CN107771258A - 压电致动器型阀 - Google Patents

Abstract

所公开实施例包括阀组件(300)，所述阀组件(300)包括压电叠合体(308)；环绕所述压电叠合体的压电致动器(306)，所述压电致动器具有挠曲元件(304)，所述挠曲元件(304)提供将所述压电叠合体的移动放大的行程倍增器；阀块(318)，所述阀块(318)具有入口流动路径(320)和出口流动路径(322)；隔膜(314)，所述隔膜(314)坐落于所述阀块顶部上，其中所述隔膜的外部为刚性的，并且所述隔膜的内部在竖直轴线上为可移动的；和双侧向挠曲件(312)，其中所述压电致动器的底部经由所述双侧向挠曲件机械地附接至所述隔膜。

Description

压电致动器型阀

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2015年6月25日的标题为“高流量压电致动器型阀(High FlowPiezo Actuator Type Valve)”的美国临时专利申请序列No.62184758的优先权，该申请的完整教导并入本文。

背景技术

质量流量控制器(MFC)为用于测量和控制液体和气体的流量的装置。一般来讲，MFC设计和校准成以特定范围的流速控制特定类型的液体或气体。MFC可被赋予从其满刻度范围的0至100％的设定点，但通常以满刻度的10％至90％(其中获得最佳的准确性)进行操作。然后，装置将流速控制在设定点。

MFC普遍地用于半导体制造中以实现专门针对产品的处方，其涉及要求处于期望流速设定点的不同气体。因此，MFC性能对于整体过程产出最大化为至关重要的。质量流量控制器的整体部分为阀，通过打开、闭合或部分地堵塞各种通路，该阀调节、引导或控制流体的流量。

发明内容

本文公开了新颖阀设计的一些实施例，该新颖阀设计旨在用于高流量(>30slpm)和低流量(≤30slpm)热式质量流量控制器。例如，所公开实施例包括阀组件，该阀组件包括压电叠合体；环绕压电叠合体的压电致动器，该压电致动器具有挠曲元件，该挠曲元件提供放大压电叠合体的移动的行程倍增器；阀块，该阀块具有入口流动路径和出口流动路径；隔膜，该隔膜坐落于阀块顶部上，其中隔膜的外部为刚性的，并且隔膜的内部在竖直轴线上为可移动的；和双侧向挠曲件，其中压电致动器的底部经由双侧向挠曲件机械地附接至隔膜。

另一个所公开实施例包括质量流量控制器，该质量流量控制器包括流量传感器组件，该流量传感器组件用于感测通过流动路径的流量；阀组件，该阀组件包括压电叠合体；环绕压电叠合体的压电致动器，该压电致动器具有挠曲元件，该挠曲元件提供放大压电叠合体的移动的行程倍增器；阀块，该阀块具有入口流动路径和出口流动路径；隔膜，该隔膜坐落于阀块顶部上，其中隔膜的外部为刚性的，并且隔膜的内部在竖直轴线上为可移动的；和双侧向挠曲件，其中压电致动器的底部经由双侧向挠曲件机械地附接至隔膜；和控制装置，该控制装置编程成接收期望流速，从流量传感器组件接收流量的指示，确定通过流动路径的实际流速，和控制阀组件以调节流体流。

本文还描述和公开了双侧向挠曲元件和用于将双侧向挠曲元件连接至压电致动器的装置的各种设计的非限制性实例。

所公开实施例的一些优点包括但不限于：通过实现致动器设计(当以负电压驱动时，这种设计可施加额外关闭力)允许改善的流量关闭；通过消除阀内的所有接触点从而消除或减小循环过程中的磨损，使致动器的效率最大化；和允许柱塞被推动或拉动。

