CN105190133A - 线性数字比例压电阀 - Google Patents

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Abstract

一种电控制阀(10)包括：轴(36)；压电电动机(34)，其被固定到所述轴(36)的末端；控制器(54)；从动件(42)；阀构件(40)；以及阀座(28)。所述压电电动机(34)以第一方向和第二相反方向驱动所述轴。所述控制器(54)将电力提供到所述压电电动机(34)，来以第一速度和第二速度移动所述轴，所述第一速度快于所述第二速度。所述从动件(42)接收所述轴(36)，并且响应于所述轴以所述第一速度移动而相对于所述轴滑动，并且响应于以所述第二速度的所述移动而夹紧所述轴并与所述轴一起移动，并且所述从动件包括阀构件(40)。所述阀构件(40)与所述从动件(42)一起移动。所述阀构件(40)被配置为由所述从动件(42)对着所述阀座(28)移动以约束流体流量，并且由所述从动件(42)远离所述阀座移动以增加所述流体流量。

Description

线性数字比例压电阀
技术领域
下文总体上涉及能够在强磁场中操作的电控制阀。本申请具体与在磁共振成像扫描器附近操作的低压流体阀结合应用，并且将具体参考其进行描述。然而，应当理解，本申请还应用于其他使用场景，并且不必限于前述应用。
背景技术
具有螺线管或含铁零件的电控制阀在强磁场附近(例如，在磁共振(MR)室中或在MRI扫描器的膛中)受不利影响。在强磁场中操作的阀包括非磁性材料或被设计为使得磁性材料被从磁场移除或被与磁场屏蔽开。磁性材料的存在能够影响阀设备的操作，并且能够潜在地充当弹丸。阀用于控制流体，例如，在磁共振引导的手术期间的麻醉气体供应、在无创血压(NIBP)监测中的气压控制、针对患者生命支持的氧气供应、测量患者呼气等。一个需要的严重区域包括其中气体的体积很小并且对流体流量的关闭调节是重要的新生儿应用。
一个途径是使用从在磁场外部的传统阀定位(例如，被定位在具有气动连接的屏蔽室外部)以气动方式切换的阀。缺点是对压缩空气供应、笨重的气动管的使用以及噪声。另一途径是对屏蔽的使用，以使含铁阀零件与外部磁场屏蔽开。然而，屏蔽利用含铁材料(例如，铁)，其使屏蔽经受扭曲磁场并且潜在地变成弹丸。
通常阀包括弹簧或偏置元件，所述弹簧或所述偏置元件通过默认打开或关闭来使阀偏置。弹簧材料经受强磁场，并且在一些实例中，能够在磁力下坍塌。备选地，弹簧能够由非磁性材料(例如，铍青铜或磷青铜)制成，但是所述材料是昂贵的。此外，非磁性材料能够被发现随着时间改变其弹簧常量，这使他们在医学护理应用中较不可靠。
另一途径是对不经受磁场的阀材料的使用。例如，使用压电薄膜阀，但是其通常是在物理上巨大并且需要非常高的驱动电压。薄膜包括压电材料的覆盖物，所述压电材料的覆盖物操作为改变形状并且当施加电荷时直接打开或关闭阀端口。高电压驱动器是昂贵的，并且由于它们常常具有也经受磁场的部件，因此很难在磁场中实施。另一范例包括压电弯曲致动器(例如，皮瓣)，所述压电弯曲致动器弯曲以直接打开或关闭阀。两个范例包括经受磨损并且难以更换和/或修理的弹簧元件或偏置元件。两个范例包括在完全打开或完全关闭的阀之间以模拟方式操作的阀。
发明内容
下文公开了一种新的和改进的线性数字比例压电阀，其解决了以上提到的问题和其他问题。
根据一个方面，电控制阀包括：轴；压电电动机，其被固定到所述轴的末端；控制器；从动件；阀构件以及阀座。所述压电电动机以第一方向和第二相反方向驱动所述轴。所述控制器将电力提供到所述压电电动机，来以第一速度和第二速度移动所述轴，所述第一速度快于所述第二速度。所述从动件接收所述轴，并且响应于所述轴以所述第一速度移动而相对于所述轴滑动，并且响应于以所述第二速度的所述移动而夹紧所述轴并与所述轴一起移动，并且所述从动件包括阀构件。所述阀构件与所述从动件一起移动。所述阀构件被配置为由所述从动件对着所述阀座移动以约束流体流量，并且被配置为由所述从动件远离所述阀座移动以增加所述流体流量。
