CN102219084A - 一种利用压电泵驱动的瓶口取液器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用压电泵驱动的瓶口取液器，属于一种采用压电泵的液体输送装置。显示区、控制按钮区、控制电路板、压电泵均集成在壳体内，出液管与压电泵的出水管连接，吸液管与压电泵的进水管连接。可以在多个领域完成微小流量液体输送，完全取代目前使用的滴定管，避免浪费贵重试剂。其优点在于操作简单、方便，控制精度高、分辨率高，调节范围大。

Description

一种利用压电泵驱动的瓶口取液器
技术领域
本发明属于一种采用压电泵的液体输送装置，可广泛应用于生物、化学、医疗、食品、环境等需要精确定量输送小流量液体的各种场合。
背景技术
目前在生物、化学、医疗、食品、环境等需要精确定量输送小流量液体的各种场合多采用滴定管人工操作，使得在需要实现精密定量的化学反应中操作困难，且产生误差较大。
发明内容
本发明提供一种利用压电泵驱动的瓶口取液器，以解决目前小流量液体的定量取、送存在的操作困难，且产生误差较大问题。
本发明采用的技术方案是：显示区、控制按钮区、控制电路板、压电泵均集成在壳体内，出液管与压电泵的出水管连接，吸液管与压电泵的进水管连接。
本发明所述的压电泵由出入管口单元、阀片座、压电振子座、压电振子、进口阀以及出口阀构成，压电振子由金属基板与压电陶瓷构成，压电振子与压电振子座固定连接，出入管口单元上设置有进水管和出水管，在阀片座上反向布置有进口阀和出口阀。
本发明所述的壳体上有能与储液瓶的瓶口实现密封联接的端口。
压电泵利用压电振子的弯曲振动形成腔体容积变化，由于压电振子变形量极小，因而导致的腔体容积变化量每脉冲可达到微升量级，当驱动信号一定时，压电泵每次输出流量一定，控制精准。利用单片机根据所设定的泵送液体量，控制电源给压电泵提供一个一定电压与脉冲个数的驱动电信号；该装置采用显示模块实时显示输送量，当完成设定值流量输送时自动停止工作，实现过程简单、方便。可以在多个领域完成微小流量液体输送，完全取代目前使用的滴定管，避免浪费贵重试剂。
本发明的压电泵驱动型瓶口取液器可以采用手动控制与自动控制两种方式实现液体的定量输送。所谓手动控制是指：打开电源按钮后，按压控制按钮区中的手动按钮时，压电泵工作并驱动液体由瓶内连续输出，松开控制按钮区中的手动按钮时，压电泵停止工作，液体的输出同时停止。自动控制是指：当通过由显示区及控制按钮区所组成的人机界面预先设定压电泵工作电压与脉冲个数后，点动控制按钮区中的手动按钮，则压电泵工作至达到预订的脉冲个数时停止，实现了液体的定量输送。
本发明的压电泵驱动型瓶口取液器可在平时长时间放置于瓶口，像瓶塞一样起到对液体瓶密封的作用。当需要输送液体时，打开电源按钮接通电源即可以工作，完成液体输送任务。
本发明的优点是：该装置使用压电泵能实现液体介质的较高分辨率、连续或间歇的输送，替代在生化分析过程中实现微小量液体介质转移所使用的滴定管等装置，减少或避免液体介质的浪费，尤其在使用昂贵液体试剂时显得尤为重要。
该装置将压电泵、控制电路板、可充电电池、控制按钮、显示屏等集成在一起，采用一体化结构设计，安装于液体瓶口，制造成本低，操作简单、方便，正确使用该装置可消除生化分析过程中由于试剂配比过程中产生的人为误差，提高分析结果的正确性、可靠性、可信度。
该装置采用可充电电池供电，使用寿命长，可多次使用，使用成本低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明采用的压电泵结构示意图，图中为单腔型压电泵；
图3是本发明控制电路原理图。
具体实施方式
参照图1，显示区2、控制按钮区3、控制电路板4、压电泵5均集成在壳体6内，出液管1与压电泵5的出水管512连接，吸液管7与压电泵5的进水管511连接。
参照图2，本发明所述的压电泵5由出入管口单元51、阀片座52、压电振子座53、压电振子54、进口阀55以及出口阀56构成，压电振子54由金属基板541与压电陶瓷542构成，压电振子54与压电振子座53固定连接，出入管口单元51上设置有进水管511和出水管512，在阀片座52上反向布置有进口阀55和出口阀56。
本发明所述的壳体6上有能与储液瓶9的瓶口实现密封联接的端口8。
使用过程如下：将该装置通过设置在壳体6上的密封连接端口8与储液瓶9的瓶口相连，确保液体介质10不从连接处泄漏，吸液管7应浸没在液体介质10中，确保系统工作时压电泵5不吸入空气，提高流量计量的准确性和可靠性。
参照图3，控制电路板4上布置有可充电电池，为单片机控制模块提供电源；操作按键与单片机控制模块的信号输入端相连，数据显示单元与单片机控制模块的输出端相连，完成与操作员的人机交互任务；单片机控制模块根据操作按键的输入，由内部自适应控制算法计算出压电泵5的驱动信号参数，包括驱动电压、驱动频率、驱动信号脉冲数等，并由单片机输出端将控制信号输出，经过信号放大环节将单片机输出信号进行放大以驱动压电泵的压电振子，压电泵的压电振子作为负载连接在信号放大单元的输出端。

Claims (3)

1.一种利用压电泵驱动的瓶口取液器，其特征在于：显示区、控制按钮区、控制电路板、压电泵均集成在壳体内，出液管与压电泵的出水管连接，吸液管与压电泵的进水管连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用压电泵驱动的瓶口取液器，其特征在于：壳体上有能与储液瓶的瓶口实现密封联接的端口。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用压电泵驱动的瓶口取液器，其特征在于：压电泵由出入管口单元、阀片座、压电振子座、压电振子、进口阀以及出口阀构成，压电振子由金属基板与压电陶瓷构成，压电振子与压电振子座固定连接，出入管口单元上设置有进水管和出水管，在阀片座上反向布置有进口阀和出口阀。
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