JPH03168373A - Piezoelectric pump control device - Google Patents

Piezoelectric pump control device

Info

Publication number
JPH03168373A
JPH03168373A JP1303372A JP30337289A JPH03168373A JP H03168373 A JPH03168373 A JP H03168373A JP 1303372 A JP1303372 A JP 1303372A JP 30337289 A JP30337289 A JP 30337289A JP H03168373 A JPH03168373 A JP H03168373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
piezoelectric pump
diaphragm
control device
pump control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1303372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Reizo Naruse
成瀬 礼三
Teruo Shimizu
輝夫 清水
Satoshi Nakamura
聡 中村
Hiroyuki Igawa
博之 井川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON KEIKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
NIPPON KEIKI SEISAKUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON KEIKI SEISAKUSHO KK filed Critical NIPPON KEIKI SEISAKUSHO KK
Priority to JP1303372A priority Critical patent/JPH03168373A/en
Publication of JPH03168373A publication Critical patent/JPH03168373A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To always stably and accurately control the quantity of discharge by directly detecting the mechanical vibration of the moving part of a piezoelectric pump by means of a displacement sensor, and converting this into a d.c. voltage for comparing this with a reference voltage, and on the basis of the result of comparison, by controlling the intensity of the a.c. signal for driving a movable part. CONSTITUTION:The a.c. signal from an oscillator 18 passes through an electronic volume 34, and is amplified by an amplifier 19, and then this is converted into mechanical vibration by a piezoelectric actuator 12, and the displacement of the mechanical vibration is enlarged by an enlarging mechanism 16. The mechanism 16 vibrates a diaphragm 9 to forcibly feed the fluid from a piezoelectric pump 1. When the reactive pressure of a forcibly feeding device changes with the lapse of time, the vibration of the diaphragm 9 also changes. A change sensor 27 senses the vibration of a steel plate 28 being vibrated together with the diaphragm 9, and outputs an electric signal. This signal is detected by the detection part of a sensor driving part 30, and is compared with a reference voltage by means of a comparator 32. On the basis of the comparison result, the electronic volume 34 controls the intensity of the a.c. signal, thus, the amplitude of the mechanism 16, or the diaphragm 9 can be controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 産業上の利用分野 本発明は、液体・気体等を圧送する圧竜ポンプの制御装
置に関する発明である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a control device for a pressurized pump that pumps liquid, gas, etc.

従来の技術 従来は、第9図に示すように、圧電ポンプはポンプ1と
駆動部2とからなり、ポンプ1には吸入口3に逆止弁4
を・吐出口5に別の逆止弁6をそれぞれ設けている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
- Separate check valves 6 are provided at each discharge port 5.

ポンプ1は、更に、固定部のハウジング7と可動体のダ
イヤフラム9を備えていろ。
The pump 1 further includes a housing 7 as a fixed part and a diaphragm 9 as a movable part.

前記駆動部2は、駆動回路11と,電気信号を機械的変
位に変換する圧電アクチュエータl2及び剛い棒状のテ
コl3とスプリングl4とダイヤフラム9とを連結する
板バネ15とからなる拡大機構16とにより構成されて
いる。
The drive unit 2 includes a drive circuit 11, a piezoelectric actuator l2 that converts an electric signal into a mechanical displacement, and a leaf spring 15 that connects a stiff rod-shaped lever l3, a spring l4, and a diaphragm 9. It is made up of.

駆動回路11は、発振器18と増幅器19からなり、発
振器18で発生した所定周波数の交流信号は、増幅器1
9で振幅増幅される。
The drive circuit 11 consists of an oscillator 18 and an amplifier 19, and an AC signal of a predetermined frequency generated by the oscillator 18 is sent to the amplifier 1.
9, the amplitude is amplified.

吐出口5には、流量センサー20と圧力センサー21が
設けられ、これらの検出信号は制御回路23に与えられ
ている。制御回路23は、所定の演算に基づき発振器1
8の振動数や増幅器l9の増幅率を制御するものである
The discharge port 5 is provided with a flow rate sensor 20 and a pressure sensor 21, and their detection signals are provided to a control circuit 23. The control circuit 23 controls the oscillator 1 based on a predetermined calculation.
8 and the amplification factor of amplifier 19.

本発明が解決しようとする課題 第9図に示した従来の圧電ポンプにあっては、予め定め
た周波数f.の信号を発振器18より発生し、この信号
を増幅器19で増幅する。
Problems to be Solved by the Invention In the conventional piezoelectric pump shown in FIG. 9, a predetermined frequency f. The oscillator 18 generates a signal, and the amplifier 19 amplifies this signal.

そして、周波数f. tH幅V0 の交流信号を拡大機
構16に与え、ポンプ部1を駆動し、液体を圧送する。
And the frequency f. An AC signal with a tH width V0 is applied to the enlarging mechanism 16 to drive the pump section 1 and pump the liquid.

