[發(fā)明專利]一種閉環(huán)壓電薄膜泵及流量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210050805.8
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102536755A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘明強(qiáng);陳濤;劉吉柱;陳立國;汝長海;王蓬勃;賀文元
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04;F04B49/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

1.一種閉環(huán)壓電薄膜泵，其包括壓電振子、流量傳感器、壓電泵基體、電路控制模塊以及控制流體運(yùn)動方向的進(jìn)液閥與出液閥，所述壓電泵基體設(shè)有管路以及形成于泵基體內(nèi)的泵腔，所述壓電振子、進(jìn)液閥、出液閥均安裝于泵基體上，其特征在于：所述流量傳感器和壓電泵基體通過MEMS工藝集成為一整體結(jié)構(gòu)，所述流量傳感器設(shè)有一個用以接收流體的微通道及一個信號轉(zhuǎn)換模塊，所述微通道在出液閥開啟時與泵腔連通，所述流量傳感器檢測流體的體積并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化成電信號后反饋給電路控制模塊，所述電路控制模塊根據(jù)反饋的流量信號和目標(biāo)流量體積信號比較后控制壓電振子的運(yùn)動變形量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)壓電薄膜泵，其特征在于：所述壓電振子由壓電陶瓷薄膜與金屬薄膜粘接復(fù)合而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)壓電薄膜泵，其特征在于：所述進(jìn)液閥與出液閥由具有彈性的金屬或有機(jī)聚合物薄膜制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)壓電薄膜泵，其特征在于：所述電路控制模塊包括驅(qū)動壓電振子運(yùn)動變形的驅(qū)動子模塊、比對流量體積的信號分析子模塊以及控制壓電振子運(yùn)動變形的控制子模塊，所述驅(qū)動子模塊與控制子模塊皆與壓電振子連接，所述信號分析子模塊與信號轉(zhuǎn)換模塊連接。

5.一種采用權(quán)利要求1至4任一所述的閉環(huán)壓電薄膜泵進(jìn)行流量控制的流量控制方法，其特征在于：該流量控制方法具體包括如下步驟：

1)根據(jù)輸送流體的目標(biāo)流量體積信號，電路控制模塊發(fā)出驅(qū)動信號，驅(qū)使壓電振子產(chǎn)生運(yùn)動變形；

2)當(dāng)壓電振子在電路控制模塊的控制下朝第一方向運(yùn)動時，泵腔體積變大，泵腔內(nèi)壓力小于外部壓力，形成負(fù)壓，在壓差作用下進(jìn)液閥被打開，出液閥被關(guān)閉，流體流入泵腔；

3)當(dāng)壓電振子在電路控制模塊的控制下朝第二方向運(yùn)動時，泵腔體積變小，泵腔內(nèi)壓力大于外部壓力，形成正壓，在壓差作用下進(jìn)液閥被關(guān)閉，出液閥被打開，流體流出泵腔并進(jìn)入到流量傳感器的微通道中；

4)流量傳感器檢測流體的體積并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化成電信號后反饋給電路控制模塊；

5)電路控制模塊根據(jù)反饋的流量信號和目標(biāo)流量體積信號比較后控制壓電振子的運(yùn)動變形量。