额外实施例、优点和新颖特征在具体实施方式中进行说明。

附图说明

本发明的例示性实施例在下文参考附图详细地描述，这些附图以引用方式并入本文并且其中：

图1为示出质量流量控制器的实例的图示，本文所公开的高流量和低流量压电致动器型阀的实施例可并入该质量流量控制器中；

图2为示出根据现有技术的压电致动器型阀的实例的图示；

图3为示出根据一个实施例的具有双侧向挠曲件的压电致动器型阀的实例的图示；

图4为示出图3所示压电致动器型阀的分解图的实例的图示；

图5A为示出根据所公开实施例的双侧向挠曲件设计的实例的图示；

和图5B为示出根据所公开实施例的双侧向挠曲件设计的另一实例的图示；

图5C为示出根据所公开实施例的单侧向挠曲件设计的实例的图示；

图6为示出根据所公开实施例的刚性夹具的实例的图示；

图7为示出根据所公开实施例的刚性夹具的另一实例的图示；和

图8为示出根据另一实施例的具有双侧向挠曲件的压电致动器型阀的另一实例的图示。

所示附图仅为示例性的，并且不旨在断言或暗示相对于其中可实现不同实施例的环境、架构、设计或过程的任何限制。

具体实施方式

本发明和其各种特征和有利细节参考非限制性实施例进行更全面地解释，这些非限制性实施例示出于附图中并且在下述描述中细化。这些实施例被相当详细地描述以允许本领域的技术人员实践本发明，并且应当理解，可利用其它实施例，并且可做出逻辑结构、机械、电气和化学方面的变化而不脱离本发明的精神或范围。为避免不必要的细节以允许本领域的技术人员实践本文所描述的实施例，公知材料、加工技术、部件和设备的描述被忽略以避免在细节上不必要地使本发明变得晦涩。然而，应当理解，详细描述和具体实例，尽管其指示本发明的特定实施例，却仅以说明的方式并且不以限制的方式给出。另外，附图仅为示例性的，并且不旨在断言或暗示相对于其中可实现不同实施例的环境、架构、设计或过程的任何限制。从本公开中，在基本的创新性构思的精神和/或范围内的各种替代、修改、添加和/或重新布置对本领域的技术人员而言将变得显而易见。

所公开实施例的其它特征和优点基于下述附图和具体实施方式的审查对于本领域的技术人员而言将为显而易见的或将变得显而易见。旨在使所有此类额外特征和优点包含在所公开实施例的范围内。

如书面公开内容和权利要求书中所用，术语“包括”和“包含”以开放形式使用，并且因此应解释为意指“包括但不限于”。除非另外指明，否则，如本文各处所用，“或”不一定是相互排斥的。此外，如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非文中另明确指出。

此外，术语“流体”在本文用于描述在能够流动的任何状态下的任何类型的物质。术语“气体”在本文用于描述密度大体上取决于绝对压力的任何流体，诸如理想或非理想气体、蒸气和超临界流体。术语“液体”在本文用于描述密度大体上不取决于绝对压力的任何流体。

除非另外指明，否则任何形式的术语“连接”、“接合”、“耦接”、“附接”或描述元件之间的相互作用的任何其它术语的任何使用并非旨在将该相互作用限制于部件之间的直接相互作用，并且还可包括所描述部件之间的间接相互作用。

图1为质量流量控制器100的示意图，质量流量控制器100包括块110，块110提供了其上安装有MFC 100的部件的平台。在所示实施例中，热式质量流量计140和包含阀170的阀组件150在流体入口120和流体出口130之间安装于块110上。热式质量流量计140包括旁路142和热式流量传感器146，通常大部分的流体流动通过旁路142，较小部分的流体流动通过热式流量传感器146。

热式流量传感器146包括于传感器外壳102内，传感器外壳102安装于安装板或基部108上。在所示实施例中，热式流量传感器146包括小直径管，该小直径管通常称为毛细管，具有传感器入口部146A、传感器出口部146B和传感器测量部146C，两个电阻性线圈或绕组147和148围着传感器测量部146C设置。在操作中，电流提供至两个电阻性绕组147和148，该两个电阻性绕组147和148与传感器测量部146C形成热接触。电阻性绕组147和148中的电流将在测量部146C中流动的流体的温度加热至高于流经旁路142的流体的温度。绕组147和148的电阻随温度改变。随着流体流经传感器管道，从上游的电阻性绕组147朝向下游的电阻性绕组148携带热量，其温度差值与通过传感器的质量流速成比例。

