层叠型双腔并联压电泵性能研究

为提高层叠型双腔并联压电泵的输出性能,在出口通孔处设计了隔板结构,以阻止流体同时出流时产生的正向碰撞和向对面腔内回流问题。采用液体水和空气作为输送介质,对试验样机进行了试验测试,结果表明:隔板结构可以大幅度提高层叠型双腔并联压电泵输送液体介质的能力,在80 V正弦交流电驱动下,最大输出流量可达460 mL·min^-1,与没有隔板结构比较,输出流量可提高约30%。对该结构压电泵单个振子驱动与2个振子驱动时的关系进行了试验验证,结果表明:当工作介质为气体时,不管是同步驱动或异步驱动,2个振子工作时输出流量约为2个单个振子独立工作时输出流量之和;当工作介质为液体时,在2个振子同步驱动时输出流量出现小于单个振子工作时的输出流量情况,而异步驱动输出流量约为2个单个振子独立工作时输出流量和的1.4倍。     

两种三腔并联压电泵结构设计与性能比较

为提高压电泵的输出性能,设计2种结构形式的三腔并联有阀压电泵。选用伞形被动截止阀作为压电泵阀体,分别设计"一字型"和"层叠型"结构压电泵,其中"层叠型"结构压电泵的体积为"一字型"结构的0.85倍。选用水和空气为介质,对2种结构的压电泵进行输出性能试验。结果表明:驱动压电振子的正弦交流电信号相位差对三腔并联泵的输出性能影响很大,选用合理的驱动方式会提高泵的输出性能;在相同条件下,"一字型"结构三腔并联压电泵的输出性能略好于"层叠型",在80 V正弦交流电驱动下,该压电泵工作频率小于400 Hz,最大输出气体流量可达1236 mL/min,最大输出液体流量可达714 mL/min。     

四腔并联压电泵结构设计

为提高压电泵的输出性能,设计了一种层叠型四腔并联有阀压电泵。在80 V正弦交流电驱动下,40~400 Hz工作频率内,以水和空气作为介质,分别选用不同数量的压电振子进行驱动,在不同的驱动方式(指振子间工作时的相位差)下对泵的输出性能进行试验测试。结果显示,当泵送空气时,不管多少个振子进行驱动,驱动方式对泵的输出流量几乎不产生任何影响,在测试频率范围内,输出流量随频率成线性变化,最大输出气体流量可达3600 mL/min;当泵送液体时,驱动方式对泵的输出流量影响很大,当同侧的压电振子为异步驱动时,输出流量的效果更好,在工作频率180 Hz时,最大输出液体流量可达830 mL/min。试验结果为多振子驱动压电泵选择合适的振子间驱动方式提供了参考依据。