本文關鍵詞：基于壓電致動的醫(yī)用微噴霧化器的設計

  更多相關文章： 吸入式藥物治療 壓電式微噴霧化器 霧粒直徑 霧化流率

【摘要】：隨著生物醫(yī)療及微噴霧化技術的發(fā)展,壓電式的微噴霧化器在許多領域得到廣泛應用,并逐漸向智能化、精密微型化以及醫(yī)療應用方向發(fā)展。本文通過壓電理論研究、微噴霧化器結構分析和ANSYS仿真,設計并制造了基于壓電致動的醫(yī)用微噴霧化器,并搭建實驗平臺檢驗了醫(yī)用微噴霧化器的霧化流率和霧滴粒徑性能參數(shù),證明了設計的醫(yī)用微噴霧化器符合吸入式藥物治療的基本要求,詳細情況如下：研究了壓電材料特性與壓電基礎理論,包括壓電效應、壓電邊界條件和壓電四類方程。并對壓電材料的種類和應用領域進行分別地介紹,將其中壓電陶瓷材料的極化方法與加工工藝進行說明。研究醫(yī)用微噴霧化器的特點與性能參數(shù)后,進行了醫(yī)用微噴霧化器的結構與驅動電路的設計。分析了雙膜式微噴霧化片的原理與振動模型,了解到微噴霧化片的固有頻率和它的結構尺寸有關系,微噴霧化片越厚則頻率越低,微噴霧化片的半徑越大則頻率越低。確定了微噴霧化片孔徑、諧振頻率因素對霧滴形成有重要的影響作用。采用ANSYS軟件分析了雙膜式微噴霧化片。建立了模型并進行網(wǎng)格化后,對其進行靜力學分析、模態(tài)分析和諧響應分析。靜力學分析中,得出微噴霧化片Z向位移量與驅動電壓、厚度的關系。模態(tài)分析中,獲得結構的諧振頻率與振動類型。諧響應分析中,得出微噴霧化片的頻率與振幅的響應曲線。設計并加工完成醫(yī)用微噴霧化器,搭建用于測量霧化流率與霧滴直徑的微噴霧化系統(tǒng)的實驗平臺并進行了驅動電路的設計。在待噴液體為純水,微噴霧化片的孔徑分別為3 μm、5 μm、7μm的條件下,通過對霧化流率測量與數(shù)據(jù)分析,得出它們所對應的霧化流率分別為0.023g/s、0.042g/s、0.075g/s。霧化流率與液體的粘度成反比,液體粘度越大,霧化流率越小。霧化流率是與微噴霧化片的孔徑成正比的,孔徑越大,霧化的流率越大。另外,粘度越大的液體,流率隨時間波動的越小。在待噴液體為純水、霧化孔徑3μm的條件下,隨機選取500霧粒作為樣本,通過對霧滴直徑測量與數(shù)據(jù)分析,直徑在2-5μm之間個數(shù)為347粒,占總數(shù)的69.4%,符合于對肺部的吸入式藥物的直徑標準要求；在待噴液體為純水、霧化孔徑7μm的條件下,隨機選取500霧粒作為樣本,直徑在6-10μm之間為418粒,占霧�？倲�(shù)的83.6%,符合呼吸道的吸入式藥物的直徑標準要求。通過以上的結論,可以說明本文設計的醫(yī)用微噴霧化器,能夠基本滿足吸入式藥物治療的對霧化流率和霧粒直徑要求。
【學位授予單位】：黑龍江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳愛民 ,徐厚軍 ,邱發(fā)堂 ,徐軍;微噴技術在沂水縣果園灌溉中的應用[J];治淮;1997年04期

