抑制被驱动端壁的运动，由此减缓空腔内流体压力振荡的振幅方面的任何减小。上述盘泵的致动器引起被驱动端壁的沿大体上垂直于端壁或大体上平行于圆柱形空腔的纵轴线的一个方向的一种振荡运动(“位移振荡”)，在下文中被称为在该空腔内被驱动端壁的“轴向振荡”。该被驱动端壁的轴向振荡在空腔内产生流体的大体上成比例的“压力振荡”，从而产生接近如国际专利申请号PCT/GB2006/001487中所描述的第一类的贝塞耳函数(Besselfunction)的一种径向压力分布，该申请通过引用结合在此。这类振荡在下文中被称为流体压力在空腔内的“径向振荡”。位于致动器与侧壁之间的被驱动端壁的一部分提供了与盘泵的侧壁的一个界面，该界面减小位移振荡的阻尼，以减缓空腔内的压力振荡的任何减小。被驱动端壁的提供了此界面的这个部分在下文中被称为“隔离物”，如在美国专利申请号12/477,594中更确切地描述的，该专利申请通过引用结合在此。隔离物的说明性实施例以可操作方式与被驱动端壁的外围部分相关联，从而降低该位移振荡的阻尼。这类盘泵还具有用于控制穿过该盘泵的流体流动的一个或多个阀、以及更确切地说能够以较高频率操作的阀。常规的阀典型地针对多种应用以小于500Hz的低频率操作。例如，许多常规压缩机典型地以50Hz或60Hz操作。本领域中已知的线性共振压缩机在150Hz与350Hz之间操作。而许多便携式电子装置(包括医疗装置在内)需要盘泵来输送正压或提供真空。这些盘泵的大小较小，并且有利的是此类盘泵在运行中是听不见的以便提供分立的操作。为了实现这些目标，这类盘泵必须以极高频率操作，从而需要能够在约20kHz和更高下操作的阀。为了以这些高频率操作，该阀必须对可以被校正以产生穿过该盘泵的流体净流动的一种高频振荡压力作出响应。这种阀在国际专利申请号PCT/GB2009/050614中更确切地进行了描述，该申请通过引用结合在此。阀可以被布置在一个第一孔口或第二孔口或这两个孔口中，以用于控制穿过盘泵的流体的流动。每个阀都包括一个第一板，该第一板具有总体上垂直延伸穿过其中的多个孔口；以及一个第二板，该第二板也具有总体上垂直延伸穿过其中的多个孔口，其中该第二板的孔口大体上偏离该第一板的孔口。该阀进一步包括布置在该第一板和该第二板之间的一个侧壁，其中该侧壁围绕该第一板和该第二板的周界是闭合的，以形成在该第一板与该第二板之间、与该第一板和该第二板的孔口处于流体联通的一个空腔。该阀进一步包括布置于该第一板与第二板之间并且在其之间可移动的一个瓣，其中该瓣具有大体上偏离该第一板的孔口并且与该第二板的孔口大体上对准的多个孔口。这个瓣响应于沿阀上流体差压的方向的变化而在该第一板与该第二板之间被促动。概述根据一个说明性实施例，一种盘泵系统包括一个具有第一致动器的第一盘泵以及一个具有第二致动器的第二盘泵。该盘泵系统包括一个具有已知限制装置的衬底、一个第一光学接收器、以及一个第二光学接收器，该衬底将该第一盘泵与第二盘泵相联接。该第一光学接收器可操作来接收一个指示了该第一致动器的位移的第一反射光学信号并且将一个第一位移信号传送至一个处理器。该第二光学接收器可操作来接收一个指示了该第二致动器的位移的第二反射光学信号并且将一个第二位移信号传送至该处理器。该处理器联接至该第一盘泵、该第二盘泵、该第一光学接收器、以及该第二光学接收器上。该处理器被配置成用于响应于接收到该第一位移信号而确定该第一盘泵上的第一压差、并且响应于接收到该第二位移信号而确定该第二盘泵上的第二压差。该处理器还被配置成基于该第一压差和第二压差来确定该盘泵系统的流体流速。根据另一个展示性实施例，一种盘泵系统包括一个具有第一致动器的第一盘泵、一个具有第二致动器的第二盘泵、以及一个具有已知限制装置的衬底。该第一盘泵和第二盘泵通过该已知限制装置流体性相联接。一种用于操作盘泵系统的方法包括将一个第一驱动信号传送至一个第一盘泵(该第一盘泵具有一个第一致动器)并且将一个第二驱动信号传送至一个第二盘泵(该第二盘泵具有一个第二致动器)。该第一盘泵经由一个孔口流体性联接到一个负载上，并且该第二盘泵经由一个已知限制装置联接到该孔口。该方法包括使用该第二盘泵将一个减压供应到该负载、接收一个指示了该第一致动器的位移的第一位移信号、并且接收一个指示了该第二致动器的位移的第二位移信号。该方法进一步包括响应于接收到该第一位移信号而确定该第一盘泵上的第一压差、并且响应于接收到该第二位移信号而确定该第二盘泵上的第二压差。此外，该方法包括基于该第一压差和第二压差来确定该盘泵系统的流体流速。