根据另一方面，一种流体控制的方法包括：将电脉冲施加到压电电动机，所述压电电动机移动被固定到所述压电电动机的轴，来以第一速度和第二速度移动所述轴，所述第二速度快于所述第一速度；以所述第二速度移动所述轴，使得接收所述轴的从动件相对于所述轴滑动；以所述第一速度移动所述轴，使得所述从动件夹紧所述轴并且与所述轴一起移动；重复施加脉冲来以所述第一速度朝阀座和以所述第二速度远离所述阀座交替地移动所述轴，以移动阀构件，所述阀构件与所述从动件一起对着阀座移动以约束流体流量；重复施加脉冲来以所述第二速度朝向阀座和以所述第一速度远离所述阀座交替地移动所述轴，以移动所述阀构件，所述阀构件与所述从动件一起远离所述阀座移动以增加流体流量。
根据另一方面，一种在强磁场中操作的电控制阀包括：连杆；从动件，其被定位为以圆周方式邻近所述连杆；阀元件，其被附接到所述从动件；阀构件，其被附接到所述阀元件；以及磁场惰性壳体。所述从动件允许所述连杆在第一力施加到所述连杆的情况下克服与所述从动件的摩擦力，并且沿着所述连杆滑动，并且所述从动件响应于第二施加的相反力而夹紧所述连杆并与所述连杆一起移动。所述阀元件定义中心井形状的腔以接收所述连杆。所述磁场惰性壳体定义容纳所述从动件和所述阀元件的腔，接收所述连杆，并且定义被连接到所述腔的第一端口、被连接到所述腔的第二端口、以及座。所述第一端口接收流体流入。所述第二端口使接收到的流体流出。所述座接收所述阀构件，并且约束在所述第一端口与所述第二端口之间的流体流量，所述流体流量与从所述阀构件到所述座的距离成比例。
一个优点是低功耗。
另一优点包括低滞后。
另一优点在于制造的低成本。
另一优点在于低背压和低差压。
另一优点在于易于控制而没有电压控制。
另一优点在于数字操作，尤其是对阀打开的程度的数字控制。
另一优点在于没有弹簧元件或偏置元件的简单构造。
本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细描述的基础上将认识到其他优点。
本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。
附图说明
图1示意性地图示了具有线性数字比例压电阀的分解的横截面视图的在强磁场中的线性数字比例压电阀的实施例。
图2示意性地图示了在横截面中的线性数字比例压电阀的一个实施例。
图3A-3C示意性地图示了线性数字比例压电力、线性移动的方向以及相关联的电驱动器脉冲强度形状的一个实施例。
图4A-4C示意性地图示了线性数字比例压电力、线性移动的相反方向以及相关联的电脉冲强度形状。
图5A-5B示意性地图示了在两个配置中的在横截面中的3-道线性数字比例压电阀的实施例。
图6以流程图图示了使用线性数字比例压电阀的实施例的一个方法。
具体实施方式
参考图1，示意性地图示了具有线性数字比例压电阀的分解的横截面视图的在强磁场12中的线性数字比例压电阀10的实施例。通过范例的方式，示出了两个医学设备，所述两个医学设备具有线性数字比例压电阀10、麻醉设备14以及无创血压(NIBP)测量设备16。在部分横截面中示出了磁共振扫描器18，所述磁共振扫描器18生成强磁场，例如，静态主磁场B0、梯度磁场、RF脉冲B1等。线性数字比例压电阀的典型应用包括调整流体(例如，麻醉气体)到对象20的递送、监测由对象呼出的气体、监测NIBP等。所图示的阀被设计为操作直到大约0.68atm(10psi；0.69bar)，这使其适合于这些类型的应用。所述应用能够包括调整针对新生儿应用(例如，NIBP，其在幅值的量级上与成人NIBP不同)的气体。
