微小型高压力流体电磁控制阀

用于航空航天领域微流量控制系统中的微小型阀 ,需要具有耐高压、低泄漏、高频响和高控制精度等综合性能。本文提出了一种可控高压力微流体的常闭微小型阀的设计方案用于满足该系统需要 ,其特点在于采用以较小的致动力控制较高的流体压力的结构原理 ,并以弹性材料薄膜作为阀芯的支承结构件同时作为密封件。该阀由其本体结构和外置致动器两部分构成 ,其本体结构的设计在制作工艺上适合进一步的微小型化 ,外置致动器的设计具有较大灵活性。初步研制了采用电磁致动的小型常闭阀样机既可控气体又可控液体的特性。实验测试其工作压力范围为 0～5atm ,阀的驱动响应时间小于 5ms,流量控制分辨率达到 9μL/ pulse ,无泄露     

微小型高压力流体电磁控制阀

用于航空航天领域微流量控制系统中的微小型阀,需要具有耐高压、低泄漏、高频响和高控制精度等综合性能。本文提出了一种可控高压力微流体的常闭微小型阀的设计方案用于满足该系统需要,其特点在于采用以较小的致动力控制较高的流体压力的结构原理,并以弹性材料薄膜作为阀芯的支承结构件同时作为密封件。该阀由其本体结构和外置致动器两部分构成,其本体结构的设计在制作工艺上适合进一步的微小型化,外置致动器的设计具有较大灵活性。初步研制了采用电磁致动的小型常闭阀样机既可控气体又可控液体的特性。实验测试其工作压力范围为0～5atm,阀的驱动响应时间小于5ms,流量控制分辨率达到9μL／pulse,无泄露。     

微型流体致动器的技术水平

由于传感技术和微电子学技术的迅速发展,近年来致动技术也有新的起色,当前的主要发展方向在以下几方面:致动器的系统能力和智能致动器;灵活的致动器;分配式致动器;致动器的小型化,尤其指缩小结构尺寸和降低消耗能量。在目前已开发的微型致动器中有一类是用于流量的控制与调节,已达到工业实用的水平。而且,市场潜力很大。流体控制与调节元件主要用在以下几方面;医用注射泵,工业用阀,微机械阀,流量传感器,喷墨印刷头等。     

基于压电致动的微流体主动控制阀的研究

介绍了一种采用圆盘形压电振子作为致动元件的微流体主动控制阀。通过圆盘形压电振子的变形改变其与圆环面边界间的过流间隙以实现微流体主动控制阀的开启、关闭及其程度,并建立了微流体主动控制阀的流量控制模型。在此基础上,对作用于圆盘形压电振子上的控制电压和进出口压差对微流体主动控制阀流量的控制特性进行了仿真与分析。研究结果表明,通过改变作用于压电振子上的控制电压可实现阀流量的连续控制,通过改变微流体主动控制阀的进出口压差也可在一定程度上控制阀流量。     

基于MEMS工艺的电热致动器研究进展

基于MEMS工艺的电热致动器具有与集成电路兼容的驱动电压、大的致动位移和致动力,比静电致动器、压电致动器和磁致动器有更大的优势,是现阶段致动方式的研究热点.高精度、高可靠度、可控和稳定性好的电热致动器是未来研究的新方向.针对MEMS微加工工艺制作的固体材料电热致动器,综述了电热致动器的结构形式、典型应用、模型建立以及测试方法的研究现状和主要研究成果.对电热致动器的结构设计、建模分析和测试技术方面的关键技术和存在的主要问题进行了分析和展望,以期为基于MEMS工艺的电热致动器的设计、分析和测试提供借鉴和参考.     