2 鄧貴仁;簡易微噴滴灌的安裝[J];中小企業(yè)科技;2002年04期

3 張芳;丁學賞;秦海霞;馬敏;;微噴帶噴灑均勻度試驗研究[J];人民黃河;2009年12期

4 張文淵;多孔式微噴帶使用方法[J];農村實用技術與信息;2000年11期

5 柳忠楊;高鴻;程義濤;;龍口市山區(qū)微噴灌溉規(guī)�；茝V與應用[J];山東水利;2012年12期

6 丁維東;果園微噴技術[J];北京農業(yè);1997年08期

7 占家智,羊茜;微噴技術在溫棚培育早繁苗中的應用[J];水產養(yǎng)殖;1999年05期

8 何培祥,李偉清;一種實用的微噴系統(tǒng)選型和參數(shù)確定方法[J];山區(qū)開發(fā);1998年07期

9 那利;;壓片式微噴帶田間應用試驗研究[J];東北水利水電;2012年05期

10 付兆堂,劉玉錄,霍常芬;路面集雨——果樹微噴技術在海島的試驗研究[J];中國農村水利水電;2000年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 劉超;馮其京;張樹道;王裴;;缺陷形狀及角度對于鋁材料微噴射的影響[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

2 辛建婷;;強激光加載下金屬材料微噴回收診斷[A];中國工程物理研究院科技年報(2012年版)[C];2012年

3 徐辰丁;李曉豁;焦麗;;功率鍵合圖和SIMUL INK在微噴系統(tǒng)仿真中的應用[A];全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任——中國科協(xié)2003年學術年會論文集（下）[C];2003年

4 郝鵬程;王裴;王言金;馮其京;;充氣環(huán)境下微噴射研究[A];第七屆全國流體力學學術會議論文摘要集[C];2012年

5 侯麗雅;章維一;;數(shù)字化微噴射技術及其在人體健康中的應用探索[A];2005年中國機械工程學會年會論文集[C];2005年

6 劉坤;柏勁松;李平;;顆粒軌道模型在一維平面微噴射中的應用[A];中國化學會、中國力學學會第九屆全國流變學學術會議論文摘要集[C];2008年

7 劉軍考;郁朋;陳維山;盛明偉;;高粘度壓電微噴系統(tǒng)的研究[A];2011年機械電子學學術會議論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊志民 肖海坤;淶水推廣微噴技術讓菇農笑開花[N];保定日報;2007年

2 ;膜下微噴技術可節(jié)水近7成[N];人民長江報;2006年

3 記者 馬明明 段曉芳 通訊員 殷建國;崇禮微噴技術讓土壤喝上“自來水”[N];張家口日報;2011年

4 山海關區(qū)水利局 尹桂玲;微噴的特點與適用范圍[N];河北科技報;2001年

5 康浩庭;取長補短巧用園林微噴[N];中國花卉報;2012年

6 北京東方互聯(lián)生態(tài)科技股份有限公司 王平;溫室花卉微噴技術淺析[N];中國花卉報;2008年

7 吳銘;微噴的特點及適用范圍[N];中國水利報;2003年

8 宮顯義;果園微噴灌溉簡介[N];瓜果蔬菜報.農業(yè)信息周刊;2009年

9 梁丹丹;楊志偉:小發(fā)明帶來大收益[N];云南科技報;2011年

10 本報記者 梁丹丹;“鄉(xiāng)土發(fā)明人”讓桔農眉開眼笑[N];中國知識產權報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 許寶建;生物微噴陣列系統(tǒng)的設計、制作與應用研究[D];中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所）;2006年

2 許立寧;基于MEMS技術的壓電微噴的研制[D];中國科學院研究生院（電子學研究所）;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周潔瓊;宿根甘蔗膜下微噴效應研究[D];廣西大學;2015年

2 鄭振糧;3D打印按需滴化微噴射關鍵技術[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 趙亞濤;壓電驅動撞針式微噴閥仿真分析及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 周海敏;基于壓電致動的醫(yī)用微噴霧化器的設計[D];黑龍江大學;2016年

5 鄭迎春;微噴帶水力性能試驗研究[D];河北農業(yè)大學;2009年

6 郁朋;高粘度壓電微噴裝置實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

7 王小寶;微噴和微噴/激光復合直寫導體關鍵技術的研究[D];華中科技大學;2007年

8 冷月;面向航天器主動潤滑的壓電微噴裝置研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

9 李鍇;基于壓電微噴的嵌入式軸承潤滑裝置的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

10 喬治;生物微噴陣列芯片的設計與優(yōu)化[D];中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所）;2007年

，

本文編號：1290306