与通过热式流量传感器146的流体流量相关的电信号源自两个电阻性绕组147和148。电信号可以多种不同方式获得，诸如从电阻性绕组的电阻的差值获得或从被提供至每个电阻性绕组以将每个绕组保持在特定温度下的能量的量的差值获得。在信号处理之后源自电阻性绕组147和148的电信号包括传感器输出信号。传感器输出信号与质量流量计140中的质量流量关联，使得可在测量电信号时确定流体流量。传感器输出信号通常首先与热式流量传感器146中的流量关联，该流量然后与旁路142中的质量流量关联，使得通过流量计的总流量可被确定并且能相应地控制阀170。

旁路142耦接至热式流量传感器146并且特征在于已知流体在各种已知流速下确定在质量流量传感器146中流动的流体和在旁路142中流动的流体之间的适当关系，使得通过质量流量计140的总流量可根据传感器输出信号来确定。在某些实施例中，质量流量控制器100可不利用旁路142，并且全部流量经过热式流量传感器146。

此外，在一些实施例中，质量流量控制器100可包括压力换能器112，压力换能器112耦接至流动路径122(通常但不限于旁路142的上游)以测量流动路径122中的压力。压力换能器112提供指示压力的电信号。

控制电子器件160根据指示期望质量流速的设定点和来自热式流量传感器146的电气流量信号(该电气流量信号指示在传感器管道中流动的流体的实际质量流速)来控制阀170的位置。在一个实施例中，传统反馈控制方法(诸如比例控制、积分控制、比例-积分(PI)控制、微分控制、比例-微分(PD)控制、积分-微分(ID)控制和比例-积分-微分(PID)控制)然后用于控制质量流量控制器100中的流体的流量。控制信号(例如，控制阀驱动信号)基于误差信号而生成，该误差信号为设定点信号和反馈信号之间的差值，该设定点信号指示流体的期望质量流速，该反馈信号与由热式流量传感器146所感测的实际质量流速相关。阀170定位于流体流动路径122中(通常，旁路142和热式流量传感器146的下游)，并且可被控制(例如，打开或闭合)以改变流经主流体流动路径122的流体的质量流速，该控制由控制电子器件160提供。

在所示实例中，流速作为电压信号由电导体158供应至控制电子器件160。信号被放大、处理并供应至控制阀组件150以修改流量。为此，控制电子器件160将得自质量流量计140的信号与预定值相比较，并且相应地调整阀170以取得期望流量。

图2为当前阀设计200的实例，当前阀设计200由本申请的共同发明人所发明并且公开于WIPO公布No.WO/2014/201032中，其全文据此并入本公开中。所公开实施例通过提供效率增加而改善当前阀设计200。例如，当前阀设计200中所发现的一个缺点为叠合体倍增器250用以产生所需量的行程同时仍实现适当阀关闭的低效性。例如，由于当前阀设计200的形状因数，从压电叠合体218输出的能量并非全部被作用以使隔膜座240远离孔口偏转。该能量损失的一个原因是由于阀设计200的多个接触点210(如图2所示)以及倍增器250的整体效率。相应地，能量损失等同于减小的整体阀行程，这限制了阀的最大流量。接触点210还产生摩擦，该摩擦导致阀流量相对于电压曲线中的磁滞，这对于精确控制是不理想的。例如，如图2所描绘，当前阀设计包括至少5个接触点210，其中三个接触点为形成单一线接触的圆锥形/锥形表面上的径向表面，而另两个接触点为形成表面接触的平行表面。

此外，如图2所示，大多数压电致动器依赖于刚性球体230(诸如不锈钢球体或蓝宝石球体)以补偿对准问题。这将操作仅限于推动，并且为了演变成常开阀通常需要复杂的设计。另外，刚性球体230和阀之间的界面(interface)将随着阀循环操作而磨损，从而引起阀行程特性的变化。

