一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵及其使用方法技术

本发明专利技术涉及微流控技术领域，且公开了一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，包括壳体，所述壳体的左侧面连通有进口接头，所述进口接头的右端连通有进口阀门，所述壳体的右侧面连通有出口接头，所述出口接头的左端连通有出口阀门，所述壳体的下表面设置有金属基板，所述金属基板的下表面设置有压电陶瓷振子，通过一系列结构的设置使得本装置安装简化，通过改进压电振子致动器的固定方法，采用防水固态胶膜取代传统的U形硅胶圈或者胶水，连接固定压电陶瓷振子致动器的同时也获得良好的密封防水功能。

【技术实现步骤摘要】
一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵及其使用方法
本专利技术涉及微流控
，具体为一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵。
技术介绍
压电陶瓷微型泵，用在微流控领域，用以输送极其微小量的流体或气体并加以精确的智能化的控制。现有的压电陶瓷微型泵存在以下几个缺点；1、结构复杂。泵的壳体往往由4-5个零件组成，造成安装麻烦，组装不良率高，很难批量生产；2、体积太大。不符合相关产品对内部零部件尽可能小型化精密化的要求；3、压电振子致动器组件固定方法不当。传统方法一般采用U形密封圈或者胶水固定到泵腔中，U形密封圈由于生产工艺所限，厚度往往在0.5mm以上，远远大于微泵理想的微米级的泵腔深度，造成微泵的死区(即泵腔内压电陶瓷振子致动器活动范围之外的区域)体积过大，使微泵的自吸性能和输出压力大为下降；使用胶水固定的话，胶层的厚度和流动性同样无法精确控制，使泵的腔体大小不一，性能忽好忽坏，无法大规模生产。4、泵腔加工复杂。传统方法一般采用在壳体中加工出微米级的腔体，以期产生足够小的泵腔死区(即泵腔内压电陶瓷振子致动器活动范围之外的区域)以获得期望的自吸性能和输出压力。这种结构对泵腔体的加工精度要求非常高，必须采用进口高精密机床，以致成本高昂，加工精度误差造成泵的性能也会存在很大的差异，导致不良率偏高，不适合批量化生产；5、泵阀结构复杂，安装要求很高。一般采用密封圈加螺丝固定锁紧结构，导致体积无法进一步缩小。阀的固定夹紧部位非常狭小，同时进出口阀的密封圈处于阀的上下两面，安装过程中稍有不对就会造成偏心，造成微型泵失效。6、微泵性能不足。由于前述的结构复杂、压电振子固定方法不当以及体积太大的原因，无法获得尽可能小的“死区(即泵腔内压电陶瓷振子致动器活动范围之外的区域)”，从而也无法获得很好的自吸性能和输出压力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种压电振子驱动的精密微流控泵，包括壳体，所述壳体的左侧面连通有进口接头，所述进口接头的右端连通有进口阀门，所述壳体的右侧面连通有出口接头，所述出口接头的左端连通有出口阀门，所述壳体的下表面设置有金属基板，所述金属基板的下表面设置有压电陶瓷振子，金属基板和压电陶瓷振子的组合体称为压电陶瓷振子致动器。优选的，所述壳体的下表面设置有第一防水固态胶膜，所述压紧片和所述壳体之间通过第一防水固态胶膜粘接。优选的，所述进口接头和所述出口接头均为可拆卸结构，且所述进口接头和所述壳体连接处和所述出口接头和所述壳体连接处均设置有密封垫圈。所述连接处通过粘接剂粘接。优选的，所述壳体和所述金属基板之间设置有第二防水固态胶膜，所述壳体通过所述第二防水固态胶膜与所述金属基板粘接。优选的，所述第一防水固态胶膜和所述第二防水固态胶膜之间设置有压紧片。优选的，所述压电陶瓷振子致动器通过圆环形防水固态胶膜固定安装在所述金属基板的下表面。优选的，所述进口阀门和所述出口阀门均通过所述压紧片固定。优选的，所述进口接头与所述进口阀门的方向平行，所述出口接头与所述出口阀门的方向平行。一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵的使用方法，其包括以下步骤：当压电陶瓷振子两端施加交流电源U时，压电陶瓷振子在电场作用下径向压缩，内部产生拉应力，从而使压电陶瓷振子弯曲变形；当压电陶瓷振子正向弯曲时，压电振子向下伸长，带动粘接的金属基板同步向下弯曲伸长，泵腔容积增大，腔内压力减小，泵阀的进口阀门向下打开，出口阀门则受到压紧板的阻挡而关闭，外界的流体或气体从进口进入泵腔；当压电陶瓷振子向上反向弯曲时，压电陶瓷振子收缩，带动粘接的金属基板同步向上弯曲收缩，泵腔容积减小，腔内压力增大，泵阀的进口阀门则受到壳体腔体端面的阻挡而关闭，出口阀门向上打开，泵腔中的流体或气体向外排出；往复循环这一过程，流体或气体便形成平缓的连续不断的定向流动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)该压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，结构简化，只有壳体这一个主要零件，安装简便，效率高，成本低。