[实用新型]一种基于超磁致伸缩薄膜驱动器的微型泵

说明书

技术领域

本发明涉及微型泵，特别涉及一种以磁致伸缩薄膜作为驱动材料的微型泵。

背景技术

微泵做为微流体系统的核心部分，在药物微流量输送、释放、微量液体采样、油料微量喷射、细胞分离、集成电子元件冷却以及微量化学分析、航天等领域有着非常广阔的应用前景。目前研究较多的机械式薄膜型微泵驱动原理有压电、静电、电磁、热气动、热流动、双金属效应和形状记忆效应驱动等。压电、静电、电磁式属于高频驱动，流量较大，应用较广，但驱动电压过高，通常在上百伏，难以与IC电路控制电压相匹配。而热气动、热流动、双金属效应和形状记忆效应驱动驱动频率较低，输出的流量也较小。基于磁致伸缩材料的微型泵驱动频率可达几百上千赫磁，且磁致伸缩材料是通过线圈提供的磁场伸缩，属于非接触式驱动，不会像压电陶瓷出现电击穿等失效形式。因此利用磁致伸缩材料作为驱动器可以提高微型泵的寿命和工作性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有微泵存在的缺陷，利用超磁致伸缩材料的特性，提出一种新型的微型泵，以期提高微泵的输出流量和输出压力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于超磁致伸缩薄膜驱动器的微型泵，其结构特点在于：包括下泵体、依次压叠在下泵体上的基片和上泵体，所述基片上侧镀有正磁致伸缩效应的薄膜，下侧镀有逆磁致伸缩效应的薄膜；基片的底面与下泵体构成泵腔体和阀腔体，泵腔体与阀腔体通过通孔连通；所述泵腔体连接有进液管道，所述阀腔体连接有出液管道，所述进液管道与泵腔体连通处设有进液阀膜，所述进液阀膜通过一端粘接在泵腔体内壁上形成悬臂梁阀结构；所述阀腔体与泵腔体连通处设有出液阀膜，所述出液阀膜通过一端粘接在阀腔体内壁上形成悬臂梁阀结构；所述泵体外设有线圈架，线圈架上饶有驱动线圈。

本发明结构特点还在于：

所述正磁致伸缩效应薄膜由TbDyFe合金制成，所述逆磁致伸缩效应薄膜由SmFe合金制成；所述正磁致伸缩效应薄膜8和逆磁致伸缩效应薄膜12均由为两片，分别镀在沿泵腔体轴向的基片左右两侧。

所述基片由具有高张力的材质硅薄片制成。

所述进液阀膜和出液阀膜由具有弹性、韧性、耐腐蚀的橡胶、塑胶或硅薄膜制成。

本发明与现有技术相比，具有的有益的效果是：

1、本发明相比于现有的微泵，驱动电流小，通常小于1A，便于实现电路安全控制。

2、本发明驱动频率高，可提供较大流量和较大压力的输出。

3、本发明磁场驱动属于非接触式驱动，无冲击，噪音低。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为本发明的立体结构分解示意图。

图中：1、下泵体，2、进液阀膜，3、进液管道，4、泵腔体，5、线圈架，6、基片，7、驱动线圈，8、正磁致伸缩效应薄膜，9、上泵体，10、出液阀膜，11、阀腔体，12、逆磁致伸缩效应薄膜，13、出液管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示，微型泵包括下泵体1、依次压叠在下泵体1上的基片6和上泵体9，基片6上侧镀有正磁致伸缩效应的薄膜8，下侧镀有逆磁致伸缩效应的薄膜12；基片6的底面与下泵体构成泵腔体4和阀腔体11，泵腔体4与阀腔体11通过通孔处于连通状态；泵腔体连接有进液管道3，阀腔体连接有出液管道13，进液管道3与泵腔体4连通处设有进液阀膜2，进液阀膜2通过一端粘接在泵腔体内壁上形成悬臂梁阀结构；阀腔体11与泵腔体4连通处设有出液阀膜10，出液阀膜10通过一端粘接在阀腔体内壁上形成悬臂梁阀结构；泵体外设有线圈架5，线圈架5上饶有驱动线圈7；驱动线圈7在电流的作用下产生磁场，为磁致伸缩薄膜驱动器提供磁场驱动。

具体实施时，正磁致伸缩效应薄膜8由TbDyFe合金（市售）制成，具有逆磁致伸缩效应薄膜12由SmFe合金（市售）制成；正磁致伸缩效应薄膜8和逆磁致伸缩效应薄膜12均由为两片，分别镀在沿泵腔体轴向的基片左右两侧。基片6由具有高张力的材质硅薄片制成。进液阀膜和出液阀膜可由具有足够弹性、韧性、耐腐蚀的橡胶、塑胶或硅薄膜制成。出液阀膜一端粘接于阀腔体内壁，构成的悬臂梁阀可阻止阀腔体中的液体介质流回泵腔体，实现液体的单向输出。