流体设备以及流体设备的控制方法技术

一种流体设备，能够稳定地产生驻波。流体设备(10)具备：流路(20)，沿X轴延伸，内部有流体(S)流通；驻波产生部(30)，用于在流路(20)内的流体(S)中产生沿Y轴的驻波(SW)；接收发送部(40)，用于一边向流路(20)内的流体(S)发送超声波，一边接收在流体(S)中传递的超声波；飞行时间测量部(55)，用于测量飞行时间，飞行时间是从接收发送部(40)发送超声波到接收为止的时间；以及驱动控制部(582)，用于基于声波飞行时间控制驻波产生部(30)的驱动。时间控制驻波产生部(30)的驱动。时间控制驻波产生部(30)的驱动。

【技术实现步骤摘要】
流体设备以及流体设备的控制方法


[0001]本专利技术涉及流体设备以及流体设备的控制方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，使流体中的微粒声学集中的流体设备为人们所知。例如，非专利文献1中公开的流体设备具备：形成有流路的流路基板(玻璃基板)以及设置在流路基板上的压电元件。压电元件上生成的超声波经由流路基板传递至流路内，在流路内的流体中生成驻波。流体中的微粒由于驻波形成的流体的压力梯度而被捕捉至流路内的预定范围。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：太田亘俊(Nobutoshi Ota)，其他6名，"
マイクロ
流体
デバイスの
薄化
によるマイクロナノ
粒子
の
音響集束
の
強化(Enhancement in acoustic focusing of micro and nanoparticles by thinning amicrofluidic device)"，2019年12月，
ロイヤルソサエティー
·
オープンサイエンス
(Royal Society Open Science)，第6卷，第2号，文章编号181776
[0006]上述非专利文献1中记载的流体设备通过基于超声波的驻波来使流体中的微粒集中，但温度变动等的外部扰乱会造成驻波的产生条件变动，所以很难稳定地产生驻波。