目標流量Q0 について、駆動回路1lの出力信号9(
f,、V,)トすると、ココテ発振周波rllf.振幅
電圧V.である拡大機構16により機械振動に変換され
た振動(fl、Vl)は、始動時に流1iQゆを吐出さ
せる。
Regarding the target flow rate Q0, the output signal 9 of the drive circuit 1l (
f,,V,), the oscillation frequency rllf. Amplitude voltage V. The vibrations (fl, Vl) converted into mechanical vibrations by the enlarging mechanism 16 cause the flow 1iQyu to be discharged at the time of startup.

従って、流量Q.は、常に流量センサー20及び圧力セ
ンサー21でモニターされ制御回路23に伝えられる。
Therefore, the flow rate Q. is constantly monitored by the flow rate sensor 20 and pressure sensor 21 and transmitted to the control circuit 23.

時間が経過すると吐出側の負荷が増大することによりダ
イヤフラム9の振動数が弱められて流量がQ.→Q.十
△Qlと変化する。
As time passes, the load on the discharge side increases, which weakens the frequency of the diaphragm 9 and reduces the flow rate to Q. →Q. It changes as 10△Ql.

制御回路は、この変化量ΔQlを減少させる演算を行い
、発振器18と増幅器19を制御する。これにより、出
力信号は(f. 、V. ) −+ (flVl)に修
正され、この信号H (fL  Vl )が目標流1t
Q.を与えるように動作する。
The control circuit performs an operation to reduce this amount of change ΔQl, and controls the oscillator 18 and amplifier 19. As a result, the output signal is modified to (f., V.) −+ (flVl), and this signal H (fL Vl) becomes the target flow 1t
Q. It works to give.

しかしながら、従来では流量と流体圧の変動に基づいて
発振器l8と増幅器19とを制御しているので、ダイヤ
フラム9の修正信号を(fLV1)に変更するまで己こ
遅れ(タイムラグ)が生じる。
However, since the oscillator l8 and amplifier 19 are conventionally controlled based on fluctuations in flow rate and fluid pressure, a delay (time lag) occurs until the correction signal of the diaphragm 9 is changed to (fLV1).

従って、?iflQの変化量ΔQ1のとき出力信号(f
l、Vl)にしたが、その結果が現れる前に、吐出{!
!++の環境の変化により変化量△Q2になる場合が多
々ある。
Therefore? When the amount of change in iflQ is ΔQ1, the output signal (f
l, Vl), but before the result appears, the ejection {!
! There are many cases where the amount of change becomes ΔQ2 due to changes in the ++ environment.

本来△Qlを補正するために行った出力信号(fl、V
l)が、遅れのための変化量△Q2のとき動作し、正確
な流量調整ができなくなってしまうことになる。
The output signal (fl, V
l) operates when the amount of change due to the delay is ΔQ2, making it impossible to accurately adjust the flow rate.

特に小型で高性能の圧電ポンプでは、流量不足になった
り、逆に流量過剰になったりしてtg ffiが不安定
になってしまう場合があった。
Particularly in the case of small-sized, high-performance piezoelectric pumps, there are cases where the flow rate becomes insufficient or, conversely, the flow rate becomes excessive, resulting in tg ffi becoming unstable.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、取扱い
液体の粘度や圧送先の状況変化等による外乱に直ちに反
応して、常に安定して正確に送量の制御できる圧電ポン
プを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric pump that can always stably and accurately control the amount of feed by immediately responding to disturbances caused by changes in the viscosity of the handled liquid or the conditions of the pumping destination. It is an object.

[発明の構成] 課題を解決するための手段 本発明おいては、第1図に示すように、ポンプ1の可動
部のダイヤフラム9に鉄板28を固着し、この鉄板28
の機械的振動を検知する検出部の変位センサー27を鉄
板28に対向して設ける。
[Structure of the Invention] Means for Solving the Problems In the present invention, as shown in FIG.
A displacement sensor 27 of a detection section for detecting mechanical vibration is provided opposite to the iron plate 28.

検出部Zこ変位センサー27に高周波を与えるセンサー
駆動部30と、第2図に示すようにセンサー駆動部30
に検波回路36を設けた。
A sensor drive unit 30 that applies a high frequency to the detection unit Z displacement sensor 27, and a sensor drive unit 30 as shown in FIG.
A detection circuit 36 was provided.

また、この検波回路36の出力設定器33で定めた基準
電圧とを比較する比較器32と、この比較結果信号によ
り発振器l8から出力される交流信号の強度を制御する
電子ボリウム34と、この電子ボリウム34の出力信号
により機械振動する圧電アクチュエータ12と、機械振
動の振幅を拡大する拡大機構16と、拡大機構に連結さ
れて振動させられる前記ダイヤフラム9を備える。
Also, a comparator 32 for comparing the reference voltage determined by the output setter 33 of the detection circuit 36, an electronic volume control 34 for controlling the intensity of the AC signal output from the oscillator l8 based on the comparison result signal, and It includes a piezoelectric actuator 12 that mechanically vibrates in response to an output signal from a volumetric volume 34, an enlarging mechanism 16 that amplifies the amplitude of the mechanical vibration, and the diaphragm 9 that is connected to the enlarging mechanism and vibrates.

