压电泵用截止阀设计与性能测试

为设计出适用于压电泵的被动截止阀,对压电泵用阀的设计要求和阀的工作条件进行了理论分析与阐述,并应用上述理论分别设计了悬臂梁阀、轮式平板阀和伞形橡胶阀等三种不同的结构压电泵用阀。理论分析了三种阀的静态过流特性,确定了各种结构尺寸因素对阀工作性能的影响。建立了测试被动截止阀性能的试验方法,并对所设计的三种阀的最小开启压力和静态过流能力进行了试验测试。试验结果表明,所设计的三种阀在0.2 kPa工作压力时都已开启工作,在静态过流能力上橡胶伞形橡胶阀与轮式平板阀比较接近,悬臂梁阀最差。将三种阀安装在结构相同的压电泵中,测试了安装三种阀泵的输出能力,结果显示,安装伞形橡胶阀压电泵的输出流量最大,轮式平板阀次之,悬臂梁阀最差。

泵送大粘度液体的双腔并联压电泵设计与试验研究

为使双腔并联压电泵能够输送较大粘度的液体，设计了一种以5～7μm厚度铍青铜材料加工而成的薄片型轮式平板阀。在理论上分析了阀的过流特性，确定了影响通过阀体流量的因素，即阀自身的几何尺寸、作用在阀两侧的压力差及液体粘度对其影响，并以试验的方法确定了当阀片半径为3．25mm、阀孔半径为2．75mm时，双腔并联压电泵输出流量最好。分别以不同浓度的甘油水溶液作为试验液体，测试了在不同液体粘度、不同工作频率下双腔并联压电泵的输出流量。试验发现，随着液体粘度的增加，阀开启时的阻力增大，开启量变小，阀和压电振子之间振动相位差不断加大，截止性能变差，压电泵净输出量减少。在液体粘度μ＝1．311mPa·s时，压电泵的最大输出流量可达1300mL/min，而当液体粘度μ＝234．6mPa·s时，压电泵的最大输出流量仅为30 mL/min左右。试验结果为获得双腔并联压电泵输送不同粘度液体的能力提供了可靠的数据。