技术实现思路

[0007]本申请涉及的第一方式的流体设备具备：流路，沿第一轴延伸，内部有流体流通；驻波产生部，用于在所述流路内的所述流体中产生沿第二轴的驻波，所述第二轴与所述第一轴垂直；接收发送部，用于一边向所述流路内的所述流体发送超声波，一边接收在所述流体中传递的所述超声波；飞行时间测量部，用于测量飞行时间，所述飞行时间是从所述接收发送部发送所述超声波到接收为止的时间；以及驱动控制部，用于基于所述飞行时间控制所述驻波产生部的驱动。
[0008]第一方式的流体设备中，可以是以下构成：所述驻波产生部是配置在所述流路中的第一超声波元件，所述接收发送部是配置在所述流路中与所述第一超声波元件不同的位置的第二超声波元件，所述飞行时间测量部测量所述飞行时间，所述飞行时间是从所述第二超声波元件发送所述超声波到接收所述超声波的反射波为止的时间，所述驱动控制部基于所述飞行时间控制所述第一超声波元件的驱动频率。
[0009]第一方式的流体设备中，可以是以下构成：所述驻波产生部是配置在所述流路中的第一超声波元件，所述接收发送部包括：第二超声波元件，配置在所述流路中与所述第一超声波元件不同的位置，用于向所述流路内的所述流体发送所述超声波；以及第三超声波元件，配置在所述流路中与所述第二超声波元件相对的位置，用于接收自所述第二超声波元件发送并在所述流路内的所述流体中传递的所述超声波，所述飞行时间测量部测量所述飞行时间，所述飞行时间是从所述第二超声波元件发送所述超声波到所述第三超声波元件
接收所述超声波为止的时间，所述驱动控制部基于所述飞行时间控制所述第一超声波元件的驱动频率。
[0010]第一方式的流体设备中，可以是以下构成：所述驻波产生部以及所述接收发送部是同一超声波元件，所述流体设备进一步具备转换部，所述转换部能够切换第一模式与第二模式，在所述第一模式下，所述超声波元件作为所述驻波产生部动作，在所述第二模式下，所述超声波元件作为所述接收发送部动作，所述飞行时间测量部测量所述飞行时间，所述飞行时间是从所述第二模式的所述超声波元件发送所述超声波到接收为止的时间，所述驱动控制部控制所述第一模式的所述超声波元件的驱动频率。
[0011]本申请涉及的第二方式是流体设备的控制方法，所述流体设备具备：流路，沿第一轴延伸，内部有流体流通；驻波产生部，用于在所述流路内的所述流体中产生沿第二轴的驻波，所述第二轴与所述第一轴垂直；以及接收发送部，用于一边向所述流路内的所述流体发送超声波，一边接收在所述流体中传递的所述超声波，所述流体设备的控制方法包括：测量步骤，测量飞行时间，所述飞行时间是从所述接收发送部发送所述超声波到接收为止的时间；以及控制步骤，基于所述飞行时间控制所述驻波产生部的驱动。
附图说明
[0012]图1是示意性示出第一实施方式的流体设备的图。
[0013]图2是用于说明第一实施方式的流体设备的控制方法的流程图。
[0014]图3是示意性示出第二实施方式的流体设备的图。
[0015]图4是示意性示出第三实施方式的流体设备的图。
[0016]图5是用于说明第三实施方式的流体设备的控制方法的流程图。
[0017]附图标记说明
[0018]10、10A、10B
…
流体设备，20
…
流路，21
…
第一壁面，22
…
第二壁面，30
…
驻波产生部，30S
…
超声波发送面，40、40A
…
接收发送部，40S
…
超声波接发面，41
…
第二超声波元件，41S
…
超声波发送面，42
…
第三超声波元件，42S
…
超声波接收面，50、50B
…
控制部，51
…
连续波产生电路，52
…
脉冲串波产生电路，53
…
接收电路，54
…
TOF计测电路，55
…
飞行时间测量部，56
…
CPU，57
…
存储器，58
…
处理器，581
…
测量控制部，582
…
驱动控制部，583
…
模式切换部，59
…
转换部，60
…
超声波元件，60S
…
超声波接发面，L
…
流路宽度，M
…
微粒，S
…
流体，SW
…
驻波。
具体实施方式
[0019]第一实施方式
[0020]以下，参照图1，对第一实施方式的流体设备10进行说明。
[0021]图1是示意性示出第一实施方式的流体设备10的剖面图。
[0022]流体设备10具备：流路20，沿第一轴即X轴延伸，内部有流体S流通；驻波产生部30，用于在流路20内的流体S中产生沿第二轴即Y轴的驻波SW，接收发送部40，用于一边向流路20内的流体S发送超声波，一边接收在该流体S传递的超声波；以及控制部50，用于控制驻波产生部30的驱动。需要说明的是，X轴以及Y轴是相互垂直的轴，将与X轴以及Y轴分别垂直的轴设为Z轴。
[0023]该流体设备10中，在流路20内的X轴方向的一部分区域内，沿Y轴方向形成有任意的模态阶数的驻波SW。分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体设备，其特征在于，具备：流路，沿第一轴延伸，内部有流体流通；驻波产生部，用于在所述流路内的所述流体中产生沿第二轴的驻波，所述第二轴与所述第一轴垂直；接收发送部，用于一边向所述流路内的所述流体发送超声波，一边接收在所述流体中传递的所述超声波；飞行时间测量部，用于测量飞行时间，所述飞行时间是从所述接收发送部发送所述超声波到接收为止的时间；以及驱动控制部，用于基于所述飞行时间控制所述驻波产生部的驱动。2.根据权利要求1所述的流体设备，其特征在于，所述驻波产生部是配置在所述流路中的第一超声波元件，所述接收发送部是配置在所述流路中与所述第一超声波元件不同的位置的第二超声波元件，所述飞行时间测量部测量所述飞行时间，所述飞行时间是从所述第二超声波元件发送所述超声波到接收所述超声波的反射波为止的时间，所述驱动控制部基于所述飞行时间控制所述第一超声波元件的驱动频率。3.根据权利要求1所述的流体设备，其特征在于，所述驻波产生部是配置在所述流路中的第一超声波元件，所述接收发送部包括：第二超声波元件，配置在所述流路中与所述第一超声波元件不同的位置，用于向所述流路内的所述流体发送所述超声波；以及第三超声波元件，配置在所述流路中与所述第二超声波元件相对的位置，用于接收自所述第二超声波元件发送并在所述流路内的所述流体中传递的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野木智英，小岛力，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：