压电微泵一体化自闭环微系统热管理技术研究

近年来,以嵌入式微流体液冷散热技术为代表的主动热管理因其优异的散热性能而被广泛研究。然而,嵌入式微流体液冷散热技术常使用体积较大的外置泵、阀等构成流体回路,以致该技术难以应用于现有的射频微系统。该文提出了一种集成压电微泵阵列的一体化自闭环微系统热管理方法,并完成了该微系统样机的设计与研制。在常温、高温与低温环境下分别对该微系统样机供液流量及散热性能进行了测试。常温测试结果表明,在芯片热流密度为250.9 W/cm²时,芯片表面温升能控制在56 ℃以下,而集成的2×2压电微泵阵列实现了高达57 mL/min的供液流量。该技术可用于解决高功率射频微系统的高效一体化热管理问题。     

磁致伸缩棒驱动的双向电静液作动器

该文设计了一种由磁致伸缩材料驱动的电静液作动器,通过主动配流阀的整流作用,实现了作动器内部油液的单向流动,并通过改变驱动电流的相位角,实现了作动器的双向运动及连续可控流量的输出。通过MATLAB/Simulilnk对作动器系统进行数学建模,分析了相位角与作动器输出流量的关系。最后搭建作动器性能测试平台,通过改变驱动电流的相位角,测量作动器的双向输出位移,并得到不同驱动频率下的作动器输出流量,实验结果表明,在系统偏压为0.6 MPa,驱动频率为120 Hz时作动器的最大无负载输出流量为1.28 L/min。     

用于集成化学分析系统的微型泵和采样注入器

用微机械加工的方法,可以制作超小型的高性能化学传感器和用作流量控制的微型阀.如果这些器件被集成在一块硅片上,就能制成非常小的常规化学分析系统.这种微型分析系统优点是灵敏度高,响应快,几乎有没死区,所需的采样量非常少.为了制作诸如流体注入分析器(FIA)这样完善的化学分析器单片集成系统,必须把微型泵和采样注入器造在硅片上.微型泵由一个压力执行器,二个逆止阀和一个由压力执行器驱动的薄膜片组成,这个结构如图1所示.逆止阀用多晶硅作为材料,磷硅玻璃(PSG)作为牺牲层,制造工艺和IC工艺完全兼容.     

压电陶瓷致动器驱动电源的研究

根据压电陶瓷致动器对其驱动电源的要求,利用高压运放设计研制了一种新型的驱动电源,通过对压电驱动器的实验研究表明,其具有精度高、性能稳定、分辨率高、纹波小和电路结构简单等优点,能够满足微定位系统中压电陶瓷驱动器的控制需要。     

应用于智能机翼的压电致动器技术研究

该文针对新型智能机翼翼型变形控制的应用需求,研究了超临界翼型在产生微变形情况下的流谱结构及在10~500μm微变形条件下翼型的气动特性变化。研制出了用于智能机翼的压电陶瓷致动器:位移量为5~290μm,最大输出力为200N,满足智能机翼变形控制需求,验证了压电陶瓷致动器在智能机翼上应用的可行性。     

一种智能蒸汽压力与流量测控器的研制

本文介绍了一种用于蒸汽压力和流量测量与控制的智能测控器。该测控器可同时测量蒸汽压力、蒸汽流量和蒸汽流量累计，同时可控蒸汽压力或蒸汽流量，并具备与上位计算机通讯功能。     

一种智能蒸汽压力与流量测控器的研制

本文介绍了一种用于蒸汽压力和流量测量与控制的智能测控器。该测控器可同时测量的蒸汽压力、蒸汽流量和蒸汽流量累计，同时可控蒸汽压力或蒸汽流量，并具备与上位计算机通讯功能。     

一种PDMS薄膜型微阀的制备与性能分析

通过厚胶光刻工艺在硅片上制备SU-8胶模板，利用该模板制备了高分子聚合物PDMS(Polvdimethvlsiloxane，聚二甲基硅氧烷)微流道和薄膜结构。通过对不同结构的两层PDMS的不可逆粘接得到一种简单的阀结构，在外加气源压力作用下薄膜产生变形实现对微流道的控制。实验测量了微阀的控制气源压力与被控制液体流量之间的关系，说明膜阀的开闭性能良好。根据弹性薄膜的变形理论，对影响微阀性能的参数进行了分析，并提出了几种可行的用于薄膜微阀控制的方法。     

