發(fā)布時(shí)間：2022-01-26 05:37

　　壓電泵是以壓電陶瓷作為換能器的新型流體傳輸裝置。以往對(duì)壓電泵性能試驗(yàn)時(shí),應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)溶液均為水,但是壓電泵在實(shí)際應(yīng)用中,還會(huì)有其它粘度的液體需要輸送,其輸送的液體粘度會(huì)有所不同。本文利用壓電學(xué)、機(jī)械振動(dòng)學(xué)和流體力學(xué)等理論知識(shí)對(duì)壓電泵的作用機(jī)理進(jìn)行了分析。針對(duì)壓電泵在不同粘度溶液下的工作性能的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、分析壓電材料的基本物理性質(zhì)及重要的壓電學(xué)參數(shù);重點(diǎn)分析了壓電雙晶片振子、壓電振子的支撐方式和壓電振子的諧振特性;為設(shè)計(jì)不同粘度壓電泵而采用壓電雙晶片振子、動(dòng)態(tài)變形量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。2、分析懸臂梁閥、傘形閥和輪式閥的工作原理;針對(duì)閥的開啟度、響應(yīng)頻率和流量進(jìn)行了理論分析;對(duì)單向截止閥的靜態(tài)工作特性進(jìn)行了測(cè)試;分析單向截止閥的滯后性。3、以單腔壓電泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)不同粘度的壓電泵對(duì)雙腔串聯(lián)與雙腔并聯(lián)壓電泵的結(jié)構(gòu)和壓電振子驅(qū)動(dòng)方式對(duì)工作性能的影響進(jìn)行分析;分析單腔泵的輸出性能,并以此為依據(jù)分析多腔泵輸出特性。4、分析甘油的物理性質(zhì);利用甘油水溶液的特性配制不同粘度的實(shí)驗(yàn)溶液;設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易恒溫水槽;對(duì)雙腔串聯(lián)和雙腔并聯(lián)這兩大類壓電泵進(jìn)行了粘度實(shí)驗(yàn)。5、利用單因素... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

壓電單晶片盤式主動(dòng)閥壓電泵結(jié)構(gòu)圖

圓形單晶片主動(dòng)閥壓電泵[46]圖1-2是美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校在2004年研制的主動(dòng)閥壓電泵。該泵由一個(gè)直徑13mm，長(zhǎng)20mm的壓電疊堆(圖1-2 (a)所示)和兩個(gè)壓電單晶片盤式(圖1-2 (b)所示)主動(dòng)閥構(gòu)成。壓電疊堆末端連接一個(gè)隔膜，從而帶動(dòng)隔膜上下振動(dòng)，形成可變?nèi)莘e的腔體。當(dāng)給壓電單晶片盤式主動(dòng)閥施加電壓時(shí)，由于主動(dòng)閥反應(yīng)迅速，所以減小了閥的滯后性和液體泄漏，因此也減小了液體通過閥的阻力，回流現(xiàn)象也大大得到了抑制。安裝單晶片主動(dòng)閥的壓電泵頻寬15kHz，并且工作頻率越高，流量也越大，兩者成正比關(guān)系。100Hz時(shí)，流量為0.32ml/s；1kHz時(shí)流量為3.4ml/s。零流量狀態(tài)時(shí)的輸出壓力可以達(dá)到0.83MPa

在機(jī)械應(yīng)力的作用下，成比例地產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)象稱之為正壓電效應(yīng)；而某些各向異性的晶體在外電場(chǎng)的作用下，成比例地產(chǎn)生幾何形變，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。如圖2-1所示。(a)正壓電效應(yīng)(b)逆壓電效應(yīng)圖2-1壓電效應(yīng)本文所應(yīng)用的壓電材料是壓電陶瓷。其在常溫下，內(nèi)部是無對(duì)稱中心的復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)，晶體中有自發(fā)的電偶極子，若外加足夠高的電場(chǎng)，該偶極子可以極化方向極化方向

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]壓電泵驅(qū)動(dòng)的電腦芯片水冷系統(tǒng)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫曉鋒.吉林大學(xué) 2005
[2]壓電泵為動(dòng)力源的計(jì)算機(jī)芯片水冷系統(tǒng)研究[D]. 劉九龍.吉林大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3609920