作用 第1、2図に従って動作を説明する。action The operation will be explained according to FIGS. 1 and 2.

発振器18から出力される交流信号は、ボリウム34を
通り、増幅器19で増幅され、圧電アクチュエータl2
で機械振動に変換され拡大機構16で機械振動の変位が
拡大される。
The alternating current signal output from the oscillator 18 passes through the volume 34, is amplified by the amplifier 19, and is transmitted to the piezoelectric actuator l2.
The vibration is converted into mechanical vibration, and the displacement of the mechanical vibration is expanded by the expansion mechanism 16.

拡大機構16は、ダイヤフラム9を振動させてポンプ1
から流体が圧送される。圧送先の反圧力が時間の経過と
とも変化すると、ダイヤフラム9の振動にも変化が生じ
る。変位センサー27は、ダイヤフラム9と共に振動す
る鉄板28の振動を感知し電気信号を出力する。この電
気信号はセンサー駆動部30の検波部で、検波され比較
器32に入力される。
The expansion mechanism 16 vibrates the diaphragm 9 to increase the pump 1.
Fluid is pumped from When the counter pressure at the pumping destination changes over time, the vibration of the diaphragm 9 also changes. The displacement sensor 27 senses the vibration of the iron plate 28 that vibrates together with the diaphragm 9, and outputs an electric signal. This electrical signal is detected by the detection section of the sensor drive section 30 and input to the comparator 32 .

比較器で予め設定器33で定めた基準電圧とこの検波信
号と比較する。
A comparator compares this detected signal with a reference voltage predetermined by the setting device 33.

この検波信号はダイヤフラム9の振幅に比例した直流信
号となっている。一方電子ボリウム34は、そこを通過
する交流信号の強度を制御するので、比較結果に基づい
て通過する。交流信号を減少、維持、増大させる。この
制御ざれた交流信号により拡大機構16の振幅が制御ざ
れ、ダイヤフラム9の振幅も制御される。
This detection signal is a DC signal proportional to the amplitude of the diaphragm 9. On the other hand, since the electronic volume control unit 34 controls the intensity of the AC signal passing therethrough, it passes based on the comparison result. Reduce, maintain, and increase alternating current signals. The amplitude of the enlarging mechanism 16 is controlled by this uncontrolled alternating current signal, and the amplitude of the diaphragm 9 is also controlled.

負荷の変動によりダイヤフラム9の振幅が減少しようと
した場合は交流信号を増大させ、同一の場合は、維持さ
せ、振幅が増大しようとした場合は交流信号を減少させ
る。
If the amplitude of the diaphragm 9 is about to decrease due to a load change, the AC signal is increased; if the amplitude is the same, it is maintained; if the amplitude is about to increase, the AC signal is decreased.

ダイヤフラム9の振幅がポンプ1の圧送量を決定するの
で、ダイヤフラム9の振幅を負荷の変化に拘らず一定に
することにより、圧送量を安定して定常化できる。
Since the amplitude of the diaphragm 9 determines the amount of pumping by the pump 1, by keeping the amplitude of the diaphragm 9 constant regardless of changes in the load, the amount of pumping can be stably maintained.

実施例 以下に本発明を図面に従って詳細に説明する。Example The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図は、アナログ方式の第1実施例を示す図面であり
、本発明の圧電ポンプはポンプlと駆動部22とから構
或されている。
FIG. 1 is a drawing showing a first embodiment of an analog system, and the piezoelectric pump of the present invention is composed of a pump l and a driving section 22. In FIG.

前記ポンプ1は、吸入口3に逆止弁4を、吐出口5に別
の逆止弁6をそれぞれ設け、更に、ポンプ部lは固定部
のハウジング7と可動体のダイヤフラム9とを備えてい
る。
The pump 1 is provided with a check valve 4 at the suction port 3 and another check valve 6 at the discharge port 5, and furthermore, the pump part l includes a housing 7 as a fixed part and a diaphragm 9 as a movable part. There is.

前記駆動部22は、駆動回路24と拡大機構l6と制御
回路25とから構成されている。
The drive section 22 includes a drive circuit 24, an enlargement mechanism l6, and a control circuit 25.

拡大機構16は、電気信号を機械的変位に変換する圧電
アクチュエータ12と、この変位を拡大するテコ13と
、テコ13の先端に係止されたコイル状スプリング14
と、一端が前記ダイヤフラム9に連結され、他端がテコ
13の先端に連結される板バネ15とから構成されてい
る。
The expansion mechanism 16 includes a piezoelectric actuator 12 that converts an electric signal into mechanical displacement, a lever 13 that expands this displacement, and a coiled spring 14 that is fixed to the tip of the lever 13.
and a plate spring 15 whose one end is connected to the diaphragm 9 and the other end is connected to the tip of the lever 13.