阀10包括MR惰性材料(例如，塑料)的阀壳体22。壳体22定义具有两个端口26的内部腔24，一个用于流体(例如，麻醉气体、呼吸气体、空气等)的流入，并且一个用于流出。端口能够在任一个方向上操作。基底定义阀座28和被阀帽32覆盖的访问开口30。腔通过访问开口接收阀元件33，例如，阀构件被安置在腔24之内。阀元件定义中心井形状的腔38以接收驱动连杆36。
压电电动机34被固定到驱动连杆或轴36的末端，与从动件相反，并且连杆通过在密封圈32中的开口进到阀元件33的内部。例如，电动机和连杆形成钉形状，其中，压电材料被固定到钉头的表面。压电电动机基于接收到的具有将第一力施加到连杆的第一电流强度和将相反的第二力施加到连杆的第二电流强度的电流的脉冲来驱动连杆。例如，第一电流强度使压电材料快速弯曲，其将第一力施加到连杆。第二电流强度使压电材料缓慢变平，其将相反的第二力施加到连杆。在另一范例中，第一电流强度使压电材料缓慢弯曲，其施加一个力，并且第二电流强度使压电材料快速变平，其施加另一相反的力。连杆36能够包括诸如铜、铝等的材料。
从动件42沿着由压电电动机驱动的连杆的长度线性移动，以打开或关闭阀10。在关闭位置中，阀座28接收阀构件40(例如，O-环)，并且约束在端口之间的流体流量，所述流体流量与在阀构件40到阀座28之间的位移成比例。例如，阀利用对着座压缩的阀构件被完全关闭。通过将固定数目的电脉冲施加到压电电动机以部分地打开阀能够部分地打开阀。通过从动件的移动能够完全打开阀，使得与压电电动机相反的连杆的末端接合在阀元件中定义的井38的底部。具有连杆接合井底部的从动件的位置完全打开阀并且准许在端口之间的流体流量。附图描绘了在完全打开的配置中的阀。
从动件42响应于由压电电动机在连杆上施予的克服摩擦力的力(例如，压电材料的快速弯曲或快速变平)而沿着连杆36滑动。从动件42响应于由以不足以克服摩擦力的速度(例如，压电材料的缓慢弯曲或缓慢变平)来移动连杆的压电电动机施予的力而夹紧连杆36并与连杆36一起移动。从动件42附接到阀元件33，并且以圆周方式被定位并以摩擦方式接合连杆36。从动件42能够包括诸如锡、铜、黄铜、橡胶、塑料等的材料。
参考图2，在横截面中示意性地图示了线性数字比例压电阀10的一个实施例。在完全关闭的配置中示出了阀10，其中，阀构件40由座28接收并且约束在端口26之间的流量。座28和阀构件40能够被锥形化以用于更紧密的配合。阀元件33能够包括鼻引导50，所述鼻引导50将阀构件40引导到座，并且保持从动件和阀元件被正确地安置在腔24之内。
压电电动机包括被附接到连杆36的末端的压电材料晶片52。压电电动机包括微控制器54，所述微控制器54被连接到压电材料52，所述微控制器54提供电脉冲以根据针对从动件42的行进的距离和方向使压电材料52弯曲和变平。橡胶或其他合适的柔性和/或低摩擦材料的护圈环56能够被用作护圈。
从动件42能够由压电电动机在离散距离和不同方向上驱动。例如，每个脉冲在棘轮式动作中沿着连杆或轴36将从动件移动离散距离。通过压电电动机离散步长来移动从动件。压电电动机能够被过度驱动以确保在关闭位置中的阀构件与阀座之间的紧密密封。
臂58将从动件42附接到阀元件33。当轴被接收到井38中时，臂能够被间隔以允许流体流到腔24中。
参考图3A-3C，示意性地图示了线性数字比例压电电动机、线性移动的方向以及相关联的电脉冲强度形状的一个实施例。在图3C中示出了范例电流脉冲，其中，电流脉冲的强度缓慢增加并且快速减少。如在图3A中所图示的，缓慢强度增加使压电材料52缓慢弯曲，其在轴36上施予力以在离散距离中移动轴。从动件42以摩擦方式夹紧轴36，并且在行进的方向上与轴一起移动。随着如图3C所示的电脉冲强度的快速减少，如图3B所示的压电材料52快速变平。压电材料52的快速变平以足以克服在从动件42与轴之间的摩擦力的速度在轴上施予相反的力62。从动件42和阀元件33保持相对不动，同时轴在与图3A的方向相反的方向上移动并且滑动经过从动件。
