[实用新型]一种不对称电极与电磁力预载荷面外致动微泵有效

专利信息
申请号: 202021224353.7 申请日: 2020-06-29
公开(公告)号: CN212429158U 公开(公告)日: 2021-01-29
发明(设计)人: 郭得雨;孙景昱;郭东杰 申请(专利权)人: 郑州轻工业大学
主分类号: F04B43/04 分类号: F04B43/04
代理公司: 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 代理人: 张志军
地址: 450002 *** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 不对称 电极 磁力 载荷 面外致动微泵
【说明书】:

本实用新型公开了一种不对称电极与电磁力预载荷面外致动微泵,包括壳体,所述壳体两侧设有进水管道和出水管道,所述进水管道和出水管道上设有瓣阀,协同作用控制进水口与出水口的开启与闭合。所述壳体上部设有介电弹性体,介电弹性体上方设有盖板,介电弹性体和盖板与壳体密封连接,所述介电弹性体靠近壳体腔室一侧设有软磁铁,所述壳体底部与软磁铁位置相应处设有电磁铁。在不对称电极与电磁力作为预载荷的共同作用下可实现大位移面外致动,微泵可以实现大功率泵送。

技术领域

发明属于微泵技术领域,具体涉及一种不对称电极与电磁力预载荷面外致动微泵。

背景技术

介电弹性体(DEs)是近20年来出现的一种机电转导技术。由于其具有很高的潜力和多功能的适用性,即在美国,它们可以用作执行器、传感器或发电机。与其它机电转导技术相比,动态超声传感器具有变形大、功率密度高、能量效率高、重量轻、响应时间快、工作静音等优点。最终,利用材料所谓的自感知特性,DEs可以同时用作执行器和传感器。自感应是有吸引力的,因为它允许执行驱动和传感任务通过一个单一的传感器,从而减少了尺寸和成本。根据最近的文献记载,DEs作为执行器的潜在应用包括泵和阀门控制单元,以及扬声器、压力传感器、应变传感器和电致动器。

DE阀门吸引工业应用的主要特点之一是相对较低的功耗,对于低频操作来说,其功耗大约为毫瓦。此外,DE阀门的操作几乎是无声的,因此产生的热耗散明显低于标准螺线管。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种不对称电极与电磁力预载荷面外致动微泵,在不对称电极与电磁力作为预载荷的共同作用下可实现大位移面外致动,微泵可以实现大功率泵送。

为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:

一种不对称电极与电磁力预载荷面外致动微泵,包括壳体,所述壳体两侧设有进水管道和出水管道,所述进水管道和出水管道上设有瓣阀,协同作用控制进水口与出水口的开启与闭合。所述壳体上部设有介电弹性体,介电弹性体上方设有盖板,介电弹性体和盖板与壳体密封连接,所述介电弹性体靠近壳体腔室一侧设有软磁铁,所述壳体底部与软磁铁位置相应处设有电磁铁。

进一步,所述壳体底部与软磁铁位置相应处设有凹槽,所述电磁铁设置在凹槽内。

进一步,所述介电弹性体包括基底膜,所述基底膜两侧设有不同模量的电极。

进一步,所述软磁铁通过键合的方式与介电弹性体固定连接,所述介电弹性体设有软磁铁一侧设有硅橡胶薄膜,所述硅橡胶薄膜将介电弹性体和软磁铁作为一个整体进行封装。

进一步,所述电极通过导线和高压脉冲电源连接。

本实用新型的介电弹性体面外致动器在高压电场的作用下引起腔体内部容积的增加,当撤去电信号时腔体恢复到初始容积。电磁力预载荷由电磁铁产生的磁场与固定在介电弹性体中心位置处的软磁铁相互作用的电磁力提供。

本发明所产生的有益效果:1.介电弹性体两侧的不对称电极具有不同的力学性能,在电场信号的激励下实现面外致动。2.电磁力具有非线性、可通过控制通电与否和电流的大小控制磁场的有无与强弱,具有良好的控制性。3.在不对称电极与电磁力作为预载荷的共同作用下可实现大位移面外致动,微泵可以实现大功率泵送。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1微泵吸水状态剖视图;

图2微泵排水状态剖视图;

图中:1、介电弹性体,2、软磁铁,3、壳体,4、瓣阀,5、电磁铁。

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