[发明专利]具有多通道主动控制能力的微流体泵

权利要求书

1.一种具有多通道主动控制能力的微流体泵，包括：一个圆柱形泵腔、多个圆环柱形阀腔和分别与所述多个圆环柱形阀腔同轴的圆柱形中心孔，每一个圆环柱形阀腔和与其同轴的圆柱形中心孔构成一个微流体阀，每个微流体阀的圆柱形中心孔与各自同轴的圆环柱形阀腔之间形成一个圆环面边界，每个微流体阀的薄膜执行元件与各自的圆环面边界接触将所述圆柱形中心孔与该圆柱形中心孔同轴的所述圆环柱形阀腔隔开，其中，所述多个微流体阀可以任意设置为一个进液阀和多个出液阀，或任意设置为多个进液阀和一个出液阀，或任意设置为多个进液阀和多个出液阀，也可以让其中任意多个微流体阀处于关闭状态，所述每个圆环柱形阀腔分别通过过流通道与所述圆柱形泵腔相连，其特征在于：将微流体泵的薄膜执行元件覆盖在泵体的圆柱形泵腔上方将泵腔密闭，将所述每个微流体阀的薄膜执行元件覆盖在泵体上的圆环柱形阀腔及与其同轴的所述微流体阀的圆柱形中心孔上方构成多个微流体阀，通过所述多个微流体阀的薄膜执行元件以及微流体泵的薄膜执行元件的有序振动或位移使相应的微流体阀主动开启和关闭来实现微流体泵的泵入、泵出、止流以及流量和压强的连续精确主动控制。

2.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：构成每个微流体阀的圆柱形中心孔直接与进液口或出液口相连。

3.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：所述进液阀、出液阀和所述圆柱形泵腔在泵体的同一侧，并且所述进液阀、出液阀以所述圆柱形泵腔为中心呈圆周布置，所述薄膜执行元件与泵腔和阀腔自然封闭，每一个阀腔和泵腔通过独自的密封圈密封，并且薄膜执行元件通过一个泵盖压紧在泵体上。

4.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：所述进液阀、出液阀位于泵体的一侧，而所述圆柱形泵腔位于泵体的与所述进液阀、出液阀相对的另一侧，所述的微流体阀均布在同心的两个圆周上，位于内圆周上的微流体阀处于位于外圆周上的相邻两个微流体阀的中间位置，构成微流体泵的薄膜执行元件布置在圆柱形泵体的与所述进液阀、出液阀相对的一侧的表面且与构成进液阀和出液阀的薄膜执行元件呈对称状态。

5.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：所述微流体泵为一个立方体泵体，所述微流体阀在立方体泵体的五个表面的中心呈对称布置，所述圆柱形泵腔布置在立方体泵体的第六面的中心，位于立方体泵体的两相对面的微流体阀的圆柱形中心孔直接相连，位于与圆柱形泵腔相对表面的微流体阀的圆柱形中心孔直接与圆柱形泵腔相连，所述的立方体泵体安装微流体阀的每一个表面也可以均布多个微流体阀，圆环柱形阀 腔与在适当表面的进液口/出液口相连，其圆柱形中心孔直接与泵腔相连，圆环柱形阀腔与安装在适当表面的进液口/出液口相连。

6.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：构成进液阀和出液阀的微流体阀在没有驱动信号作用时处于关闭状态，且微流体阀的薄膜执行元件与圆环面边界具有预压紧力。

7.如权利要求1所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：在实现泵入和泵出时，采用同频率的周期信号驱动多个进液阀和多个出液阀的薄膜执行元件与泵薄膜执行元件，且作用于进液阀的薄膜执行元件的控制信号首先有效，作用于泵薄膜执行元件的控制信号相位滞后作用于进液阀的薄膜执行元件的控制信号1/4周期有效，作用于出液阀的薄膜执行元件的控制信号比作用于微流体泵的薄膜执行元件的控制信号滞后1/4周期有效；处于工作状态的微流体泵转为止流状态时，在最后一个泵入状态完成后作用于进液阀薄膜执行元件的控制信号首先无效，经1/4周期后微流体泵的薄膜执行元件控制信号无效，再经1/4周期后出液阀薄膜执行元件的控制信号无效，微流体泵转入止流状态。

8.如权利要求7所述的具有多通道主动控制能力的微流体泵，其特征在于：作用于驱动进液阀和出液阀的薄膜执行元件与作用于微流体泵的薄膜执行元件的控制信号是方波信号、正弦信号或其他周期信号；改变作用于驱动进液阀和出液阀的薄膜执行元件与微流体泵的薄膜执行元件的控制信号的频率、幅值、相位关系以改变微流体泵的流量、脉动性、输出压力。