微流控惠斯通电桥式通用流阻测量方法

标准化是微流控系统的发展趋势,很多器件需要精确的流量控制和传输。因此,准确地表征和测量芯片功能模块的流体阻力具有重要的应用价值。提出了一种类比于惠斯通电桥测量不同流阻大小的器件,该器件将一个芯片内的膜阀视为可变流阻器,与待测器件并联。通过施加不同的压力,控制膜阀的开口度,保持桥平衡,直接计算获得待测芯片的流阻大小。仿真计算发现,其测量范围达到4个数量级,误差控制在3%以内。结果表明,微流控惠斯通电桥是测量流阻的有效方法,可以根据不同的应用环境,设计不同的尺寸和结构,以满足特定需要。     

老年人健康信息管理系统的开发与应用

从电路模型上分析多路复用技术在压电微变形镜控制中的驱动特性,设计了基于双MOSFET开关的驱动电路,并对致动器的电压保持能力和抗干扰能力做了测试.实验和分析表明,一个高压运放驱动25个压电陶瓷(PZT)致动器时,工作频率可达400 Hz,致动器的变形控制精度在2%左右.与传统控制方法相比,该方法具有低功耗、低成本的优点,适用于自适应光学系统中多通道压电微变形镜的控制.     

压电油料调节阀

一、前言 高性能压电陶瓷的使用价值促进了压电致动器的发展。本文将介绍这种压电陶瓷在油料调节阀方面的应用。这里压电陶瓷简写为PXE,它与绝缘陶瓷有相似的特性,而且可以制成各种形状。在PXE致动器的结构中,把PXE薄园片叠在一起形成一个PXE棒,加上几百伏电压就产生10微米级的轴向伸长,这可以用来驱动一个流量调节阀。这种阀的优点是:响应快,一般小于100微秒,而且机械强度高。在其他文献中已经介绍了PXE早期工作。此后研制出了要求流量温度变化小及低油压的流量阀。这种新型阀还采用了伸长量大的材料PXE52做PXE棒。     

多重嵌套悬臂梁结构磁致动微机械偏转器

设计并制做了一种新型多重嵌套悬臂梁结构的磁致动微机械偏转器.偏转器由1.2 μm CMOS工艺和各向异性腐蚀工艺制成.致动原理是电流与磁场的相互作用在悬梁上产生罗仑兹力.测量了偏转器的静态和动态特性.测量结果表明,这种微偏转器的特点是可双向偏转且偏转角度大且具有快的时间响应.     

磁性材料

0632062 1JHA4Y软磁材料矫顽力测量中的多元回归法应用[刊,中]／董威／／西安工业大学学报．-2006,26(4),- 312-315,340(C) 0632063磁致伸缩作动器的设计与性能分析[刊,中]／张磊／／海军工程大学学报．-2006,18(4)．-75-79(G)在分析超磁致伸缩材料特性的基础上设计了一种微位移作动器。通过有限元分析,对作动器的结构进行优化,得到均匀的偏置磁场和激励磁场;设计了预压力加载结构和强制冷却结构。对该作动器的动、静态性能进行了测试,结果表明:作动器基本上工作在线性区域内,其位移伸缩量大,低频动态性能较好,高频谐波分量影响较小．相位延迟较小,同时也证明了对作动器的磁场分析和结构优化是正确的。参8     

V型电致热微驱动器的力学特性分析

运用能量法推导并建立了一种V型悬臂粱电热微致动器的力学模型.利用该力学模型得到了致动器的力学特性,并且与相关的实验结果进行了对比.由理论分析和实验对比发现,用于制造该电热微致动器的多晶硅材料在微米级尺度下的热膨胀系数与温度之间不再遵循宏观状态下的线性函数关系.     

扭转微镜光学致动器研究

应用基于表面硅、体硅微电子工艺的混合微加工技术研制了新型扭转微镜光学致动器,实现了致动器结构与具有光纤自固定、自对准功能的新型光纤定位保持结构的单片集成.新型扭转微镜光学致动器的机电和光学特性研究表明,其工作寿命超过108次动作,最小动作时间估计可低于2ms,存在驱动微镜自然地翻转90°角的静电阈值电压和维持微镜处于已翻转90°角状态的静电最低保持电压;其微镜的表面粗糙度及其分布基本满足光的波分复用技术等的应用要求.新型扭转微镜光学致动器可在光纤网络中作为光开关或可变光衰减器使用.设计、制作及研究了由新型扭转微镜光学致动器组成的2×2光开关阵列.