(2)该压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，改进压电振子致动器的固定方法，采用防水固态胶膜连接，固定锁紧的同时获得密封防水功能，而且获得了理想的微米级的泵腔空间。操作简便，稳定可靠。(3)该压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，改进泵阀的构造，改为整体组合式悬臂梁构造，上面用超薄压紧片压紧，不需要密封圈，螺丝，胶水等等其他复杂的安装方式，简化安装程序，极大降低不良率。同时也减小了泵的“死区(即泵腔内压电陶瓷振子致动器活动范围之外的区域)”体积，提升了泵的自吸性能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的俯视结构示意图；图3为本专利技术的仰视结构示意图；图4为本专利技术的立体结构示意图；图5为本专利技术的爆炸结构示意图；图6为本专利技术的壳体立体结构示意图。图中：1、进口接头；2、壳体；3、第一防水固态胶膜；4、出口接头；5、金属基板；6、第二防水固态胶膜；7、进口阀门；8、压电陶瓷振子；9、出口阀门；10、压紧片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，包括壳体2，壳体2的左侧面连通有进口接头1，进口接头1的右端连通有进口阀门7，壳体2的右侧面连通有出口接头4，出口接头4的左端连通有出口阀门9，壳体2的下表面设置有金属基板5，金属基板5的下表面设置有压电陶瓷振子8。进一步的，壳体2的下表面设置有第一防水固态胶膜3，第一防水固态胶膜3和壳体2之间通过粘接剂粘接，起到固定的作用。进一步的，进口接头1和出口接头4均为可拆卸结构，且进口接头1和壳体2连接处和出口接头4和壳体2连接处均设置有密封垫圈，起到密封的作用。进一步的，壳体2和金属基板5之间设置有第二防水固态胶膜6，壳体2通过粘接剂与第二防水固态胶膜6粘接，起到固定、密封的作用。进一步的，第一防水固态胶膜3和第二防水固态胶膜6之间设置有压紧片7，通过压紧片7便于对泵阀进行安装。进一步的，金属基板5通过第二防水固态胶膜固定安装在壳体2内腔，密封防水的同时又获得了极微小的泵腔，避免了在壳体上加工微米级沉孔泵腔的制造难度和高昂成本。有效缩小了泵的“死区(即泵腔内压电陶瓷振子致动器活动范围之外的区域)”，大大提高了泵的自吸性能和输出压力，而且降低了加工难度和制造成本，有利于大规模批量生产。进一步的，进口阀门7和出口阀门9为一体式结构，通过压紧片10固定，简单高效，稳定可靠，安装更简便。进一步的，进口接头1与进口阀门7的方向平行，出口接头4与出口阀门9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，包括壳体(2)，其特征在于：所述壳体(2)的左侧面连通有进口接头(1)，所述进口接头(1)的右端连通有进口阀门(7)，所述壳体(2)的右侧面连通有出口接头(4)，所述出口接头(4)的左端连通有出口阀门(9)，所述壳体(2)的下表面设置有金属基板(5)，所述金属基板(5)的下表面设置有压电陶瓷振子(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，包括壳体(2)，其特征在于：所述壳体(2)的左侧面连通有进口接头(1)，所述进口接头(1)的右端连通有进口阀门(7)，所述壳体(2)的右侧面连通有出口接头(4)，所述出口接头(4)的左端连通有出口阀门(9)，所述壳体(2)的下表面设置有金属基板(5)，所述金属基板(5)的下表面设置有压电陶瓷振子(8)。


2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，其特征在于：所述壳体(2)的下表面设置有第一防水固态胶膜(3)，所述压紧片(10)和所述壳体(2)之间通过第一防水固态胶膜(3)粘接。


3.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，其特征在于：所述进口接头(1)和所述出口接头(4)均为可拆卸结构，且所述进口接头(1)和所述壳体(2)连接处与所述出口接头(4)和所述壳体(2)连接处均设置有密封垫圈。


4.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，其特征在于：所述壳体(2)和所述金属基板(5)之间设置有第二防水固态胶膜(6)，所述壳体(2)通过所述第二防水固态胶膜(6)与金属基板(5)粘接。


5.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷振子驱动的精密微流控泵，其特征在于：所述第一防水固态胶膜(3)和所述第二防水固态胶膜(6)之间设置有压紧片(10)。


6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋中，
申请(专利权)人：王洋中，
类型：发明
国别省市：江苏;32