制御回路25は、ダイヤフラム9に固着された鉄板28
、この鉄板28の動きを検出する変位センサー27と、
センサー駆動回路30と、整流回路3lと比較器32と
、設定器33とから構成されている。
The control circuit 25 includes an iron plate 28 fixed to the diaphragm 9.
, a displacement sensor 27 that detects the movement of this iron plate 28,
It is composed of a sensor drive circuit 30, a rectifier circuit 3l, a comparator 32, and a setting device 33.

鉄板28は、ダイヤフラム9の外面に、ダイヤフラム9
の振動に影響を与えないほど小さい面積で薄手のもので
あり、変位センサー27との距離は鉄板28の振動を妨
げない範囲で十分接近している。
The iron plate 28 is attached to the outer surface of the diaphragm 9.
It has a small area and is thin enough not to affect the vibration of the iron plate 28, and the distance to the displacement sensor 27 is close enough to the extent that it does not interfere with the vibration of the iron plate 28.

前記駆動回路24は、交流信号を発生する発振器18と
、比較器32の出力信号により制御される電子ボリウム
34と、この電子ボリウム34とこの電子ボリウム34
から出力された信号を増幅して前記圧電アクナユエータ
12に与える増幅器l9とから構成されている。
The drive circuit 24 includes an oscillator 18 that generates an alternating current signal, an electronic volume 34 that is controlled by the output signal of the comparator 32, and an electronic volume 34 that is controlled by the output signal of the comparator 32.
and an amplifier l9 that amplifies the signal output from the piezoelectric actuator 12 and supplies the amplified signal to the piezoelectric actuator 12.

第2図は、第1図の駆動回路24と制御回路25を詳し
く示したものである。
FIG. 2 shows the drive circuit 24 and control circuit 25 of FIG. 1 in detail.

駆動回路24の発振器18は、電灯線のAC 1 00
V50/60HZを供給するトランス回路を用いている
。電子ボリウム34は、ベース制御のQ1,Q2により
構成され、第1トランジスターQ1のベースに加えられ
る制御電圧の大小により、第2トランジスターQ2を通
過する交流信号の強さを加減する。本実施例では、信号
源のACIOO■が充分な強さであるため増幅器19を
用いていない。
The oscillator 18 of the drive circuit 24 generates AC 100 of the power line.
A transformer circuit that supplies V50/60Hz is used. The electronic volume 34 is composed of base control transistors Q1 and Q2, and adjusts the strength of the AC signal passing through the second transistor Q2 depending on the magnitude of the control voltage applied to the base of the first transistor Q1. In this embodiment, the amplifier 19 is not used because the signal source ACIOOO■ has sufficient strength.

センサー駆動回路30は、変調回路35、検波回路36
、増幅器37とからなり、変調回路35からセンサー2
7に高周波信号を送る。
The sensor drive circuit 30 includes a modulation circuit 35 and a detection circuit 36.
, and an amplifier 37, from the modulation circuit 35 to the sensor 2.
Send a high frequency signal to 7.

センサー27は、これにより高周波磁界を発生し、ダイ
ヤフラム9上の鉄板28はこの高周波磁界ζこ影響を及
ぼす。従って、鉄板28が変位すると、変調回路35の
高周波信号は振幅変調を受ける。
The sensor 27 thereby generates a high frequency magnetic field, and the iron plate 28 on the diaphragm 9 influences this high frequency magnetic field ζ. Therefore, when the iron plate 28 is displaced, the high frequency signal of the modulation circuit 35 undergoes amplitude modulation.

この変調信号は、検波回路36を通ると、この変調成分
だけが取出され、ダイヤフラム9の変位に比例した信号
となる。
When this modulated signal passes through the detection circuit 36, only this modulated component is extracted and becomes a signal proportional to the displacement of the diaphragm 9.

この検波信号は、増幅器37を経て整流器31て完全な
直流電圧とされる。
This detected signal passes through an amplifier 37 and a rectifier 31 to be made into a complete DC voltage.

比較器32では、ダイヤフラム9の振幅に比例した前記
直流電圧を、設定器33て予め設定した基準電圧とを比
較し、これらの差を増幅して電流ボリウム340制御信
号とする。
The comparator 32 compares the DC voltage proportional to the amplitude of the diaphragm 9 with a reference voltage preset by the setter 33, and amplifies the difference between them to provide a current volume 340 control signal.

そして 1、振幅に比例した直流電圧〉基準電圧ならば、ダイヤ
フラム9の振幅が大きくなり、流量を増大させているの
で、電子ボリウム34をしぼって駆動用交流信号の強さ
を減少させる。
If 1. DC voltage proportional to amplitude>reference voltage, the amplitude of the diaphragm 9 becomes large and the flow rate increases, so the electronic volume 34 is throttled down to reduce the strength of the driving AC signal.

2、振幅に比例した直流電圧〈基準電圧ならば、ダイヤ
フラム9の振幅が小さくなり、流量を減少させているの
で、電子ボリウム34を開いて交流信号の強さを増大さ
せる。
2. If the DC voltage is proportional to the amplitude (reference voltage), the amplitude of the diaphragm 9 will be small and the flow rate will be reduced, so the electronic volume 34 will be opened to increase the strength of the AC signal.