图3C的范例重复离散数目的脉冲在如图3A所示的行进方向上将从动件移动离散数目的步长，即，离散距离。行进距离沿着轴是线性的并且与电脉冲的数目成比例。不需要电压控制。在所图示的实施例中，脉冲进行操作以将从动件移动到关闭的配置或部分关闭的配置。关闭的程度是基于在阀构件与座之间的距离的。
参考图4A-4C，反转行进方向。图4C图示了驱动压电电动机的电脉冲的强度曲线。所图示的脉冲包括强度的急剧增加，跟随有强度的缓慢减少。如图4A所示，急剧增加使压电材料52快速弯曲，所述压电材料52以足以克服在轴36与从动件42之间的摩擦力的速度64驱动轴。轴经过从动件滑动离散距离，所述离散距离是通过压电晶片的弯曲距离来确定的。缓慢减少使压电材料52缓慢变平，其是以不足以克服在轴与从动件之间的摩擦力的速度施予与在图4A中的力相反的力66。轴在由从动件42夹紧的行进方向上移动，所述轴在行进的方向上将阀元件移动离散量。行进的方向朝向打开的配置或部分打开的配置。
在一个实施例中，微控制器限制打开离散量，例如，适用于新生儿应用。部分打开允许端口之间的流体流量，但是以受限或成比例的量。在另一实施例中，阀能够被填装离散量以从完全关闭的配置移动到部分打开。
参考图5A和图5B，在两个配置中示出了在横截面中的3-道线性数字比例压电阀的实施例。由阀构件40和座28约束第一端口70从第二端口72的流体流量。第三端口73与第二端口72连接，由第二座74和第二阀构件76约束流体流量。
在图5A中，阀被示为被配置具有在第二端口或中心端口72与打开以用于流体流动的第三端口73之间的流体开口。阀构件40被配置为邻近座28，所述座28靠近第一端口或末端端口70。
在图5B中，阀被示为被配置具有在第二端口72与第一端口70之间的流体开口。阀构件40与座28分隔开，同时第二阀构件76接合第二座74。由接合第二座74的第二阀构件76关闭到第三端口73的流体流量。
在图5A和图5B中示出的位置之间，在端口70与73之间划分进入端口72的流体流量，所述流体流量与阀构件的定位成比例。在另一实施例中，从动件被配置具有锥形化的第二阀元件，并且夹紧机构被定位在阀构件40与第二阀构件76之间。预期没有从动件的井的3-道阀的其他实施例，这是因为第二阀构件和第二座进行动作以限制从动件在腔之内的位置。
参考图6，以流程图图示了使用线性数字比例压电阀的实施例的一个方法。在步骤80中，执行阀初始化。所述步骤能够包括利用预定数目的电脉冲来填装阀。所述步骤能够包括确定例如在新生儿应用中的阀开口和/或关闭的限制。阀是非磁性的并且能够被安置在磁场(例如，MRI)中，而没有不利影响。
在步骤82中接收流量要求。流量要求包括阀元件33的行进的方向和距离。通过控制压电电动机的微控制器来接收流量要求。例如，关闭被配置为两道阀的阀的当前位置，并且流量要求包括将阀打开这样的量，例如，x的量，其中，x被表达为从动件的位置的改变的距离和方向。基于阀尺寸和物理特性，被表达为体积量的流量要求能够被转换成距离和方向。阀元件将在第一端口与第二端口之间的流体流量局限离散量，所述离散量与开口尺寸成比例，所述开口尺寸与从阀构件到阀座的距离成比例。
在步骤84中确定脉冲形状。脉冲形状驱动压电材料利用第一预定电流强度以第一速率弯曲，并且利用第二预定电流强度以第二速率变平。参考图3A-3C和图4A-4C先前描述了电流强度与从动件的行进的方向之间的关系。
