【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,微電子制造、光電子技術(shù)、航天技術(shù)、超精加工、微操作機器人、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域都迫切需要現(xiàn)代精密驅(qū)動技術(shù)支撐,壓電驅(qū)動技術(shù)作為現(xiàn)代精密驅(qū)動技術(shù)的一個重要分支近些年來得到了長足的發(fā)展。 本文在簡單闡述壓電驅(qū)動基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,利用解析法對單晶片壓電振子的變形特性進行了較為深入的分析和研究。總結(jié)出壓電振子各部分結(jié)構(gòu)尺寸對壓電振子容積變化量的影響規(guī)律,為下一步選用壓電振子提供了科學(xué)的理論依據(jù)。 在介紹國內(nèi)外有關(guān)精密驅(qū)動器、壓電泵的基礎(chǔ)上,對壓電驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用在溶液配比領(lǐng)域進行了可行性分析,得出了可行的結(jié)論。分析了一種精確控制壓電泵輸出量的原理和方法,為基于壓電驅(qū)動技術(shù)的溶液配比技術(shù)開發(fā)研究奠定了基礎(chǔ)。 討論了壓電材料的基本物理性質(zhì)及其中重要的性能參數(shù),包括壓電常數(shù)、相對介電常數(shù)、彈性常數(shù)、機電耦合系數(shù)、機械品質(zhì)因數(shù)。為下一步對壓電振子的優(yōu)化設(shè)計和使用提供了理論依據(jù)。 基于壓電驅(qū)動技術(shù)原理,提出并開發(fā)了一套包括溶劑泵、主動閥、吸入腔、控制單元的溶液配比裝置。分析各部分的功能特點,對溶劑泵、主動閥、吸入腔的設(shè)計方案進行了可行性論證,并對各部分結(jié)構(gòu)尺寸、外觀進行了優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)溶液配比裝置的工作原理,針對不同使用功能搭建了一套控制系統(tǒng),對控制系統(tǒng)的設(shè)計原理、器件選擇做了詳細的介紹。針對溶液配比器的功能特點開發(fā)了一套在Windows98環(huán)境下運行的Microsoft Visul C++控制程序,實現(xiàn)了溶液配制的自動控制。 明確了溶劑泵泵送精度、主動閥截止性能、溶質(zhì)吸入腔吸入精度是溶液配比裝置配比精度的主要影響因素。提出了溶劑泵泵送精度、主動閥截止性能、溶質(zhì)吸入腔吸入精度的實驗測試方法。測試了壓差對溶劑泵的泵送精度的影響。提出了一種新的流量測量方式。 實驗結(jié)果表明:溶劑泵具有一定的泵送精度,可以滿足配比器的精度要求;進出口壓差對溶劑泵的泵送精度有著很大的影響,因此在使用過程中應(yīng)該注意保證進出口壓差恒定;溶質(zhì)吸入腔變形量與電壓成近似線性關(guān)系,可以通過控制電壓的方法來達到控制溶質(zhì)吸入量的目的;主動閥性能穩(wěn)定可靠;該套裝置具有較好的精度和良好的使用性能。
【圖文】：

液配比器液配比器[1]，它主要由吸針 1、吸樣管 2、單向閥 4、成。吸針 1 通過導(dǎo)管與吸樣管 2 頂部相連。吸液管 5端、單向閥 4 的進液端相通，單向閥 4 的出液端通過吸樣管 2、吸液管 5 中分別插有吸桿 8 和活塞桿 9，二曲柄 7 上的滑銷 10 穿在連接滑框 6 中。這種裝置的工機構(gòu)使曲柄 7 逆時針緩慢轉(zhuǎn)動，通過滑銷 10 帶動連 同時向下移動，此時，微量液體試樣（以下簡稱樣液）管內(nèi)；稀釋液經(jīng)單向閥 3 被吸入吸液管 5 中，單向閥下止點后，開始向上推動連接滑框 6，也就是將吸桿 8、 10 隨曲柄 7 旋至上止點時，不僅導(dǎo)管內(nèi)含的樣液被全液管 5 中的稀釋液經(jīng)導(dǎo)通的單向閥 4 以及其后的導(dǎo)管，量的稀釋液排入同一器皿中，實現(xiàn)一定比例的樣液稀

3始位置為推進時它所處的位置�；钊麠U 9 的初始位置18 和定位器 19 分別安裝在吸桿 8 和活塞桿 9 處在初位銷 15 和定位銷 16 的定位端處在槽形光耦的光路桿 9 處在初始位置，發(fā)出信號控制電磁閥 11、電磁電機 14 的工作狀態(tài)。下面是“比例可變稀釋器”的工，，根據(jù)應(yīng)吸入樣液的量，將吸桿 8 拉出一段距離，的一段導(dǎo)管中。電磁閥 12，直線步進電機 14 工作。根據(jù)預(yù)定稀釋比釋液體積，據(jù)此確定活塞桿 9 的進程，控制直線步進圖 1.2 “比例可變稀釋器”結(jié)構(gòu)原理圖
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH38

【參考文獻】

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本文編號：2627720