3、振幅に比例した直流定圧=基準電圧ならば、制御信
号がゼロとなり、電子ボリウム34は変更されず、交流
信号は変化しない。
3. If DC constant pressure proportional to amplitude = reference voltage, the control signal becomes zero, the electronic volume 34 is not changed, and the AC signal is not changed.

ダイヤフラム9の振幅の変化量は、直接センサ27によ
り検出するので、制御信号に波形の変形や位相のズレが
発生せず、遅れのないリアルタイムの流量制御が行われ
る。
Since the amount of change in the amplitude of the diaphragm 9 is directly detected by the sensor 27, no waveform deformation or phase shift occurs in the control signal, and real-time flow control without delay is performed.

なお、基準電圧を変えることにより、目標流量を任意に
設定できる。
Note that the target flow rate can be set arbitrarily by changing the reference voltage.

第3図、第4図にデジタル方式の第2実施例を説明する
A second embodiment of the digital system will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

本実施例では、制御回路25にはピークホールド39、
3回路のアナログ/デジタル変換器(A/D)40、マ
イクロコンピュータ41、デジタル設定器42を備えて
いる。
In this embodiment, the control circuit 25 includes a peak hold 39,
It includes a three-circuit analog/digital converter (A/D) 40, a microcomputer 41, and a digital setting device 42.

第4図は、第3図を詳示するもので、ピークホールド3
9は2回路設けられ、検出信号波形の正側ピーク及び負
側ビークを夫々ホールドする第1ピークホールド43、
第2ピークホールド44からなる。
Figure 4 shows Figure 3 in detail and shows the peak hold 3
9 is provided with two circuits, a first peak hold 43 for holding the positive side peak and negative side peak of the detection signal waveform, respectively;
It consists of a second peak hold 44.

各ピークホイルド43・44は、リセット端を夫々持ち
、第5図に示すように、リセット人力があるホールドし
たピーク値を消去し、新たに信号のピーク値をホールド
する。
Each of the peak holds 43 and 44 has a reset end, and as shown in FIG. 5, the held peak value with the reset force is erased and a new peak value of the signal is held.

負側ピーク値は、インバータ45ζこより反転された後
、A/D40の第1人カへ、正側ピーク値は、そのまま
第2A/D40の第2人カへ、又設定基準重圧は、第3
人カへ夫々送られている。
After being inverted by the inverter 45ζ, the negative side peak value is sent to the first person's power of the A/D 40, the positive side peak value is directly sent to the second person's power of the second A/D40, and the set reference pressure is sent to the third person's power.
They are sent to each person individually.

A/D40の出力は、マイクロコンピューター41に人
力され、基準電圧との比較やその他演算が行われる。
The output of the A/D 40 is input manually to a microcomputer 41, where it is compared with a reference voltage and other calculations are performed.

交流発振器18は、オペアンプの帰還信号により周波数
設定を行う形式であり、電子ボリウム34はマイクロコ
ンピューター41の演算結果により制御される。
The AC oscillator 18 is of a type in which the frequency is set by a feedback signal from an operational amplifier, and the electronic volume 34 is controlled by the calculation result of a microcomputer 41.

マイクロコンピューター41は、第6図のフローチャー
トに従って動作する。ステップStで両ピークホールド
43・44をリセットし、ステップS2では所定時間、
ダイヤフラム9の振動の1周期以上待門する。ステップ
S3てA/D40にビ−クホール43・44の値を取り
入れ、ステップS4で設定した基準電圧を人力する。
The microcomputer 41 operates according to the flowchart shown in FIG. In step St, both peak holds 43 and 44 are reset, and in step S2, for a predetermined time,
Wait for at least one period of vibration of the diaphragm 9. In step S3, the values of the peak holes 43 and 44 are input to the A/D 40, and the reference voltage set in step S4 is input manually.

ステップS5で入力した振幅電圧と基準電圧とを比較す
る。
The amplitude voltage input in step S5 is compared with a reference voltage.

振幅値〉基準電圧ならステップS6に進み電子ボリウム
34をしぼり、増幅期19へ入力する交流信号の強さを
弱める。
If amplitude value>reference voltage, the process proceeds to step S6, where the electronic volume controller 34 is throttled down to weaken the strength of the AC signal input to the amplification period 19.

次には、振幅値=基準電圧ならステップS7に進み、電
子ボリウム34の状態維持させる。
Next, if the amplitude value=the reference voltage, the process proceeds to step S7, and the state of the electronic volume 34 is maintained.

また、振動く基準電圧ならステップS8に進み、電子ボ
リウム34を開き、増幅期l9へ人力する交流信号の強
さを強める。
If the reference voltage is oscillating, the process proceeds to step S8, where the electronic volume control 34 is opened and the strength of the alternating current signal supplied to the amplification period 19 is increased.

