[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)閥壓電泵流阻測(cè)試裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310243970.X
• 申請(qǐng)日: 2013-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103334915A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)晶;張建輝;趙淳生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04B51/00
• 分類(lèi)號(hào): F04B51/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)壓電泵流阻進(jìn)行測(cè)試的裝置，尤其涉及一種對(duì)無(wú)閥壓電泵的流阻進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)的，屬于流體機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

壓電泵是以壓電陶瓷為動(dòng)力源件的小型與微型流體泵，具有體積小、重量輕、工作穩(wěn)定、操作性好且易于集成制造的優(yōu)點(diǎn)。壓電泵是微型泵制造技術(shù)的先驅(qū)性產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于小型移動(dòng)設(shè)備、家電、醫(yī)療器械、石化設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)、精細(xì)化工、航空航天、儀器儀表以及IC芯片冷卻等各種民用與工業(yè)領(lǐng)域。它高效、節(jié)能、環(huán)保，將有效促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，提高產(chǎn)品配套能力，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益極其顯著。

壓電泵有不同的分類(lèi)方法。按照壓電泵的工作原理不同可分為容積型泵和回轉(zhuǎn)型泵，容積型泵根據(jù)泵工作時(shí)進(jìn)出口是否連通又可分為有閥壓電泵和無(wú)閥壓電泵。其中，無(wú)閥壓電泵主要是利用了管道或者泵腔的特殊結(jié)構(gòu)或形狀，形成無(wú)移動(dòng)部件閥結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)正、反向流動(dòng)的流體阻力不同，最終實(shí)現(xiàn)流體的單向流動(dòng)。無(wú)閥壓電泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于MEMS加工、耗能低、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件及電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，在生物、醫(yī)學(xué)、保健、化學(xué)、化工和燃料供給等領(lǐng)域都擁有巨大的應(yīng)用潛力。

無(wú)閥壓電泵的無(wú)移動(dòng)部件閥有各種形式，如管道閥類(lèi)的錐形流管、Y形流管、異形流管等無(wú)閥壓電泵;腔底閥類(lèi)的扁錐腔、波紋腔底等無(wú)閥壓電泵;阻流體閥類(lèi)的可旋轉(zhuǎn)多嵌塊、半球缺等阻流體無(wú)閥壓電泵。無(wú)移動(dòng)部件閥對(duì)正、反向來(lái)流沿流動(dòng)方向上所形成的流阻差直接決定著無(wú)閥泵的泵送性能，當(dāng)正、反向流阻差大于零時(shí)，泵具有泵送性能，且流阻差值越大，泵的泵送能力越強(qiáng);當(dāng)流阻差等于零時(shí)，泵的單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)、出口流量相等，泵失去泵送能力，不成為泵;當(dāng)流阻差小于零時(shí)，泵的進(jìn)、出口方向改變，且流阻差越大，反向泵送能力越強(qiáng)。可見(jiàn)，無(wú)移動(dòng)部件閥的流阻差對(duì)無(wú)閥壓電泵的泵送性能起著至關(guān)重要的影響。

由于流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，在數(shù)學(xué)上還難以建立和求解工程上實(shí)用的流動(dòng)阻力方程式，工程上的流動(dòng)阻力問(wèn)題多用試驗(yàn)辦法解決。無(wú)疑無(wú)閥壓電泵的流阻試驗(yàn)是研究無(wú)移動(dòng)部件閥所形成的流阻差值及其作用規(guī)律的有效方法。以往的流阻測(cè)試試驗(yàn)裝置的組成結(jié)構(gòu)如圖12所示，主要包括儲(chǔ)液瓶161、墊塊162、測(cè)試泵163和刻度量杯164，儲(chǔ)液瓶161里裝滿液體(多用水作為流體介質(zhì))，通過(guò)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)控制流體流進(jìn)或流出泵腔的流速，通過(guò)測(cè)量出規(guī)定時(shí)間內(nèi)的流量，進(jìn)而計(jì)算出流體的流速及阻力系數(shù)。這樣的試驗(yàn)裝置往往存在以下問(wèn)題:①容器內(nèi)液位高度不穩(wěn)定。隨著液位的降低，液體的流速降低，直接影響阻力系數(shù)的計(jì)算結(jié)果;②可測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)少。由于流速調(diào)整范圍窄，故速度變化區(qū)間小，阻力系數(shù)值范圍?、圩枇ο禂?shù)值分布區(qū)間不均勻。由于可控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)少，且集中在某一固定區(qū)域內(nèi)，難于分析出阻力的作用趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適應(yīng)于各種類(lèi)型的無(wú)閥壓電泵流阻測(cè)定的無(wú)閥壓電泵流阻測(cè)試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)上水功能，保持了液位的穩(wěn)定，流速調(diào)整范圍較寬，測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)分布均勻，易于進(jìn)行阻力系數(shù)作用規(guī)律的分析。

技術(shù)方案

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的無(wú)閥壓電泵流阻測(cè)試裝置包括水箱，水箱通過(guò)導(dǎo)液管與待測(cè)試的無(wú)閥壓電泵連接，導(dǎo)液管上設(shè)有單向閥，所述的水箱通過(guò)一隔板分隔為蓄水箱和工作水箱，所述隔板上設(shè)有入水孔，所述的入水孔開(kāi)啟時(shí)，流體從蓄水箱流入工作水箱;所述的工作水箱側(cè)壁設(shè)有出流孔，所述的出流孔通過(guò)單向閥與導(dǎo)液管連接;所述的工作水箱中設(shè)有控制入水孔啟閉的上水組件。

更進(jìn)一步地，所述的上水組件用于控制流體速度，其包括浮子支桿、浮子桿和固定件，所述的浮子桿的第一端通過(guò)固定件固定于所述的入水孔處;所述浮子桿的第一端與第二端之間設(shè)有安裝孔，所述的浮子支桿第一端與安裝孔浮動(dòng)聯(lián)接，第二端固定于工作水箱的底端。

更進(jìn)一步地，所述的固定件為吸盤(pán)形密封件，當(dāng)該吸盤(pán)形密封件恰好將入水孔封閉時(shí)，上水組件不工作，手動(dòng)調(diào)節(jié)吸盤(pán)形密封件與入水孔的吸合面積則可以控制上水速度。

更進(jìn)一步地，所述的固定件為硅膠密封圈。

更進(jìn)一步地，所述的入水孔下方設(shè)有用于限制浮子桿第一端位置的擋塊。

更進(jìn)一步地，所述的浮子桿第二端固定設(shè)置有微浮球。所述的微浮球因液面的下降和上升而產(chǎn)生位移，帶動(dòng)浮子桿第一端上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液面降低時(shí)，微浮球帶動(dòng)浮子桿第二端下沉，浮子桿第一端向上翹起，脫離入水孔處，實(shí)現(xiàn)上水功能;當(dāng)液面升高時(shí)，微浮球帶動(dòng)浮子桿第二端上移，浮子桿第一端向下移動(dòng)至擋塊位置，堵住入水孔處，上水功能自動(dòng)停止。

更進(jìn)一步地，所述的水箱安裝于水箱支座上，所述的水箱支座可旋轉(zhuǎn)地安裝于螺栓柱上。