因此，根据所公开实施例，为使致动器的效率最大化，阀内的所有接触点被移除，并且在需要顺应性的情况下，使用双轴向挠曲件。所公开实施例的额外优点包括允许极其干净的流动路径、柱塞被推动或拉动，并且消除或减少循环过程中的磨损。

图3示出了根据一个实施例的阀300。在一个实施例中，阀300整合在质量流量控制器中，诸如图1中所描述的质量流量控制器100。阀300还可整合在质量流量控制器中，该质量流量控制器具有与质量流量控制器100不同的部件和配置。

在所示实施例中，阀300包括致动器框架302、挠曲元件304、压电致动器306、压电叠合体308、刚性夹具310、双侧向挠曲件312、隔膜314、预加载弹簧316和阀块318。如图中所示，隔膜314的外部呈现为刚性的，而内部在竖直轴线上为可移动的。在一个实施例中，隔膜314为旋绕的或弯曲的隔膜，与平坦隔膜相反。致动器框架302附接至隔膜314的外部，该致动器框架302刚性地安装于压电致动器306的顶部。压电致动器306的底部经由(借助于)双侧向挠曲件312机械地附接至隔膜314的根部，双侧向挠曲件312移除阀300内的所有接触点。双侧向挠曲件312能够在任何方向上挠曲或弯曲。如图所示，压电叠合体308位于压电致动器306之间。在所示实施例中，压电叠合体308以其松弛状态，或其最短长度示出。如图所示，在一个实施例中，压电致动器306包括顶部和底部挠曲元件304，顶部和底部挠曲元件304提供了使压电叠合体308的移动放大的行程倍增器。例如，在一个实施例中，压电致动器306设计成使得，当压电叠合体308水平地伸展时，伸展量相对于所放大的竖直移动而被放大。通过将正电压施加至压电叠合体308，压电致动器306将竖直地收缩，并且由于刚性的顶部安装件，隔膜314座将移动远离阀块318孔口，从而允许气体从入口流动路径320至出口流动路径322的受控制的流动。通过将负电压施加至压电叠合体308，压电致动器306将竖直地伸展，从而允许隔膜314座的预加载力增加超出由预加载弹簧316所施加的预加载力。例如，在一个实施例中，可施加短期负电压以抵消压电磁滞。在施加正电压之后，该磁滞防止压电叠合体308返回至其完全松弛状态。在一个实施例中，质量流量控制器配置成提供(和使用)电路以当在闭合方向上进行驱动时从压电叠合体308排出电荷。当压电叠合体308为“关闭(OFF)”时，该电路仍为有效的，因此避免任何电荷(由寄生机械能产生)积聚于压电叠合体308上以防止阀300蠕变开启。

在所示实施例中，预加载弹簧316由预加载弹簧夹具315保持在适当位置。在一个实施例中，为取得隔膜314座和阀块318孔口之间的恰当界面，需要在压电致动器306和隔膜314座之间的界面中建立顺应性以移除因制造公差和组装引起的任何非轴向力。该标准经由构建于压电致动器306的底部和隔膜314座之间的双侧向挠曲件312来满足，以允许非轴向偏转同时仍提供压电致动器306和隔膜314座之间的刚性轴向连接。该布置保持机械效率，同时允许制造公差。在一个实施例中，双侧向挠曲件312利用刚性夹具310连接至挠曲元件304。

因此，通过实现完全不同的压电致动器形状因数，所公开实施例提供了相对于现有技术的优点：允许高很多的阀行程效率并且没有由于接触点产生的行程损失。该改善的效率直接地与较高阀行程关联，该较高阀行程利用实际尺寸的孔口来实现较大流量。通过从设计移除全部的内部阀接触点，所公开的阀继而可取得高得多的关闭力，该关闭力减小了阀泄漏量。

