[發明專利]壓電泵的流量校準方法和壓電泵的流量校準系統

有效

• 申請號: 202010137825.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN113339246B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 熊小川;劉東敏
• 申請（專利權）人: 深圳市美好創億醫療科技股份有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;F04B49/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種壓電泵的流量校準方法和壓電泵的流量校準系統。該壓電泵的流量校準方法包括如下步驟：在預設驅動電壓頻率下，測定待校準壓電泵在性能指標的預設范圍內輸出的N個第一流量值，性能指標為電壓幅值或者占空比；根據性能指標和第一流量值確定校準關系，校準關系為在驅動電壓頻率下性能指標和第一流量值的對應關系；根據校準關系確定待校準壓電泵在目標流量下對應的性能指標的標準值，測定待校準壓電泵在預設驅動電壓頻率和標準值下輸出的流量值，得到待校準壓電泵的校準后流量。采用上述方法對壓電泵進行校準以提高不同壓電泵的控制效果的一致性。

技術領域

本發明涉及計量測試技術領域，特別是涉及一種壓電泵的流量校準方法和壓電泵的流量校準系統。

背景技術

壓電泵是微流體系統中的核心部件，能夠廣泛的應用于化學分析、藥物輸送等領域，在近年來得到了飛速發展。目前，壓電泵的流量控制主要通過調節壓電振子的電壓或者調整工作頻率來實現。但是，壓電泵的輸出流量與驅動電壓的頻率成嚴重的非線性，雖然輸出流量與電壓幅值正相關但也是非線性的，因此，通過調節壓電振子的電壓或者調整工作頻率難以準確地控制壓電泵的流量。一些研究通過閉環控制方式來提高流量控制的精度，但是由于壓電泵個體的特性差異（例如：電壓頻率和流量特性以及電壓幅值和流量特性）較大，仍難以保證不同壓電泵的控制效果的一致性。

發明內容

基于此，有必要提供一種壓電泵的流量校準方法，采用該方法對壓電泵進行校準以能夠提高不同壓電泵的控制效果的一致性。

此外，還提供一種壓電泵的流量校準系統。

一種壓電泵的流量校準方法，包括如下步驟：

在預設驅動電壓頻率下，測定待校準壓電泵在性能指標的預設范圍內輸出的N個第一流量值，其中，所述待校準壓電泵在所述預設驅動電壓頻率下滿足如下公式：F2=F1×（1+η），所述F2為所述待校準壓電泵在所述預設驅動電壓頻率下輸出的最大流量，所述F1為所述待校準壓電泵的額定流量，所述η為流量增幅百分比，所述性能指標為電壓幅值或者占空比；

根據所述性能指標和所述第一流量值確定校準關系，所述校準關系為在所述驅動電壓頻率下所述性能指標和所述第一流量值的對應關系；及

根據所述校準關系確定所述待校準壓電泵在目標流量下對應的所述性能指標的標準值，然后測定所述待校準壓電泵在所述預設驅動電壓頻率和所述標準值下輸出的流量值，得到所述待校準壓電泵的校準后流量。

上述壓電泵的流量校準方法中，通過在預設驅動電壓頻率下，測定待校準壓電泵在性能指標的預設范圍內輸出的N個第一流量值，性能指標為電壓幅值或者占空比，并以此建立性能指標與第一流量值的對應關系，然后通過該對應關系對各壓電泵進行校準而得到校準后流量，以解決因壓電泵個體性能差異較大而導致控制系統的響應時間和波動度不確定的問題，提高不同壓電泵的控制效果的一致性。

在其中一個實施例中，所述在預設驅動電壓頻率下，測定待校準壓電泵在性能指標的預設范圍內輸出的N個第一流量值的步驟包括：對所述待校準壓電泵輸入第一驅動信號，將所述第一驅動信號的電壓頻率設置為所述預設驅動電壓頻率，并將所述第一驅動信號的所述性能指標分別設置為N個不同的預設值，獲得所述待校準壓電泵在每個所述預設值下輸出的所述第一流量值，N個所述預設值在所述性能指標的所述預設范圍內呈單調變化。

在其中一個實施例中，N個所述預設值在所述性能指標的所述預設范圍內單調遞增。

在其中一個實施例中，所述預設范圍為所述待校準壓電泵的所述性能指標的工作范圍。

在其中一個實施例中，所述根據所述性能指標和所述第一流量值確定校準關系的步驟之后，還包括驗證所述校準關系的步驟：比對N個所述預設值對應的N個所述第一流量值，若N個所述第一流量值的變化趨勢與對應的N個所述第一預設值的變化趨勢一致，則所述校準關系有效。