これらステップSt−S6、S7、S8の処理は、順環
して何回も行われ、例えば毎秒10回行う等する。
These steps St-S6, S7, and S8 are performed many times in order, for example, 10 times per second.

次に各実施例について、その効果を実証するための実験
結果を以下に説明する。
Next, experimental results for demonstrating the effects of each example will be described below.

第7図において、本発明の制御装置を用いて水槽中Aの
水をパイプB中に逆水し、高さ100cmまで揚水する
。その効果を明確にするために本発明の駆動装置と従来
の駆動装置とをスイッチSWて切り換える。
In FIG. 7, water in tank A is backflowed into pipe B using the control device of the present invention, and the water is pumped up to a height of 100 cm. In order to clarify the effect, the drive device of the present invention and the conventional drive device will be switched by using the switch SW.

水を吐出すると水柱がパイプB中で次第に高くなり、圧
電ポンプに対して負荷が増大する。水を100cm押し
上げた状態では水頭圧=100  /どなる。この負担
増に対してダイヤフラム9の振動は減少しようとするが
、それにより送水量も減少しようとする。
When water is discharged, the water column becomes higher and higher in pipe B, increasing the load on the piezoelectric pump. When the water is pushed up 100 cm, the head pressure = 100 / roar. In response to this increased load, the vibration of the diaphragm 9 tends to decrease, but the amount of water conveyed also decreases accordingly.

第8図に示すように本発明ではこの振幅減少量を補正す
るので、水頭が0から100cmに至るまで送水量は略
0,61±2cc/secに安定している。
As shown in FIG. 8, in the present invention, since this amplitude reduction amount is corrected, the water supply amount remains stable at approximately 0.61±2 cc/sec until the water head reaches 0 to 100 cm.

従来の装置では、水頭Ocmで1.  OOrc/Se
eの送水量が、負担増に伴い次第に減少し、水頭50叩
で0.  75cc/see,水頭100cmで0.3
5cc / secとなり1.  00cc−0.  
35cc”0.  65ccも変動している。
In conventional equipment, the water head Ocm is 1. OOrc/Se
The water supply amount of e gradually decreases as the load increases, and reaches 0. 75cc/see, 0.3 at water head 100cm
5cc/sec and 1. 00cc-0.
35cc”0.65cc is also fluctuating.

なお、圧電ポンプは、拡大機構16を略して積層型圧電
アクチュエー夕で直接ダイヤフラムを振動させるタイプ
でもよく、バイモルフ型のダイヤプラムそのものが電気
で振動するタイプでもよい。
The piezoelectric pump may be of a type in which the expansion mechanism 16 is omitted and the diaphragm is directly vibrated by a laminated piezoelectric actuator, or a type in which the bimorph diaphragm itself is vibrated by electricity.

なお更に、変位センサは而周波渦定流式に限られるもの
ではなく、差動トランス型や、やわらかい座屈バネにス
トレンゲージ(歪センサ)を貼着した型でもよい。
Furthermore, the displacement sensor is not limited to a frequency vortex constant flow type, but may be a differential transformer type or a type in which a strain gauge (strain sensor) is attached to a soft buckling spring.

なお、基準電圧の設定はマイクロコンピューター内で直
接デジタル値として人力設定してもよい。
Note that the reference voltage may be manually set as a digital value directly within the microcomputer.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたようCこ、この発明によれば、圧電圧
ポンプの可動部の機械振動を変位センサで直接検出し、
この検出信号を検波して振幅に比例した直流電圧として
、この直流電圧と予め設定した基準定圧と比較し、この
比較結果ζこ基づいて、可動部を駆動する交流信号の強
度を制御するようにしたので可動部のダイヤフラムの振
幅が安定化する。
As explained above, according to the present invention, the mechanical vibration of the movable part of the piezoelectric pump is directly detected by the displacement sensor,
This detection signal is detected and converted into a DC voltage proportional to the amplitude, and this DC voltage is compared with a preset reference constant pressure, and based on this comparison result, the intensity of the AC signal that drives the movable part is controlled. This stabilizes the amplitude of the diaphragm in the moving part.

これにより圧電ポンプの流量も安定化される。基準電圧
を選定することにより、目標流量を設定できるので、正
確な圧送量を確保できる。
This also stabilizes the flow rate of the piezoelectric pump. By selecting the reference voltage, the target flow rate can be set, so an accurate pumping amount can be ensured.

ダイヤフラムの振幅は、圧雷ボンプの圧送量を一義的に
決定するので、ダイヤプラムの振幅を正確に安定化させ
ると、圧送量が正確に定常化できる。
The amplitude of the diaphragm uniquely determines the amount of pumping by the compression bomb, so if the amplitude of the diaphragm is accurately stabilized, the amount of pumping can be accurately stabilized.

圧電ポンプの負荷に変動があっても、この負荷に応じて
即ちダイヤフラムの振幅の変化を防止するように動作す
るので、流量の安定化が可能となる。
Even if the load on the piezoelectric pump varies, the piezoelectric pump operates in accordance with the load, that is, in a manner that prevents changes in the amplitude of the diaphragm, making it possible to stabilize the flow rate.

