[實(shí)用新型]一種高精尖領(lǐng)域壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微流量泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920488117.7
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN210045178U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓森;游智予;張曉鵬;楊允澤;王瑞桐
• 申請（專利權(quán)）人: 韓森
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10;B01J19/00;B01L3/00;F04B43/04
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• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種高精尖領(lǐng)域壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微流量泵，包括第一儲(chǔ)液罐、第二儲(chǔ)液罐、驅(qū)動(dòng)電路、混液室和PDMS芯片，所述第一儲(chǔ)液罐和第二儲(chǔ)液罐的下部設(shè)有微流溝道，所述微流溝道的上部設(shè)有氣動(dòng)閥，所述第一儲(chǔ)液罐和第二儲(chǔ)液罐的上側(cè)設(shè)有溶液入口，且微流溝道的下部設(shè)有擴(kuò)散口，所述擴(kuò)散口的下部連接有壓電雙晶片陣列，所述壓電雙晶片陣列的外側(cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)側(cè)設(shè)有PDMS芯片，所述壓電雙晶片陣列通過微型軟管與混液室連接，本實(shí)用新型利用驅(qū)動(dòng)電路來控制驅(qū)動(dòng)壓力，以便在微流體裝置內(nèi)輸送流體并控制其流動(dòng)速率，具有高靈活性，良好的準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)能力。簡單的設(shè)計(jì)，低成本和易于組裝使得該泵適用于便攜式微流體應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微流量泵領(lǐng)域，具體是一種高精尖領(lǐng)域壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微流量泵。

背景技術(shù)

近年來,生物芯片在生物工程、醫(yī)學(xué)及化學(xué)分析等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為了最前沿的技術(shù)領(lǐng)域之一，微流泵可以為整個(gè)系統(tǒng)的工作提供驅(qū)動(dòng)力,是生物芯片中重要的驅(qū)動(dòng)部件之一，目前已經(jīng)做出了許多努力來開發(fā)基于不同機(jī)制的微泵技術(shù)，根據(jù)泵體中有無可動(dòng)閥片 ,微流泵可以分為有閥泵與無閥泵兩種.有閥泵利用閥片的開關(guān)來控制流體的定向流動(dòng),工作原理比較簡單,制造的工藝也比較成熟,但是因?yàn)楸皿w中存在機(jī)械部件,且閥片頻繁開關(guān), 都是采用一個(gè)管連接的，致使泵的可靠性不高, 效率比較低，使用壽命降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精尖領(lǐng)域壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微流量泵，以解決傳統(tǒng)技術(shù)中所提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種高精尖領(lǐng)域壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微流量泵，包括第一儲(chǔ)液罐、第二儲(chǔ)液罐、驅(qū)動(dòng)電路、混液室和PDMS芯片，所述第一儲(chǔ)液罐和第二儲(chǔ)液罐的下部設(shè)有微流溝道，所述微流溝道的上部設(shè)有氣動(dòng)閥，所述第一儲(chǔ)液罐和第二儲(chǔ)液罐的上側(cè)設(shè)有溶液入口，且微流溝道的下部設(shè)有擴(kuò)散口，所述擴(kuò)散口的下部連接有壓電雙晶片陣列，所述壓電雙晶片陣列的外側(cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)側(cè)設(shè)有PDMS芯片，所述壓電雙晶片陣列通過微型軟管與混液室連接，所述混液室的前側(cè)設(shè)有培養(yǎng)皿，所述混液室的上部連接有泵體。

優(yōu)選的，所述PDMS芯片的上部設(shè)有第一ER流出口和第二ER流出口，且有第一ER流出口和第二ER流出口之間通過流體通道連接，流體通道的中部設(shè)有泵膜片，泵膜片的兩側(cè)設(shè)有電極，泵膜片的上側(cè)設(shè)有圓形通道，流體通道內(nèi)部的流體可以通過泵膜片的推拉運(yùn)動(dòng)，使液體可以運(yùn)動(dòng)，外部電場施加到電極時(shí)，可以控制流體通道內(nèi)部流體的流動(dòng)，當(dāng)施加一對電極上的電壓時(shí)，ER 流體的粘度在電極之間增加，從而降低了ER 流體的流速。如果電壓足夠高，甚至可以停止流動(dòng)。

優(yōu)選的，所述混液室采用光刻技術(shù)制作，且混液室的內(nèi)部設(shè)有微型軟管，混液室利用微型軟管可以將兩種不同的液體進(jìn)行混合，還用于兩種流體的簡單計(jì)量。

優(yōu)選的，所述第一儲(chǔ)液罐和第二儲(chǔ)液罐同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)備或釋放兩種不同液體反應(yīng)，可以更加直觀地捕獲泵的輸送量。

優(yōu)選的，所述氣動(dòng)閥由電磁開關(guān)和數(shù)據(jù)采集控制器組成，可以進(jìn)行控制微流溝道的流速。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型設(shè)置有壓電雙晶片陣列和驅(qū)動(dòng)電路，可以在驅(qū)動(dòng)電路的控制下作振幅、頻率及振動(dòng)方向都相同但相位依次相差90°的近似正弦振動(dòng) ,壓電雙晶片陣列的振動(dòng) 在微溝道壁上形成了行波,該行波驅(qū)動(dòng)微溝道內(nèi)液體產(chǎn)生定向流動(dòng).采用這種方法制作的微流泵,除了具有無閥泵通常具有的易加工、運(yùn)行可靠、壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)外,還具有如下的顯著優(yōu)勢:對于流體流速的控制較容易實(shí)現(xiàn);可以通過調(diào)節(jié)控制信號,輕易實(shí)現(xiàn)流體的雙向傳輸,可以實(shí)現(xiàn)非常經(jīng)濟(jì)且易于使用的微流體泵，該泵利用驅(qū)動(dòng)電路來控制驅(qū)動(dòng)壓力，以便在微流體裝置內(nèi)輸送流體并控制其流動(dòng)速率，具有高靈活性，良好的準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)能力。簡單的設(shè)計(jì)，低成本和易于組裝使得該泵適用于便攜式微流體應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。