[實(shí)用新型]自帶傳感器的壓電疊堆泵

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120218705.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN202108708U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闞君武;沈黃橋;詹卓斌;卓越;程光明;張忠華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B43/04
• 分類號(hào): F04B43/04;F04B49/06
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微流體傳輸與控制領(lǐng)域應(yīng)用微小型壓電液壓泵，具體涉及一種自帶傳感器的精密型壓電疊堆泵。

背景技術(shù)

利用壓電疊堆，也稱疊堆型壓電振子在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的伸縮變形，人們提出了多種結(jié)構(gòu)的疊堆型壓電液壓泵，簡(jiǎn)稱壓電疊堆泵，如：中國(guó)專利200810050240.7、中國(guó)專利200810064461.X及中國(guó)專利200910146813.0等。同傳統(tǒng)的機(jī)械式液壓泵相比，壓電疊堆泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、無電磁干擾、流量/壓力可控性好等諸多優(yōu)勢(shì)，因此在醫(yī)療、化學(xué)分析、航空航天、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給、微機(jī)電液系統(tǒng)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。由于壓電疊堆泵每個(gè)工作周期輸出的流體量即為泵腔的容積變化量，因此可實(shí)現(xiàn)精量流體輸送。但在實(shí)際應(yīng)用中，流體粘度及輸出壓力變化都直接影響壓電疊堆的變形量，從而影響泵輸出流量的準(zhǔn)確性。因此，在精密的微量流體輸送與控制應(yīng)用中：如藥品輸送、微型精密液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，常需采用額外的流量及壓力測(cè)量?jī)x器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這不僅增加了系統(tǒng)使用成本，也增加了系統(tǒng)的體積和復(fù)雜程度，嚴(yán)重地阻礙了壓電疊堆泵在微機(jī)電系統(tǒng)及便攜類產(chǎn)品中的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種自帶傳感器的壓電疊堆泵，以解決壓電疊堆泵的輸出精度和可控性差、系統(tǒng)的體積復(fù)雜的問題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：用于驅(qū)動(dòng)的壓電疊堆和用于測(cè)量的壓電傳感器安裝于泵體內(nèi)部；所述泵體一端安裝有擰緊螺釘，擰緊螺釘通過防扭擋片將壓電傳感器及壓電疊堆擠壓在頂塊上；所述頂塊通過螺釘與泵腔隔膜及活塞連接；泵腔隔膜再通過螺釘與泵體及泵蓋連接；泵蓋上安裝有進(jìn)口閥和出口閥；活塞以及安裝于所述活塞上的密封圈、泵蓋、進(jìn)口閥和出口閥共同構(gòu)成泵腔；所述的壓電傳感器和壓電疊堆分別通過導(dǎo)線與控制電源相連。

當(dāng)所述控制電源開啟后，壓電疊堆受電壓(輸入電壓0→V₀)作用開始伸長(zhǎng)，并推動(dòng)頂塊、泵腔隔膜及活塞運(yùn)動(dòng)，從而使泵腔容積減小(流體壓力增加)、出口閥開啟、進(jìn)口閥關(guān)閉，泵腔內(nèi)流體經(jīng)出口閥排出；同時(shí)，壓電傳感器因受壓電疊堆的反作用力而縮短，并產(chǎn)生電壓(0→V_g)。當(dāng)控制電源的輸出電壓換向后(V₀→0)，壓電疊堆受泵腔隔膜的反作用力而收縮，致使泵腔容積增加、出口閥關(guān)閉，流體由進(jìn)口閥進(jìn)入；與此同時(shí)，壓電傳感器所受壓力隨壓電疊堆的縮短而減小、輸出電壓開始下降(V_g→0)。當(dāng)控制電源的輸出電壓降至0時(shí)，壓電疊堆及壓電傳感器的受力狀態(tài)、活塞5的位置均恢復(fù)至初始狀態(tài)，至此完成一個(gè)工作循環(huán)。