附图简要说明图1A是具有流体性联接至一个限制通道的两个盘泵的一个盘泵系统的截面视图；图1B示出了图1A的盘泵系统的俯视示意图；图2A是根据第一个说明性实施例具有展示为处于休止位置的一个致动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘泵系统，包括具有一个第一致动器的一个第一盘泵；具有一个第二致动器的一个第二盘泵；具有一个已知限制装置的一个衬底，该第一盘泵和第二盘泵通过该已知限制装置流体性相联接；一个第一光学接收器，该第一光学接收器可操作来接收一个指示了该第一致动器的位移的第一反射光学信号并且将一个第一位移信号传送至一个处理器；以及一个第二光学接收器，该第二光学接收器可操作来接收一个指示了该第二致动器的位移的第二反射光学信号并且将一个第二位移信号传送至该处理器；该处理器联接至该第一盘泵、该第二盘泵、该第一光学接收器、以及该第二光学接收器上，并且被配置成用于：响应于接收到该第一位移信号来确定跨过该第一盘泵的第一压差；响应于接收到该第二位移信号来确定跨过该第二盘泵的第二压差；并且基于该第一压差和该第二压差来确定该盘泵系统的流体流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.29 US 61/604,9271.一种盘泵系统，包括具有一个第一致动器的一个第一盘泵；具有一个第二致动器的一个第二盘泵；具有一个已知限制装置的一个衬底，该第一盘泵和第二盘泵通过该已知限制装置流体性相联接；一个第一光学接收器，该第一光学接收器可操作来接收一个指示了该第一致动器的位移的第一反射光学信号并且将一个第一位移信号传送至一个处理器；以及一个第二光学接收器，该第二光学接收器可操作来接收一个指示了该第二致动器的位移的第二反射光学信号并且将一个第二位移信号传送至该处理器；该处理器联接至该第一盘泵、该第二盘泵、该第一光学接收器、以及该第二光学接收器上，并且被配置成用于：响应于接收到该第一位移信号来确定跨过该第一盘泵的第一压差；响应于接收到该第二位移信号来确定跨过该第二盘泵的第二压差；并且基于该第一压差和该第二压差来确定该盘泵系统的流体流速。2.如权利要求1所述的盘泵系统，其中，该处理器可操作来基于该盘泵系统的流体流速而确定是否存在泄露。3.如权利要求1所述的盘泵系统，进一步包括一个RF收发器。4.如权利要求1所述的盘泵系统，进一步包括一个第一光学发射器和一个第二光学发射器，其中：该第一光学发射器可操作来发送一个第一光学信号，并且该第二光学发射器可操作来发送一个第二光学信号。5.如权利要求1所述的盘泵系统，进一步包括一个驱动器，其中：该处理器可操作来将一个第一控制信号和一个第二控制信号传送给该驱动器，该驱动器可操作来将一个第一驱动信号传送给该第一盘泵并且将一个第二驱动信号传送给该第二盘泵，该第一驱动信号使得该第一盘泵阻止跨过该第一盘泵的流体流动并且使得该第一光学接收器将该第一位移信号传送到该处理器，并且该第二驱动信号使得该第二盘泵供应跨过该第二盘泵的流体流动并且使得该第二光学接收器将该第二位移信号传送到该处理器。6.一种盘泵系统，包括：具有一个第一致动器的一个第一盘泵；具有一个第二致动器的一个第二盘泵；以及具有一个已知限制装置的一个衬底，其中该第一盘泵和该第二盘泵通过该已知限制装置流体性相联接。7.如权利要求6所述的盘泵系统，进一步包括一个负载，其中该负载被联接至该衬底上并且被流体性联接到该已知限制装置。8.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该衬底是一个印刷电路板。9.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该已知限制装置具有一种具有圆形截面的管状形状。10.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该已知限制装置遵循一条迂回路径。11.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该已知限制装置具有一种具有圆形截面的管状形状，并且其中该已知限制装置遵循一条迂回路径。12.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该第一盘泵具有一个第一指定流速并且该第二盘泵具有一个第二指定流速，并且该第一指定流速大于该第二指定流速。13.如权利要求6所述的盘泵系统，其中该第一盘泵提供一个第一指定压差并且该第二盘泵提供一个第二指定压差，并且该第一指定压差小于该第二指定压差。14.如权利要求6所述的盘泵系统，其中：该第一盘泵具有一个第...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛·布赖恩·洛克，艾丹·马库斯·陶特，
申请(专利权)人：凯希特许有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US