此外，如上文所述及，当前阀设计通常利用压电致动器和阀体之间的球体来补偿不对准。这将致动器限于仅在一个方向上施加力(球界面的挤压)。相比之下，所公开的实施例利用与双侧向挠曲件组合的刚性夹具，当将负电压施加至压电叠合体时，这允许压电致动器施加额外关闭力。

图4示出了根据实施例的阀300的分解图。在该实施例中，致动器框架302螺接至隔膜314，并且然后螺接至压电致动器306的顶部。压电致动器306的底部利用刚性夹具310以安装至隔膜314根部，刚性夹具310可为夹具套环、多卡爪盘、锁紧限位螺钉等的形式。这些特征从整个阀移除接触点。

图5A和图5B示出了根据所公开实施例的双侧向挠曲件设计的实例的耦接件。如图中所示，双侧向挠曲件设计能够在任何方向上弯曲或挠曲。在一个实施例中，挠曲件由316L不锈钢(SS)制成。然而，在其它实施例中，挠曲件可为哈斯特合金或任何其它类型的耐腐蚀合金。如图5A所示，在一个实施例中，双侧向挠曲件包括由窄的轴或耦接件所连接的两个宽长的圆柱形部段。两个宽长的圆柱形部段和窄的耦接件的长度和宽度在不同实施例中可改变。此外，尽管两端部圆柱形部段描述为具有相同长度和宽度，但在一些实施例中，两端部圆柱形部段的长度和/或宽度可改变。

图5B描述了包括两端部圆柱形部段和中间圆柱形部段的双侧向挠曲件。中间圆柱形部段经由窄的耦接件/轴部段在每个端部连接至端部圆柱形部段的每一者。这些部段和连接器部段中的每一者的长度和宽度在不同实施例中可改变。例如，在一些实施例中，与两端部圆柱形部段相比，中间圆柱形部段可为较宽的。另外，两端部圆柱形部段的尺寸可彼此不同。另外，在某些实施例中，双侧向挠曲件可包括基部，该基部具有与如图3和图4所示的实施例中所描述的双侧向挠曲件的顶部不同的尺寸和形状。

在另选实施例中，根据所公开实施例，可使用单侧向挠曲件(诸如图5C所示的实例)。在所描述实施例中，单侧向挠曲件设计包括两个工字梁形状结构，该两个工字梁形状结构彼此垂直且竖直地安装，使得它们共享共同的中间平台。如图中所示，该单侧向挠曲件实现在两个方向X或Y上的挠曲。

图6和图7示出了如图3所示的“刚性夹具”的两个变型。这些变型将取代如图3所示的耦接部330。在图6所示的实施例中，公开了磁性耦接件的版本，其中夹具由磁性耦接件取代，该磁耦接件利用致动器磁体610和耦接件磁体620。磁性耦接件允许在组装过程期间的侧向不对准，但一旦磁体接触，则赋予刚性连接。例如，当磁体耦接时，它们将提供刚性接合部而没有与接触点相关联的问题。磁体的平坦表面将适应致动器和本体之间的任何侧向不对准。

在图7所示的实施例中，替代使用夹具来将挠曲件附接至致动器，在该实施例中，使用胶合接合部或胶合连接710，其中销712和杯714用于促进胶合连接710。在一个实施例中，胶将为像环氧树脂一样的硬性粘合剂。胶合接合部将适应显著的侧向和竖直不对准。例如，在一个实施例中，胶将允许零件独立地定位，从而允许竖直和侧向不对准，同时仍消除接触点。

