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脉动离心隔膜压电泵的原理与试验
【作者】 邓知森 [1] ; 马玉婷 [2,3] ; 冯志华 [1]
【关键词】 压电泵 脉动 离心力 单向阀
【摘要】针对有阀压电容积泵中压电元件的高频特性和单向阀的低频特性不兼容的问题,提出了脉动离心隔膜压电泵.它利用振动管内的液体在离心力的作用下产生定向流动的特性来驱动泵腔中的隔膜产生形变,从而改变泵腔体积,借助单向阀实现液体的定向输送.首先分析了其工作原理,其次建立了压电泵驱动部分的动力学模型,得出了振动频率、模态振型、离心力和振幅极限的计算表达式.最后制作了原理样机,测量了压电泵的阻抗特性、脉冲特性、流量和压力等性能,验证了理论分析的正确性.实验结果表明：该压电泵可以保持并精确输出液体脉冲,当驱动电压峰峰值为560 V、振动频率为183.74 Hz、吸液周期为0.4s、排液周期为0.1s,背压为0.3 kPa时,去离子水输出流量为6.12 mL/min.得到的实验数据证明了脉动离心隔膜压电泵的有效性.
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