また、変位センサーが検出した変位信号には、ダイヤプ
ラムの振動情報を正確に保持しており、波形の歪み変化
や、位相のズレ等がなく、制御の遅れは全く発生しない
Furthermore, the displacement signal detected by the displacement sensor accurately retains the vibration information of the diaphragm, and there is no waveform distortion change, phase shift, etc., and no control delay occurs at all.

更に、ダイヤフラムの振幅の変化の有無のサンプリング
を一秒間にIO回以上行うので、負荷変動に伴うダイヤ
フラムの振幅変化を迅速に検出し、即ち補正を行うこと
ができる。
Furthermore, since the sampling of the presence or absence of a change in the amplitude of the diaphragm is performed more than IO times per second, changes in the amplitude of the diaphragm due to load fluctuations can be quickly detected, that is, corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の圧電ポンプの制御装置の第1実施例を
示すブロック図、第2図は第1図の詳細を示す回路図、
第3図は本発明の第2実施例を示すブロック図、第4図
は第3図の詳細を示す回路図、第5図はピークホールド
の原理を示す図、第6図は第2実施例のフローチャート
、第7図は本発明の効果を実施するための実験の方法を
示す図、第8図は本発明の実験結果を示すグラフ図、第
9図は従来のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a piezoelectric pump control device of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing details of FIG. 1,
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing details of FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing the principle of peak hold, and FIG. 6 is a diagram showing the second embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an experimental method for implementing the effects of the present invention, FIG. 8 is a graph diagram showing experimental results of the present invention, and FIG. 9 is a conventional block diagram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流信号を発生する発振器と、この交流信号を機械
振動に変換する可動部と、この振動により流体を圧送す
る圧電ポンプであって、前記可動部の近傍に設けられて
該振動を感知し変位信号を出力する検出部と、この変位
信号と予め定めた基準信号とを比較する比較部と、この
比較結果に基づき前記交流信号の強度を制御する制御部
とを備えたことを特徴とする圧電ポンプ制御装置。 2 前記変位信号が前記基準信号より大きければ、前記
制御部は前記交流信号強度を弱め、これらが等しければ
、該強度を現状維持させ、小さければ、該強度を強める
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の圧電ポンプ
制御装置 3 前記可動部が振動数するダイヤフラムであることを
特徴とする請求項1記載の圧電ポンプ制御装置。 4 前記可動部が電気信号で振動する圧電素子であるこ
とを特徴とする請求項1記載の圧電ポンプ制御装置。 5 前記可動部が前記圧電素子と、この圧電素子により
駆動されるダイヤフラムとからなることを特徴とする請
求1項記載の圧電ポンプ制御装置。 6 前記可動部が電気信号で振動するバイモルフ型の圧
電アクチエータであることを特徴とする請求項1記載の
圧電ポンプ制御装置。 7 前記検出部が差動トランスであることを特徴とする
請求項1記載の圧電ポンプ制御装置。 8 前記検出部が歪センサーであることを特徴とする請
求項1記載の圧電ポンプ制御装置。 9 前記検出部が前記可動部に固定した鉄板と、この鉄
板の振動により変調される高周波変調回路と、変調波を
検波する検波部とからなることを特徴とする請求項1記
載の圧電ポンプ制御装置。
[Claims] 1. An oscillator that generates an alternating current signal, a movable part that converts the alternating current signal into mechanical vibration, and a piezoelectric pump that pumps fluid by using the vibration, the piezoelectric pump being provided near the movable part. The device includes a detection unit that senses the vibration and outputs a displacement signal, a comparison unit that compares the displacement signal with a predetermined reference signal, and a control unit that controls the intensity of the alternating current signal based on the comparison result. A piezoelectric pump control device characterized by: 2. If the displacement signal is larger than the reference signal, the control unit weakens the AC signal intensity, if they are equal, maintains the current intensity, and if smaller, increases the intensity. The piezoelectric pump control device 3 according to claim 1. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the movable part is a diaphragm that vibrates. 4. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the movable part is a piezoelectric element that vibrates in response to an electric signal. 5. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the movable part includes the piezoelectric element and a diaphragm driven by the piezoelectric element. 6. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the movable part is a bimorph piezoelectric actuator that vibrates with an electric signal. 7. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the detection section is a differential transformer. 8. The piezoelectric pump control device according to claim 1, wherein the detection section is a strain sensor. 9. The piezoelectric pump control according to claim 1, wherein the detection section comprises an iron plate fixed to the movable section, a high frequency modulation circuit modulated by vibrations of the iron plate, and a detection section that detects a modulated wave. Device.
JP1303372A 1989-11-24 1989-11-24 Piezoelectric pump control device Pending JPH03168373A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1303372A JPH03168373A (en) 1989-11-24 1989-11-24 Piezoelectric pump control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1303372A JPH03168373A (en) 1989-11-24 1989-11-24 Piezoelectric pump control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03168373A true JPH03168373A (en) 1991-07-22

