[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于自激式壓電元件的排氣裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011609129.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112736187A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茂坤;葛益波;齊雯雯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司金城南京機(jī)電液壓工程研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): H01L41/113
• 分類(lèi)號(hào): H01L41/113;F15B13/02;F15B19/00;F15B21/044;G01N27/00
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種基于自激式壓電元件的排氣裝置，其特征在于，包括激振電路(1)、壓電元件(2)、解調(diào)電路(3)、驅(qū)動(dòng)電路(4)和排氣閥(5)，壓電元件(2)正、負(fù)電極連接于激振電路(1)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)引腳，壓電元件(2)的反饋電極連接于激振電路(1)的反饋引腳；電壓電元件(2)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓信號(hào)送入解調(diào)電路(3)，壓電元件(2)為氣、液介質(zhì)檢測(cè)的敏感元件；解調(diào)電路(3)連接驅(qū)動(dòng)電路(4)，驅(qū)動(dòng)電路(4)連接并控制排氣閥(5)；壓電元件(2)設(shè)在裝有待檢測(cè)介質(zhì)的閉式容器中，排氣閥(5)是閉式容器的通氣閥門(mén)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自激式壓電元件的排氣裝置，其特征在于，壓電元件(2)為圓形薄片結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于自激式壓電元件的排氣裝置，其特征在于，所述的壓電元件(2)是自激式壓電元件，具體是一種壓電陶瓷片與薄彈性元件的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于自激式壓電元件的排氣裝置，其特征在于，所述的壓電元件(2)安裝于排氣閥(5)的內(nèi)部。

5.一種基于自激式壓電元件的排氣方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1所述的一種基于自激式壓電元件的排氣裝置，包括以下步驟：

第一步，使壓電元件(2)與激振電路(1)形成自激振蕩，并自動(dòng)激振在壓電元件(2)的諧振頻率上，驅(qū)動(dòng)壓電元件(2)在其諧振頻率點(diǎn)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)；

第二步，將壓電元件(2)置于被檢測(cè)的介質(zhì)中；

第三步，將壓電元件(2)兩端的電壓送入解調(diào)電路(3)，解調(diào)電路(3)根據(jù)采樣電壓的特征參數(shù)辨識(shí)出壓電元件(2)周?chē)?dāng)前的介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)氣、液兩相介質(zhì)的檢測(cè)。

第四步，若被檢測(cè)的介質(zhì)為氣體，則并生成排氣使能信號(hào)，并轉(zhuǎn)入第五步，否則轉(zhuǎn)入第一步；

第五步，將排氣使能信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)電路(4)，使能驅(qū)動(dòng)電路(4)驅(qū)動(dòng)排氣閥(5)開(kāi)啟；

第六步，排氣閥(5)開(kāi)啟，排出閉式容器中的氣體，轉(zhuǎn)入第一步。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于自激式壓電元件的排氣方法，其特征在于，所述的第三步中的辨識(shí)介質(zhì)的方法是：根據(jù)壓電元件(2)置于氣體中時(shí)的諧振頻率與置于液體中時(shí)的諧振頻率不同，壓電元件(2)分別置于氣體和液體中時(shí)，其兩端電壓的特征參數(shù)存在差別；根據(jù)該差別判斷介質(zhì)是氣體還是液體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于自激式壓電元件的排氣方法，其特征在于，所述的特征參數(shù)是電壓的頻率和幅值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于自激式壓電元件的排氣方法，其特征在于，所述的辨識(shí)介質(zhì)的方法具體還包括：取壓電元件分別在氣體和液體中的電壓幅值或頻率特征值的中間某值，或?qū)﹄妷悍祷蝾l率進(jìn)行調(diào)理得到的特征值的中間某值作為判斷閾值k，利用檢測(cè)到或調(diào)理得到的特征值與判斷閾值k值作比較，根據(jù)對(duì)比結(jié)果判定介質(zhì)為氣體還是液體。