在步骤86中确定脉冲的数量，所述脉冲的数量将通过阀的流体流量进一步约束或打开离散量。基于接收到的流量要求，脉冲的数量操作压电电动机在棘轮式运动中将从动件移动离散距离。
在步骤88中，所确定的脉冲形状和脉冲数量施加到阀的压电材料，其将从动件移动离散距离。压电材料被固定到并集中在轴的末端。从动件接收轴并且与阀构件一起移动。从动件允许轴响应于压电材料的快速弯曲或快速变平而克服摩擦力并滑动。轴能够包括铜、铝、塑料等。夹紧机构响应于压电材料的缓慢弯曲或缓慢变平而夹紧轴并与轴一起移动。夹紧机构包括锡、铜、黄铜、橡胶、塑料等。从动件将在端口之间的流体流量约束离散量，所述离散量与从阀构件到座的距离成比例。流体流量是基于由压电电动机以数字方式操作的从动件的线性移动的，所述压电电动机是基于确定方向和脉冲数量的脉冲形状的，所述脉冲数量确定距离。根据接收到的流量要求，距离和方向离散地打开和/或关闭阀。
通过接合在井38的底部中相反的阀的末端，或者通过将第二座72与第二阀构件76接合，或者通过将阀座28与阀构件40接合来限制从动件的移动，能够限制从动件的移动。能够施加额外的电脉冲以确保座与阀构件的压力密封。致动或改变位置的时间很快，例如，6-8ms。
在决定步骤90中，决定在阀的打开和/或关闭的改变。随着阀打开/关闭的改变(包括从动件的位置的改变)，能够重复先前的步骤。例如，当阀的当前位置被关闭并且要求完全打开阀的流量要求被接收到时，能够确定满足流量要求的从动件的位置的改变，确定脉冲形状和脉冲数量，并且施加脉冲以完全打开阀。备选地，流量监测器被设置在阀的下游。控制器54调节阀开口以适应实际流量，或者将由监测器测量的压力调节到与预选择的流量一致。
应认识到，结合在本文中提出的特定图示性实施例，某些结构特征和/或功能特征被描述为并入定义的元件和/或部件中。然而，可以预期的是，为了相同或相似的益处，这些特征也可以在适当情况下被同样地并入到其他元件和/或部件中。还应认识到，可以在适当情况下选择性地采用示范性实施例的不同方面，以实现适合于期望的应用的其他备选实施例，其他备选实施例从而实现了并入其中的这些方面的各自优点。
还应认识到，在本文中描述的特定元件或部件可以具有经由硬件、软件、固件或它们的组合适当地实施的它们的功能。额外地，应认识到，在本文中被描述为被包含在一起的某些元件在合适的境况下可以是独立元件或以其他方式被分开。类似地，被描述为由一个特定元件执行的多个特定功能可以由独立作用以执行个体功能的多个不同元件来执行，或者某些个体功能可以被拆分并由共同作用的多个不同元件来执行。备选地，可以在适当情况下物理地或功能地组合在本文中被描述和/或示出为不同于彼此的一些元件或部件。
简言之，已经参考优选实施例阐述了本说明书。显然，他人在阅读和理解本说明书的情况下将做出修改和替代。旨在将本发明解释为包括所有这样的修改和替代，只要它们落入权利要求书及其等价方案的范围之内。亦即，应当理解，各种以上公开的特征和功能以及其他特征和功能，或其备选，可以以期望方式被组合到许多其他不同的系统或应用中，并且，本领域技术人员随后也可以做出各种本文目前未预见或未预料的替代、修改、变型或改进，权利要求同样意图涵盖它们。

Claims (20)

1.一种电控制阀(10)，包括：
轴(36)；
压电电动机(34)，其被固定到所述轴(36)的末端，并且以第一方向和第二相反方向驱动所述轴；
控制器(54)，其将电力提供到所述压电电动机(34)，来以第一速度和第二速度移动所述轴，所述第一速度快于所述第二速度；
从动件(42)，其接收所述轴(36)，并且响应于所述轴以所述第一速度移动而相对于所述轴滑动，并且响应于以所述第二速度的所述移动而夹紧所述轴并与所述轴一起移动，并且所述从动件包括阀构件(40)；
阀构件(40)，其与所述从动件(42)一起移动；
