Пьезоэлектрический возбудитель

Клапанные микронасосы

МИКРОНАСОСЫ

Одним из объектов МСТ являются микронасосы, т. е. устройства, предназначенные для перекачки малых объектов жидкости или газов. Они находили и находят все большее применение в системах химического анализа (медицина, мониторинг окружающей среды), принтерах, использующих капельный метод подачи чернил и пр. Такие микронасосы используют разные принципы функционирования. Их можно условно разделить на три группы: клапанные, бесклапанные, и не содержащие движущихся элементов конструкции (электродинамические и электрокапиллярные).

По принципу действия они близки к обычным поршневым насосам: в рабочей камере создается последовательно давление или разрежение (так как это происходит в цилиндре под перемещающимся вверх-вниз поршнем) а система клапанов управляет направлением движения жидкости или газа. Надо только в микроскопическом объеме, пригодном для группового производства, решить традиционные задачи: создать периодически нарастающее и убывающее давление и организовать клапанами нужное движение.

В качестве источников давления в рабочих камерах микронасосов обычно используют пьезоэлектрические возбудители – тонкие диски (полоски) из пьезоэлектрика с парой напыленных электродов, наклеенных на тонкую диафрагму. Напомним, что эффект проявляется в изменении размеров пьезоэлемента при подаче электрического поля.

Если диск из пьезоматериала наклеить на тонкую диафрагму, то при подачи на электроды напряжения изменяющийся диаметр диска приведет к искривлению диафрагмы, как это показано на рис. 49. Это движение можно использовать для изменения объема рабочей камеры насоса (рис. 50).

E

L L+∆L

A+∆A

A

Рис. 49. Изменение размеров пьезоэлемента в электрическом поле

Рис. 50. Управление формой диафрагмы с помощью пьезоэлемента

Дата добавления: 2014-01-05