图8示出了根据另一实施例的阀800的三维视图。在一个实施例中，阀800在质量流量控制器中实现，如上文所描述。类似于图3中的阀，阀800包括致动器框架802、压电致动器806(包括顶部和底部挠曲元件804和压电叠合体808(可为一个以上))、热式补偿块825、耦接器810、耦接器套筒824、柱塞座826、双侧向挠曲件827、阀座814、隔膜821、同心控制环828、侧向定位器弹簧801、球形安装件823、位置传感器目标818、位置传感器816和阀块820。在该实施例中，耦接器810和锥形套筒824组合以经由双侧向挠曲件827将压电致动器806的底部附接至柱塞座826，双侧向挠曲件827移除阀800内的所有接触点。在一个实施例中，柱塞座826和双侧向挠曲件827加工为一个部件。另选地，柱塞座826和双侧向挠曲件827可为焊接或胶合在一起的单独部件。在一个实施例中，与双侧向挠曲件827的本体相比，双侧向挠曲件827的顶部819为较宽的，以利用锥形套筒824提供对耦接器810的固定连接。

球形安装件823和侧向定位器弹簧801组合以提供压电致动器806与阀座814的轴向和同心对准，阀座814继而经由同心控制环828与阀本体820轴向地同心对准。侧向定位器弹簧801可配置成根据应用要求提供致动力或预加载力。

为使阀在宽广温度范围上操作而不使阀关闭失效或对双侧向挠曲件根部产生过大应力，阀必须构造成在操作温度范围上产生接近零的行程变化。在一个实施例中，全部热膨胀之和可通过选择对于致动器框架、致动器挠曲件804、耦接器810和阀座814具有适当热膨胀系数(CTE)的材料来清除。例如，在一个实施例中，致动器框架800具有高CTE，致动器挠曲件804具有低CTE，热式补偿块具有高CTE，并且耦接器具有低CTE。

阀座814和阀体820通过将隔膜821夹置于阀体820的阀缘(bead)特征和阀座814的密封区之间而被密封。这提供了干净可靠的全金属密封，而不使用单独密封部件。

阀位置可利用基于电容器的电子感测系统来准确地确定，该电子感测系统包括金属目标板818和传感器816，传感器816具有整体电容器板和板上电子器件。目标板可为如图所示的单独部件，或作为致动器挠曲件804的整体特征。在一个实施例中，用致动器移动目标818，并且传感器816固定至非移动阀组件。在所示实施例中，目标818附接至致动器框架802。将适当信号施加于电容器上，并且所得的输出与板之间的间隙成比例，该间隙由阀位置决定。阀800的其它方面和配置如上文相对于阀300所描述的那样。

因此，上述描述公开了新颖阀设计的一些实施例，该新颖阀设计旨在用于高流量(>30slpm)和低流量(≤30slpm)热式质量流量控制器。如本文所描述，通过使隔膜以可控方式在已知直径的孔口上从其密封坐落位置向上偏转，所公开阀利用压电叠合体来控制流量。对于给定的一组流体条件，通过阀的可能最大流量由孔口的直径和隔膜的最大位移决定。由于其固有限制，压电叠合体可生成大力，但具有小位移。例如，典型2.5"长的压电致动器具有仅约0.0022"的最大位移。对于利用实际尺寸的孔口实现期望的流量，这是不充分的位移。因此，根据所公开实施例，为了在阀内形成高流量，可将行程倍增器添加至该设计来以力为代价放大压电叠合体的固有小运动。压电叠合体可与行程倍增器整合在一起以形成致动器。为使致动器的效率最大化，阀内的所有接触点被移除，并且在需要顺应性的情况下，使用双轴向挠曲件。在一个实施例中，所公开实施例的独特方面为刚性夹具和双侧向挠曲件与压电致动器的组合。

所公开实施例的优点包括但不限于：1)通过实现致动器设计(当以负电压驱动时，可施加额外关闭力)，允许改善流量关闭；2)通过消除阀内的所有接触点，从而消除或减小随着循环的磨损，使致动器的效率最大化；3)利用双轴向挠曲件替代球体，因此允许柱塞被推动或拉动；和4)提供极其干净的流动路径。

如先前所说明，包括隔膜的上述描述仅旨在作为所公开实施例的实例，并且不旨在限制所公开实施例的结构、方法或实施方式。如本领域的技术人员所理解，本文所描述的所公开实施例的某些方面可实现为固件、固件/软件组合、固件/硬件组合，或硬件/固件/软件组合。