阀座(28)，所述阀构件(40)被配置为由所述从动件(42)对着所述阀座(28)移动以限制流体流量，并且被配置为由所述从动件(42)远离所述阀座移动以增加所述流体流量。
2.根据权利要求1所述的电控制阀(10)，其中，所述压电电动机(34)还包括：
压电材料(52)，其以第一速率弯曲来以速度(60、64)驱动所述轴(36)，并且以第二速率变平来以所述第二速度(62、66)驱动所述轴(36)。
3.根据权利要求2所述的电控制阀(10)，其中，所述微控制器(54)被连接到所述压电材料(52)，并且施加电脉冲来选择性地以第一速率使所述压电材料(52)弯曲并以第二速率使所述压电材料(52)变平，来以所述第一速度和所述第二速度移动所述轴。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的电控制阀(10)，其中，所述从动件(42)以圆周方式包围所述轴(36)，并且所述轴(36)和所述从动件(42)被配置为允许所述轴(36)响应于以所述第一速度的相对运动而克服摩擦力并滑动，并且响应于以所述第二速度的相对运动而夹紧并一起移动。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的电控制阀(10)，还包括：
第二阀构件(76)，其与所述从动件连接。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的电控制器阀(10)，还包括：
壳体(22)，其定义腔(24)、所述阀座(28)、以及第一阀端口和第二阀端口(26)，所述第一阀端口和第二阀端口被连接到腔(24)并且被所述阀座(28)分隔开。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的电控制器阀(10)，还包括：
第二阀构件(76)，其与所述从动件(42)一起移动；并且
其中，所述壳体还定义第三端口(73)和第二阀座(74)，所述第三端口被连接到所述腔(24)，所述第二阀座将所述第三端口(73)与所述第一端口和所述第二端口(26)分隔开，所述第二阀构件(76)对着所述第二阀座(72)移动以限制所述第三端口(73)的流体流量，并且所述第二阀构件(76)远离所述第二阀座移动以增加所述第三端口(73)的流体流量。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的电控制阀(10)，其中，所述壳体(22)、所述压电电动机(34)、所述从动件(42)、所述阀构件(40)以及所述阀座(28)是磁惰性的。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的电控制阀，还包括：
阀元件(33)，其被连接到所述从动件(42)和所述阀构件(40)，所述阀元件(33)定义中心井(38)，所述中心井接收所述轴(36)，使得在完全打开的配置中所述井的底部接合所述轴(36)的末端。
10.根据权利要求9所述的电控制阀(10)，其中，所述阀元件(33)还包括：
鼻引导(50)，其从所述阀构件(40)延伸，所述鼻引导将所述阀构件(40)引导到所述座(28)中。
11.一种流体控制的方法，包括：
将电脉冲施加(88)到压电电动机(34)，所述压电电动机移动被固定到所述压电电动机(34)的轴(36)，来以第一速度和第二速度移动所述轴(36)，所述第二速度快于所述第一速度；
以所述第一速度移动所述轴(36)，使得接收所述轴(36)的从动件(42)相对于所述轴(36)滑动；
以所述第二速度移动所述轴(36)，使得所述从动件(42)夹紧所述轴(36)并与所述轴(36)一起移动；
