[发明专利]一种多液体精确比例混合装置

说明书

本发明涉及一种多液体精确比例混合装置，尤其涉及一种采用压电泵的多液体精确比例混合装置，属于精密流体控制技术领域。包括压电泵A、压电泵B、溶液A、溶液B、混合腔、混合器、电控阀，波纹渠道单元正对着压电振子安装在泵体圆柱形内腔中，本发明压采用压电振子作为驱动元件，提高泵送精度的同时，简化了系统结构组成；通过旋转波纹渠道单元使得压电泵的泵送量得到精确、可控的调节，最大限度的提高了溶液配比的可变范围。

技术领域

本发明涉及一种多液体精确比例混合装置，尤其涉及一种采用压电泵的多液体精确比例混合装置，属于精密流体控制技术领域。

背景技术

用于精确溶液配比的装置中，多采用电机加活塞的方式进行液体的吸取与排出。如专利“比例可变稀释器”(CN200520028891.8)中采用两个直线步进电机直接驱动大小活塞，实现溶剂稀释液与样液的吸取与排出。若电机行程相同，活塞面积之比为稀释液与样液的体积之比；另外可通过电机行程的调节实现液体的变比例稀释。此种溶液配比装置一般包括两个单向阀(或电磁阀)、两个步进电机(或一个旋转电机+曲柄连杆机构)、两个活塞及缸体、连接管路等部分，因此装置体积大、结构复杂、环节多，对加工制造水平要求高，可靠性差。另外，仪器装置的发展趋势为小型化、集成化，采用电机加活塞的方式无法满足仪器装置小型化、高可靠性、高精度的发展要求。

20世纪70年代发展起来的压电泵是一种新型流体驱动器，它不需要附加驱动电机，而是利用压电材料的逆压电效应使压电振子产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输液体。由于压电泵具有传统的泵不具备的特点，如果能将传统泵的驱动源部分、传动部分及泵体三者合为一体,可实现结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰，可根据施加电压或频率控制输出微小流量。尽管它的发明与发展仅20多年的历史,但在航空航天器、机器人、汽车、医疗器械、生物基因工程、微型机械等领域里得到成功的应用。

基于不同结构和原理，根据压电振子能量转化方式，压电泵可分为压电薄膜泵和压电超声泵两大类。压电薄膜泵和压电超声泵的主要区别在于：压电薄膜泵是直接或间接利用压电振子机械变形来改变泵腔体积，通过阀实现流体的单向流动；而压电超声泵则是利用压电振子产生的超声波，无须借助阀即可实现流体的单向(沿着波的传播方向)流动。根据阀的结构特点，压电薄膜泵又分为有阀压电薄膜泵(悬臂梁、浮动球阀或锥型阀等)和无阀压电薄膜泵(如锥型管无阀压电薄膜泵，温控制动阀压电薄膜泵等)，压电薄膜泵又包括压电片驱动和压电叠堆驱动、单腔体和多腔体等多种结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多液体精确比例混合装置，以解决目前已有溶液配比、混合装置存在的精度低、结构复杂、体积大、操作不便等问题。

本发明采取的技术方案为：

一种多液体精确比例混合装置，包括压电泵A、压电泵B、溶液A、溶液B、混合腔、混合器、电控阀，溶液A通过压电泵A与混合腔的一端相连，溶液B通过压电泵B与混合腔的另一端相连，混合腔通过电控阀与混合器相连；其中压电泵A、B的泵体上开设进出口，压电振子通过粘合剂固定在泵盖上，泵盖与泵体螺栓连接在一起，波纹渠道单元正对着压电振子安装在泵体圆柱形内腔中，所述波纹渠道单元正对着压电振子的一面是波纹起伏形状，每个波纹单元由两个与泵腔底面所夹角度不等的相交的平面构成非对称起伏形状，若干波纹单元与压电振子之间构成过流面积不等的锥形流道。

进一步地，波纹渠道单元相对于泵体内腔可旋转。

进一步地，波纹渠道单元采用间隙配合安装在圆柱形泵腔内，波纹渠道单元中的轮廓线的流道较窄处的端点的切线与两端点轴线的夹角α1＝70°，α2＝30°，波纹数n＝5，总长C＝35mm。

有益效果

1、本发明采用可旋转波纹渠道压电泵作为精确流体控制元件，代替电机与活塞组成的流体控制元件，整个装置的泵送装置结构得到简化，体积与重量以及压电泵功耗大大减小，易于系统的小型化、集成化。