无阀微泵的结构设计及实验研究
介绍了一种可用于微流体操作的压电驱动式无阀微泵,设计了微泵结构并制作了样机。采用ANSYS软件进行有限元分析得到微泵的最佳工作频率。搭建了实验系统并做了相关实验,得到了微泵输出流量与驱动频率及电压的关系曲线。实验结果表明,无阀微泵具有结构简单,造价低和传输稳定等优点,适用于微流体操作。
基于微振动马达的无阀微泵的研究
研制了一种可在低电压下工作的新型无阀微泵,该微泵利用有机玻璃(PMMA)制作泵腔,采用了扩散口/喷口的结构,以PDMS作为振动膜,利用微振动马达作为驱动部件。采用ANSYS软件进行有限元分析得到微泵扩散口/喷口的最佳尺寸。对微泵的振动频率和输出流量进行了测试,结果显示:电压为1.0-1.8V时,微泵的输出流量随着电压的升高而增加,当电压为1.8-3.3V时,微泵输出的流量保持稳定,达到150μL/min。该无阀微泵结构简单,驱动电压低,具有良好的性能和低廉的成本。
PZT压电薄膜无阀微泵的制备工艺及实验研究
介绍了一种基于PZT薄膜的无阀压电微泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜,自制的压电圆型薄膜片作为驱动部件,采用收缩管/扩张管结构,压电圆型致动片和PDMS泵膜的组合可产生较大的泵腔体积改变。在对微泵制备工艺研究的基础上,对其性能进行了实验研究,结果表明:电压和频率对流速均有显著影响。在7.5V、180Hz的正弦电压驱动下,该压电微泵的最大输出流速为2.05μL/min。该文制作的微泵具有流量稳定,驱动电压较低,性能稳定可靠和易控制等优点,可满足微流体系统的使用要求。
平面无阀微泵的设计与制作
依据扩散口/喷嘴理论,设计了具有单向整流特性的无阀微泵.采用硅平面工艺、各向异性腐蚀、削角补偿和静电键合等微机械加工工艺技术,制作了平面尺寸为18 mm×13 mm的无阀微泵.经过测试,当扩散口/喷嘴长度为2.5μm、扩散口/喷嘴的窄口宽度为150μm、腐蚀深度为150μm时,微泵的最大泵压达14.8 kPa,最大流量为558μL/min.
扁平振动电机驱动的无阀微泵的研究
研制了一种新型的电磁驱动式无阀微泵,该微泵利用有机玻璃制作泵腔,采用扩散口/喷口的结构,以PDMS作为振动膜,利用扁平振动电机作为驱动部件。对微泵的振动频率和输出流量进行了测试,结果显示,电压在1.0 V~1.8 V范围内时,微泵的输出流量随着电压的升高而增加,当电压在1.8~3.3 V时,微泵输出的流量保持稳定,达到150μL/min。具有良好的性能和低廉的成本。
电磁驱动柔性振动膜无阀微泵
提出了一种新型微泵设计方案和制作工艺,将电磁驱动器与大振幅振动膜相结合,得到流量大、易于控制的新型微泵.该微泵结构简单,由硅橡胶(聚二甲基硅氧烷PDMS橡胶)振动膜和无阀泵泵体组成,将硅加工工艺和非硅加工工艺(电镀)相结合.采用电镀和硅橡胶加工方法将振动膜直接制作在一个硅片上;用电镀和体硅加工工艺将驱动线圈和无阀泵泵体制作在另一块硅片上,然后将两个硅片键合在一起.对该微泵的性能特点正进行着更深入的研究.
新型压电无阀微泵效率分析及试验研究
提出了一种用于无阀压电微泵的新型效率模型,根据传统扩张/收缩管型结构设计出侧面带有环形面积新型锯齿型带锥度和无锥度两种微流道。用CFD软件对传统扩张/收缩型微流道及新型锯齿型微流道进行了三维流动模拟,绘制出几种微流道特性曲线,并用新型效率模型计算了三种微流道在两种限制条件(最大流量零压力头和最大压力头零流量)下的稳态效率,并进行了分析比较,结果表明由于结构改变,锯齿型微流道最大流量和压力损失实现了预期的变化,并且带锥度锯齿型微流道微泵稳态效率均大于标准扩张/收缩型微流道及无锥度锯齿型微流道微泵。最后制作出含有标准扩张/收缩及带锥度锯齿型微流道结构微泵,并对其进行试验,结果证明由于环形面积和锥度存在,带锥度锯齿形微流道微泵性能明显优于传统扩张/收缩型微泵。
采用无阀微泵的微调焦系统特性研究
该文提出了一种由一组无阀压电微泵、调焦透镜、储液容器、位移传感器、电源和控制器等组成的微流控调焦透镜系统,介绍了该系统的结构及工作原理,建立了无阀压电微泵及系统的动态数学模型,并利用Matlab/Simulink软件,分别对单泵工作和双泵工作两种工作模式下系统的动态特性进行了仿真研究,给出了仿真结果并进行了分析。
一种新型无阀微泵的研究
研究了一种适用于微流体系统的新型无阀微泵.以单晶硅片为材料并采用微机电系统(MEMS)技术制备微泵的泵腔以及扩散口和喷口,选用弹性模量较小的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜,利用扁平振动马达作为驱动部件,研制出一个尺寸为12mm×12mm×6mm的无阀微泵.分别对微泵的振动频率和输出流量进行了测试,结果显示:驱动电压对微泵的频率和流量均有显著影响;当驱动电压在14~3.0V范围的时候,频率和电压成线性关系;流量随着背压的增加而减小,在零背压下,当电压为1.5V时,微泵的流量达到最大值158laL/min.
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