重复施加脉冲来以所述第二速度朝向阀座和以所述第一速度远离所述阀座交替地移动所述轴，以移动阀构件(40)，所述阀构件与所述从动件(42)一起对着阀座(28)移动以限制流体流量；并且
重复施加脉冲来以所述第一速度朝向阀座和以所述第二速度远离所述阀座交替地移动所述轴，以移动所述阀构件(40)，所述阀构件与所述从动件(42)一起远离所述阀座(28)移动以增加流体流量。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
确定(84)针对所述压电电动机(34)的电脉冲形状，来在一个方向上以所述第一速度驱动所述轴(36)并在相反方向上以第二速度驱动所述轴(36)；
确定(86)电脉冲的数量，所述电脉冲的数量使通过所述阀的所述流体流量改变离散量。
13.根据权利要求11和12中的任一项所述的方法，其中，所述压电电动机(34)包括压电材料(52)，并且响应于施加所述电脉冲而进行：
以第一速率使所述压电材料(52)弯曲来以所述第一速度驱动所述轴，并且以第二速率使所述压电材料(52)变平来以所述第二速度驱动所述轴，以朝向所述压电电动机移动所述从动件(42)。
14.根据权利要求11和12中的任一项所述的方法，其中，所述压电电动机(34)包括压电材料(52)，并且响应于施加所述电脉冲而进行：
以第一速率使所述压电材料(52)弯曲来以所述第二速度驱动所述轴，并且以第二速率使所述压电材料(52)变平来以所述第一速度驱动所述轴，以远离所述压电电动机移动所述从动件(42)。
15.根据权利要求11-14中的任一项所述的方法，其中，所述从动件(33)与第二阀构件(76)连接；并且响应于施加所述电脉冲而进行：
约束在第一端口(70)与第三端口(73)之间的流体流量，所述流体流量与从所述第二阀构件(76)到第二座(74)的距离成比例。
16.根据权利要求11-15中的任一项所述的方法，其中，施加(88)还包括：
施加额外的电脉冲以确保所述座(28)与所述阀构件(40)的压力密封。
17.根据权利要求11-16中的任一项所述的方法，其中，施加(88)还包括：
通过基于预定打开限制施加的电脉冲的数目来选择所述阀的离散打开。
18.根据权利要求11-17中的任一项所述的方法，还包括：
利用预定数目的施加的电脉冲来填装(80)所述阀。
19.一种在强磁场中操作的电控制阀(10)，包括：
连杆(36)；
从动件(42)，其被定位为以圆周方式邻近所述连杆(36)并且允许所述连杆(36)在第一力施加到所述连杆(36)的情况下克服与所述从动件(42)的摩擦力，并且所述从动件沿着所述连杆(36)滑动，并且所述从动件响应于第二施加的相反力而夹紧所述连杆(36)并与所述连杆(36)一起移动；
阀元件(33)，其被附接到所述从动件(42)并且定义中心井形状的腔(38)以接收所述连杆(36)；
阀构件(40)，其被附接到所述阀元件(33)；以及
磁场惰性壳体(22)，其定义容纳所述从动件(33)和所述阀元件(33)的腔(24)，接收所述连杆(36)，并且定义：
第一端口(26、70)，其被连接到所述腔(24)，所述第一端口(26、70)接收流体流入；
第二端口(26、72)，其被连接到所述腔(24)，所述第二端口(26、72)使接收到的流体流出；以及
座(28)，其接收所述阀构件(40)并约束在所述第一端口(26、70)与所述第二端口(26、72)之间的流体流量，所述流体流量与从所述阀构件(40)到所述座(28)的距离成比例。
20.一种磁共振(MR)系统，包括：
MR成像器(18)；
气体供应系统(14)；以及
根据权利要求19所述的电控制阀(10)。
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