[实用新型]一种无阀压电微量泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用压电陶瓷材料逆压电效应的微流体机械装置，具体来说，涉及一种无阀压电微量泵。 

背景技术

压电微量泵是MEMS研究领域的一个重要方向，作为微流体系统的驱动源，它是微流体系统发展水平的重要标志。压电微量泵已广泛应用于药物微量输送、生物工程、微量化学分析、打印机喷墨阵列、微量液体或气体配给、燃料微量喷射、分子识别、细胞分离、疾病诊断、药物筛选、环境监测、集成电子元件冷却、微型部件的润滑、微小卫星的推进等科学技术领域。 

根据压电微量泵有无阀片可将其分为有阀型微泵和无阀型微泵，尽管有阀型微泵的工作原理比较简单，易于控制，制造工艺比较成熟，但由于整个泵体中存在阀片等机械可动部件，受加工工艺和加工精度的制约，在实际生产应用中有阀型微泵依然存在一些问题：阀片频繁开关易疲劳损坏，导致微泵可靠性不高、使用寿命短；对于某些液体易发生阻塞；微泵硅薄膜易碎，成品率低；整机制作难度大、加工成本高。 

为了克服以上有阀型微泵的不足，公开号为CN201246300的专利文献公开了一种“V”型管无阀压电泵，该无阀压电泵在泵体的进口管和出口管分别安装V型管和倒V型管，实现了液体介质的单向流动控制，简化了无阀压电泵的结构，提高了微量压电泵的可靠性，但是该无阀压电泵也存在着一些不足：该无阀压电泵的V型管制造安装难度较大，生产成本较高；单位面积上平均进出口管面积比例较小，流量调节范围较小。 

发明内容

为了克服现有无阀压电微量泵的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型的无阀压电微量泵。 

一种无阀压电微量泵，包括振动板、泵体8和通过螺栓6连接在泵体8上的上盖板1，所述上盖板1和泵体8之间构成空腔，振动板设置在上盖板1和泵体8之间，空腔由振动板分隔为进液负压腔和出液压力腔，振动板由振动膜片2和环形压电陶瓷片3同轴粘接构成，振动膜片2中未与环形压电陶瓷片3、上盖板1及泵体8接触的中部圆形区域和外围环形区域均布有锥形孔，锥形孔的大端朝向进液负压腔，小端朝向出液压力腔，锥形孔的大端直径在30-80μm之间，小端直径在3-10μm之间，每平方毫米上分布有25-100个锥形孔。 

更进一步，所述的压电陶瓷片3的两个电极连接有压电陶瓷驱动电源9，泵体8上开有驱动压电陶瓷需要的电源线孔，电源线孔出口出设有防止液体流出的密封胶堵7。 

更进一步，所述密封圈A4设置在上盖板1和振动膜片2之间，对负压进液腔起密封的作用，密封圈B5设置在泵体8和振动膜片2之间，对出液压力腔起密封的作用。 

更进一步，所述的上盖板1与一进液管道相连，泵体8与一出液管道相连。 

该无阀压电微量泵具有结构简单、体积小、重量轻、能耗低、无噪声、无电磁干扰、流量控制精确、流量调节范围大、安装方便、操作简单、成本低、使用寿命长等优点，有利于其产业化发展，应用前景广阔。 

本实用新型还具有以下优点： 

1.本实用新型所述振动板采用压电陶瓷驱动，控制容易，结构简单；

2.在保证压电微量泵流速均匀的基础上，可最大限度的减少能源的消耗；

3.响应速度快；

4.应用广泛，可以用于药物微量输送、生物工程、微量化学分析、打印机喷墨阵列、微量液体或气体配给、燃料微量喷射、分子识别、细胞分离、疾病诊断、药物筛选、环境监测、集成电子元件冷却、微型部件的润滑、微小卫星的推进等科学技术领域。

附图说明

图1是本实用新型的一种无阀压电微量泵的结构示意图。 

图2是本实用新型的一种无阀压电微量泵应用范例的系统结构示意图。 

图3是本实用新型的一种无阀压电微量泵的振动板的前视图。 

图4是本实用新型的一种无阀压电微量泵的振动板的仰视图。 

图5是本实用新型的一种无阀压电微量泵输入电压和输出流量的关系曲线。 

图中标号说明： 1.上盖板，2.振动膜片，3.压电陶瓷片，4.密封圈A，5.密封圈B， 6.螺栓，7.密封胶堵，8.泵体，9.压电陶瓷驱动电源 

具体实施方式