圓環(huán)型壓電蠕動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
為了進(jìn)一步探索壓電技術(shù)在蠕動(dòng)泵中的應(yīng)用,使蠕動(dòng)泵進(jìn)一步向著體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方向發(fā)展,并應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域中,該文在現(xiàn)有機(jī)械蠕動(dòng)泵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,結(jié)合壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)提出一種圓環(huán)周向行波驅(qū)動(dòng)流體的圓環(huán)型壓電蠕動(dòng)泵結(jié)構(gòu).該蠕動(dòng)泵的壓電振子為一圓環(huán)型結(jié)構(gòu),在其外圓環(huán)壁面上貼有壓電陶瓷薄片,以環(huán)面周向行波產(chǎn)生的蠕動(dòng),加之外圓環(huán)與內(nèi)圓環(huán)的配合,代替機(jī)械蠕動(dòng)泵中電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心泵實(shí)現(xiàn)蠕動(dòng).依據(jù)彈性力學(xué)和振動(dòng)理論推導(dǎo)出圓環(huán)振子的振動(dòng)方程,利用有限元分析軟件建立圓環(huán)振子模型,并對(duì)其周向振動(dòng)模態(tài)及驅(qū)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了有限元分析,由此確定圓環(huán)型壓電蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)振子的振動(dòng)模態(tài),設(shè)計(jì)出圓環(huán)型壓電蠕動(dòng)泵的整體結(jié)構(gòu),對(duì)其結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理進(jìn)行了仿真分析.結(jié)果表明該壓電蠕動(dòng)泵同時(shí)具有機(jī)械蠕動(dòng)泵和壓電泵的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)代蠕動(dòng)泵多配有與計(jì)算機(jī)的接口,采用計(jì)算機(jī)控制,可方便蠕動(dòng)泵的使用。ISM834型蠕動(dòng)泵為例,在廠家提供的RS-232基本控制命令基礎(chǔ)上,編寫(xiě)了蠕動(dòng)泵控制軟件,設(shè)計(jì)了手動(dòng)操作和自動(dòng)控制兩種工作模式,實(shí)現(xiàn)了蠕動(dòng)泵的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制,并應(yīng)用于細(xì)胞力學(xué)FlowChamber實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,達(dá)到了對(duì)細(xì)胞剪切力準(zhǔn)確控制的目的。
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