矩形压电振子主动阀压电泵设计与性能研究

"矩形压电振子式主动阀压电泵的设计及其性能 (2010年) - 吉林大学学报(工学版)" 本文详细探讨了一种基于两端夹持式主动阀的矩形压电振子式主动阀压电泵的设计与性能。压电泵利用压电材料在电场作用下的形变特性来实现流体的输送。在这种特殊设计的压电泵中，矩形压电振子作为关键组件，它的振动产生压力变化，进而驱动流体流动。 首先，作者阐述了压电泵的基本结构和工作原理。泵主要由阀腔压电振子和泵腔压电振子组成，两者协同工作以控制流体的吸入和排出。通过对泵的结构分析，可以了解到压电振子的形状、尺寸以及它们之间的相对位置对泵性能有显著影响。 接着，文章深入探讨了理论流量的计算方法，并分析了影响流量的关键因素，包括压电振子的驱动电压、频率、以及阀腔压电振子与泵腔压电振子之间的相位差。通过实验，作者发现最佳相位差为70°和250°，这使得泵的工作效率达到最大化。 实验部分，作者对阀腔压电振子在不同电压和频率驱动信号下的压电泵输出特性进行了测试。结果显示，采用方波作为控制信号时，相对于正弦波，压电泵的流量更大。在70Hz的频率下，泵的最大流量可达到140mL/min。在高频条件下，矩形压电双晶片式主动阀压电泵的流量表现稳定，而圆形压电振子式主动阀压电泵的流量则明显下降。 此外，论文还对比分析了主动阀压电泵的双向泵送能力，揭示了泵在正向和反向运行时的性能差异，这对于优化泵的设计和应用具有重要意义。 总结来说，这篇论文详细介绍了矩形压电振子式主动阀压电泵的设计细节，探讨了影响其性能的关键参数，并通过实验验证了理论分析。这些研究成果对于理解压电泵的工作机制，以及优化压电泵的设计和提高其性能提供了有价值的参考。同时，这也为相关领域的工程技术人员提供了一个新的设计思路，有助于推动压电泵技术的发展。