还应理解，可做出各种修改，可以各种形式和实例来实现本文所公开的主题，并且可将教导内容应用于多种应用中，这些应用中的仅一些已在本文中描述。下述权利要求书旨在要求保护落入本教导内容的真实范围内的任何和全部应用、修改和变型。

Claims (20)

1.一种阀组件，包括：

压电叠合体；

环绕所述压电叠合体的压电致动器，所述压电致动器具有挠曲元件，所述挠曲元件提供将所述压电叠合体的移动放大的行程倍增器；

阀块，所述阀块具有入口流动路径和出口流动路径；

隔膜，所述隔膜坐落于所述阀块顶部上，其中所述隔膜的外部为刚性的，并且所述隔膜的内部在竖直轴线上为可移动的；和

双侧向挠曲件，其中所述压电致动器的底部经由所述双侧向挠曲件机械地附接至所述隔膜。

2.根据权利要求1所述的阀组件，还包括致动器框架，所述致动器框架耦接至所述隔膜的所述外部。

3.根据权利要求2所述的阀组件，其中所述致动器框架安装至所述压电致动器的顶部。

4.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述压电致动器的所述底部利用刚性夹具附接至所述双侧向挠曲件。

5.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述压电致动器的所述底部利用磁性耦接件附接至所述双侧向挠曲件，所述磁性耦接件包括致动器磁体和耦接器磁体。

6.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述压电致动器的所述底部利用胶合连接附接至所述双侧向挠曲件。

7.根据权利要求6所述的阀组件，其中所述胶合连接通过所述压电致动器的销形部件和所述双侧向挠曲件的杯形部件来促进。

8.根据权利要求1所述的阀组件，还包括预加载弹簧，所述预加载弹簧定位于所述隔膜内的所述双侧向挠曲件周围。

9.一种质量流量控制器，包括：

流量传感器组件，所述流量传感器组件用于感测通过流动路径的流量；

阀组件，所述阀组件包括：压电叠合体；环绕所述压电叠合体的压电致动器，所述压电致动器具有挠曲元件，所述挠曲元件提供将所述压电叠合体的移动放大的行程倍增器；阀块，所述阀块具有入口流动路径和出口流动路径；隔膜，所述隔膜坐落于所述阀块顶部上，其中所述隔膜的外部为刚性的，并且所述隔膜的内部在竖直轴线上为可移动的；和双侧向挠曲件，其中所述压电致动器的底部经由所述双侧向挠曲件机械地附接至所述隔膜；和

控制装置，所述控制装置编程成接收期望流速，从所述流量传感器组件接收流量的指示，确定通过所述流动路径的实际流速，和控制所述阀组件以调节流体流量。

10.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述阀组件还包括致动器框架，所述致动器框架耦接至所述隔膜的所述外部。

11.根据权利要求10所述的质量流量控制器，其中所述致动器框架安装至所述压电致动器的顶部。

12.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述压电致动器的所述底部利用刚性夹具附接至所述双侧向挠曲件。

13.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述压电致动器的所述底部利用磁性耦接件附接至所述双侧向挠曲件，所述磁性耦接件包括致动器磁体和耦接器磁体。

14.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述压电致动器的所述底部利用胶合连接附接至所述双侧向挠曲件。

15.根据权利要求14所述的质量流量控制器，其中所述胶合连接通过所述压电致动器的销形部件和所述双侧向挠曲件的杯形部件来促进。

16.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述阀组件还包括预加载弹簧，所述预加载弹簧定位于所述隔膜内的所述双侧向挠曲件周围。

17.根据权利要求9所述的质量流量控制器，还包括电路以当在闭合方向上驱动时从所述压电叠合体排出电荷。

18.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述双侧向挠曲件包括由窄轴连接的宽基部和顶部。

19.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述双侧向挠曲件为附接至柱塞座的细长管状根部。

20.根据权利要求9所述的质量流量控制器，其中所述控制装置配置成将负电压施加至所述压电叠合体以抵消压电磁滞。