CN103388578B - 互感知压电等比例调配泵 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种互感知压电等比例调配泵，属于一种微小精密液体调配装置。左泵腔壳体、右泵腔壳体分别与中间泵体通过螺栓固定连接，压电振子一通过密封圈压紧于左泵腔壳体与泵体之间，压电振子二通过密封圈压紧于右泵腔壳体与泵体之间，入口伞形阀一与出口伞形阀一分别与左泵腔壳体固定连接，入口伞形阀二与出口伞形阀二分别与右泵腔壳体固定连接，靠近泵腔壳体的压电晶片一和压电晶片四分别连接两交流驱动电源，靠近泵体的压电晶片二、压电晶片三与反馈控制电路相连。优点在于：结构新颖，通过压电片自身变形产生的电压信号对比，更加直接可靠，调配的精度高，不需要外设传感器，方便微型化且节约了成本。
Description
技术领域
本发明属于一种微小精密液体调配装置，具体是指一种用于实现两种液体等比例调配的双晶片式压电泵。
背景技术
压电泵是一种具有精密输出、体积小、能耗低、无电磁干扰、反应快等优点的压电驱动装置，在微机电、航空、医疗器械、生物工程、化工机械等领域具有广泛应用前景。近些年研制的用于调配的压电泵，如中国专利201220200501.0，201210050805.8，200820080781.x，多将调配和混合同时进行，但两种液体相互耦合作用时，调配比例的控制较为困难，输出流量的波动性大，调配的精度较低，如果要提高调配的精度，必须在压电泵之外附加流量检测传感器，不利于整个系统的微型化，且设计成本提高。
实际应用中多将调配与混合分开进行，且市场上已有较成熟的混合器供选择。因此，无需外加流量传感器的互感知精密调配压电泵具有较高的市场和应用价值。
发明内容
本发明提供一种互感知压电等比例调配泵，用以解决当前调配泵精度低，需要外加检测传感器的问题，利用压电双晶片同时作为驱动和传感元件，借助两压电晶片压电效应产生的电压信号相互比较，调整两泵腔的输出流量，提高了压电调配泵的输出精度，且为压电调配泵的微型化提供了一种新的途径。
本发明采用的技术方案是：左泵腔壳体、右泵腔壳体分别与中间泵体通过螺栓固定连接，压电振子一通过密封圈压紧于左泵腔壳体与泵体之间，压电振子二通过密封圈压紧于右泵腔壳体与泵体之间，所述压电振子一由铍青铜基板一与压电晶片一、压电晶片二粘接而成，所述压电振子二由铍青铜基板二与压电晶片三、压电晶片四粘接而成，入口伞形阀一与出口伞形阀一分别与左泵腔壳体固定连接，入口伞形阀二与出口伞形阀二分别与右泵腔壳体固定连接，靠近泵腔壳体的压电晶片一和压电晶片四分别连接两交流驱动电源，靠近泵体的压电晶片二、压电晶片三与反馈控制电路相连。
本发明的优点在于：结构新颖，采用两双晶片压电振子同时进行驱动和传感，通过感知电压的相互比较实现两种不同液体的等比例调配输出，所具有的优势：①通过压电片自身变形产生的电压信号对比，更加直接可靠，调配的精度高②不需要外设传感器，方便微型化且节约了成本。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例压电泵的结构剖视图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明的控制原理框图。
具体实施方式
如图1所示，左泵腔壳体2、右泵腔壳体14分别与中间泵体5通过螺栓3固定连接，压电振子一通过密封圈10压紧于左泵腔壳体与泵体之间，压电振子二通过密封圈10压紧于右泵腔壳体与泵体之间，所述压电振子一由铍青铜基板一6与压电晶片一4、压电晶片二7粘接而成，所述压电振子二由铍青铜基板二12与压电晶片三11、压电晶片四13粘接而成，入口伞形阀一9与出口伞形阀一1分别与左泵腔壳体2固定连接，入口伞形阀二15与出口伞形阀二8分别与右泵腔壳体14固定连接，靠近泵腔壳体的压电晶片一4和压电晶片四13分别连接两交流驱动电源，靠近泵体的压电晶片二7、压电晶片三11与反馈控制电路相连。
本发明中反馈控制电路包括电压信号分析比较模块和驱动电源控制模块，电压信号分析模块与压电晶片二7、压电晶片三11连接，驱动电源控制模块与两交流驱动电源连接。
本发明工作方式：靠近泵腔的两驱动压电晶片一4和压电晶片四13在交流电源的激励下往复振动，当压电振子弯向使泵腔增大的一侧时，泵腔内压强减小，液体入口的伞形阀开启，液体出口的伞形阀关闭，液体流入泵腔；当压电振子弯向使泵腔减小的一侧时，泵腔内压强增大，液体出口的伞形阀开启，液体入口的伞形阀关闭，液体排出泵腔。当靠近泵体的两互感知压电晶片二7、压电晶片三11随压电振子的振动发生形变，由于压电效应，两压电晶片二7、压电晶片三11产生两个电压信号和，其中为参考电压，为调整电压，两电压信号在电压信号分析比较模块中进行比较，当时，驱动电源控制模块控制电压所对应的驱动压电晶片的交流驱动电压减小，当时，驱动电源控制模块控制电压所对应的压电晶片的交流驱动电压增大，直至，当驱动电源的频率不变时，压电振子的挠度与输入电压的幅值成良好的正比例关系，所以此时两压电振子的挠度是相同的，压电调配泵可实现两种不同液体的等比例输出。
Claims (1)
1.一种互感知压电等比例调配泵，其特征在于：左泵腔壳体、右泵腔壳体分别与中间泵体通过螺栓固定连接，压电振子一通过密封圈压紧于左泵腔壳体与泵体之间，压电振子二通过密封圈压紧于右泵腔壳体与泵体之间，所述压电振子一由铍青铜基板一与压电晶片一、压电晶片二粘接而成，所述压电振子二由铍青铜基板二与压电晶片三、压电晶片四粘接而成，入口伞形阀一与出口伞形阀一分别与左泵腔壳体固定连接，入口伞形阀二与出口伞形阀二分别与右泵腔壳体固定连接，靠近泵腔壳体的压电晶片一和压电晶片四分别连接两交流驱动电源，靠近泵体的压电晶片二、压电晶片三与反馈控制电路相连；
所述反馈控制电路包括电压信号分析比较模块和驱动电源控制模块，电压信号分析模块与压电晶片二、压电晶片三连接，驱动电源控制模块与两交流驱动电源连接；
当靠近泵体的两互感知压电晶片二、压电晶片三随压电振子的振动发生形变，由于压电效应，两压电晶片二、压电晶片三产生两个电压信号和，其中为参考电压，为调整电压，两电压信号在电压信号分析比较模块中进行比较，当时，驱动电源控制模块控制电压所对应的驱动压电晶片的交流驱动电压减小，当时，驱动电源控制模块控制电压所对应的压电晶片的交流驱动电压增大，直至，当驱动电源的频率不变时，压电振子的挠度与输入电压的幅值成良好的正比例关系，所以此时两压电振子的挠度是相同的，压电调配泵可实现两种不同液体的等比例输出。
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| 液体混合用多入口压电泵的研究;吴迪;《中国硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20130115(第1期);正文部分第12-13页，第23页，第33页及图2.5，图3.7-3.10，图4.1-4.2 * |
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