微胶体推进器起始工作电压的估计方法研究

提供了一种考虑到微制造工艺实际的对微胶体推进器的起始电压进行估计的方法.本方法的关键在于把基于深度干法腐蚀的微推进器的两极简化成一组双曲等势面中的两个,利用拉麦方程得到微推进器两极间静电场分布的近似解.进而分析微胶体推进器源极顶端工质液滴的静电力和表面张力的平衡,得到微胶体推进器的起始工作电压.按照工作电压的估计方程,基于ICP腐蚀,设计了4种微胶体推进器.利用悬臂梁和电涡流微位移传感器对微推进器的测试结果表明,利用该方法对微胶体推进器起始电压进行的估计和实际测试结果有很好的一致性.     

压电致动微喷的压力波特征分析

提出了一种压电致动的阵列微喷,以面向吸入式药物治疗应用.该阵列微喷工作在器件的谐振点上,其工作性能决定于液体腔中的压力波的分布和大小.本文针对该类微喷建立了考虑压电-固-液耦合和压力波传播效应的等效模型,并利用有限元方法对整个器件的结构振动模态和压力驻波模态进行了分析.文章对不同振动模态下,液体腔中的声压力波分布以及对微喷设计的影响进行了讨论.     

压电驱动微喷雾化器的研制及实验研究

作为一种重要的非注射给药途径，雾化吸入治疗方法具有起效快，药物毒、副作用小等特点，因此被越来越广泛地采用。基于压电驱动喷雾打印机工作基本原理，利用微机加工技术，研制了一种压电驱动微喷雾化器。流量、雾粒的直径和速度是微喷雾化器的重要指标，文中采用相关的仪器分别对这些指标进行了测试。由测试结果可知，微喷雾化器产生的雾粒的直径和速度分布集中，且雾粒直径和速度比较适合于雾化吸入治疗，可能成为一种重要的雾化吸入治疗装置。     

微管道过流特性实验与仿真研究

本文针对微管道电渗流的控制问题,阐述了电渗泵的原理和数学模型,用有限元方法进行解算,得到了与实验相一致的结果.     

压电致动微喷的压力波特征分析

提出了一种压电致动的阵列微喷,以面向吸入式药物治疗应用。该阵列微喷工作在器件的谐振点上,其工作性能决定于液体腔中的压力波的分布和大小。本文针对该类微喷建立了考虑压电-固-液耦合和压力波传播效应的等效模型,并利用有限元方法对整个器件的结构振动模态和压力驻波模态进行了分析。文章对不同振动模态下,液体腔中的声压力波分布以及对微喷设计的影响进行了讨论。     

MEMS冷气推进器的制作及实验研究

介绍了一种两层结构的MEMS冷气微推进器的设计和制作。并从不同的膨胀比和喉部尺寸的角度,对微推进器的推力和比冲性能进行了实验测量。实验结果表明,所制作的微推进器可以达到的最大推力在3．3～4．9mN之间,比冲在51．0～66．3s。     

一种基于间接标靶法的微小推力测量技术

提出了一种基于间接标靶法的微小推力的测量方法。对测量原理进行了分析。利用该测量方法对一系列利用微机械技术(MEMS)制作的微喷管的性能进行了测量。给出了在不同燃烧室压强和喉部尺寸时,微喷管推力的测量结果,并与数值研究结果进行了比较。     

疏水网覆盖的开放微管道中的液体输运

考虑完全开放的微管道中液体输运不稳定,不利于生物气溶胶采样和监测的自动化集成,本文提出了用覆盖有疏水网的开放微管道来实现液体的可靠输运.通过理论分析得到了该微管道液体输运特性的估计公式,并用水作为试验介质对其输运特性进行了实验分析.分析实验显示,开放微管道中液体输运的稳定性依赖于栅网特性、液体性质和流动速度、管道尺寸和表面特性.栅网表面疏水性越好,孔径越小,微管道中液体的最大许可压强就越大,液体输运就会越稳定.对于孔径50 μm、表面涂覆有Teflon的栅网,最大许可压强可达2000 Pa.管道中的最大许可流速取决于管道尺寸和最大许可压强；对于较浅、较长的管道,最大许可流速较小.当液体流过干的疏水管道时,液体的表面张力会阻碍流动,管道截面尺寸越小,表面张力的阻碍效果越明显.     

压电驱动膜片式微型气泵

提出一种结构新颖的压电驱动膜片式微型气泵，对其输出流量、膜片的振幅等参数进行了理论分析，在此基础上设计、制作了微型气泵样机，并进行了测试实验。这种气泵在结构上充分利用了双压电梁端部位移大的优点，并利用两根双压电梁将膜片悬起，增加了容积变化率和输出流量，并具有结构简单，功耗低，厚度小，无电磁噪音，可靠性高等优点，在微型电子器件的冷却、微型燃料电池换气等方面显示出良好的应用前景。根据实验，微型气泵的一阶固有频率约为120Hz，在谐振状态下，当驱动电压为50V时，其输出流量为192mL／min，功耗小于23mW。     

弯曲悬臂梁静电执行器驱动特性的实验研究

研究了一种弯曲悬臂梁静电执行器。该悬臂梁一端固支 ,另一端自由翘离基底。在静电力作用下 ,悬臂梁粘连的位置和长度会改变 ,使得执行器的电压 位移特性严重依赖加载历史。研究了在不同电压加载方式下 ,悬臂梁粘连点、端部位移的变化 ,以及这种变化对驱动电压的影响。实验研究了悬臂梁在方波电压下的振动 ,并设计实验系统测量了吸下和弹起时间