Family

ID=17920207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1303372A Pending JPH03168373A (en) 1989-11-24 1989-11-24 Piezoelectric pump control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03168373A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7267043B2 (en) 2004-12-30 2007-09-11 Adaptivenergy, Llc Actuators with diaphragm and methods of operating same
US7287965B2 (en) 2004-04-02 2007-10-30 Adaptiv Energy Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7290993B2 (en) 2004-04-02 2007-11-06 Adaptivenergy Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7312554B2 (en) * 2004-04-02 2007-12-25 Adaptivenergy, Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7409902B2 (en) 2004-12-30 2008-08-12 Adaptivenergy, Llc. Actuators with connected diaphragms
WO2009069449A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Test device and test device control method
US7793709B2 (en) * 2005-04-21 2010-09-14 Sony Corporation Jet generating device and electronic apparatus
US7861767B2 (en) * 2005-04-28 2011-01-04 Sony Corporation Airflow generating device and electronic apparatus
CN103883508A (en) * 2014-04-19 2014-06-25 湖南科技学院 Automatic electronic type air pump control device
EP2772684A1 (en) * 2013-02-28 2014-09-03 General Electric Company System for cooling devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6098182A (en) * 1983-11-04 1985-06-01 Asahi Okuma Ind Co Ltd Diaphragm pump
JPS60230574A (en) * 1984-04-27 1985-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Feed oil pump device
JPS62135675A (en) * 1985-12-10 1987-06-18 Diesel Kiki Co Ltd High pressure generating device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6098182A (en) * 1983-11-04 1985-06-01 Asahi Okuma Ind Co Ltd Diaphragm pump
JPS60230574A (en) * 1984-04-27 1985-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Feed oil pump device
JPS62135675A (en) * 1985-12-10 1987-06-18 Diesel Kiki Co Ltd High pressure generating device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7969064B2 (en) 2004-04-02 2011-06-28 Par Technologies, Llc. Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7290993B2 (en) 2004-04-02 2007-11-06 Adaptivenergy Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7312554B2 (en) * 2004-04-02 2007-12-25 Adaptivenergy, Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7317274B2 (en) 2004-04-02 2008-01-08 Adaptivenergy, Llc. Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7287965B2 (en) 2004-04-02 2007-10-30 Adaptiv Energy Llc Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same
US7267043B2 (en) 2004-12-30 2007-09-11 Adaptivenergy, Llc Actuators with diaphragm and methods of operating same
US7409902B2 (en) 2004-12-30 2008-08-12 Adaptivenergy, Llc. Actuators with connected diaphragms
US7793709B2 (en) * 2005-04-21 2010-09-14 Sony Corporation Jet generating device and electronic apparatus
US7861767B2 (en) * 2005-04-28 2011-01-04 Sony Corporation Airflow generating device and electronic apparatus
WO2009069449A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Test device and test device control method
EP2772684A1 (en) * 2013-02-28 2014-09-03 General Electric Company System for cooling devices
JP2014170744A (en) * 2013-02-28 2014-09-18 General Electric Co <Ge> System for cooling devices
US9303858B2 (en) 2013-02-28 2016-04-05 General Electric Company System for cooling devices
CN103883508A (en) * 2014-04-19 2014-06-25 湖南科技学院 Automatic electronic type air pump control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03168373A (en) Piezoelectric pump control device
KR100571224B1 (en) Linear compressor driving device, medium and information assembly
US8371829B2 (en) Fluid disc pump with square-wave driver
US8314531B2 (en) Piezoelectric actuator driver circuit
JP4378937B2 (en) pump
EP2812574B1 (en) Systems and methods for monitoring reduced pressure supplied by a disc pump system
US8845306B2 (en) Pumping system
US20080304979A1 (en) Reaction Drive Energy Transfer Device
TWI611103B (en) Control method of driving circuit of piezoelectric actuated pump and driving circuit thereof
JPS62186077A (en) Driving method for piezoelectric pump
US6505518B1 (en) Process for activating an oscillator and power supply circuit system for an oscillator
US11939970B2 (en) Control arrangement for first and second piezoelectric pumps positioned in series
US7038419B1 (en) Compressor drive
JPH0315674A (en) Control device of piezoelectric pump
JP4877369B2 (en) pump
JP5362097B2 (en) Vibration type inertial force sensor
US11773835B2 (en) Fluid control device and sphygmomanometer
CN116635627A (en) Device for controlling pressure or flow in a fluid system
US20210317824A1 (en) Pump system
JPH02112678A (en) Controller for piezoelectric pump
JPH10288165A (en) Vibrating type compressor
JPS6158482A (en) Displacement amount controlling method of piezoelectric vibrator
JPS63106002A (en) Driving circuit for piezoelectric mass flow controller valve
US20220226599A1 (en) Valve assembly, ventilator, process for operating a valve assembly, and computer program
JPS62255675A (en) Electromagnetic proportional valve control device