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锥角电泵流量的影响

无阀压电泵有一对互为倒置的圆锥形流管,因此流体流过这对扩散管和收缩管时所承受的阻力不同,当泵腔容积增大时,流体同时从进口和出口流入泵腔,但由于进口的流体压力损失小于出口的流体压力损失,故进口流入的液体量更多;当泵腔容积减小时,流体同时从出口和进口排出泵腔,但由于出口的流体压力损失小于进口的流体压力损失,故出口排出的液体量更多,宏观上呈现出进水口吸水、出水口泵水的现象,因此当泵腔容积不停地交替变化时,流体就会实现从一个锥形流管到另一个锥形流管的宏观的单向流动。


有阀压电泵的工作过程如下:给压电泵接通电源,当压电振子向下振动时,泵腔内的容积增大,压力减小,当ca88手机版泵腔内的压力减小至与外界的压力差大于伞形截止阀的开启压力时,进口伞形截止阀开启,液体由外界进入到泵腔中,压电泵实现吸水过程, 如图1(a)所示;当压电振子向上振动时,泵腔内的容积减小,压力增大,当泵腔内的压力增大至与外界的压力差大于伞形截止阀的开启压力时,出口伞形截止阀开启,液体由泵腔流出,压电泵实现排水过程,如图2(b)所示,在交流电压信号的激励作用下,吸水过程与排水过程交替出现,从而实现压电泵对流体的定向驱动。

图1:有阀压电泵的工作过程示意图

有阀压电泵的工作过程示意图

测试系统包括XFD—8B信号发生器、精密气浮隔振台、电子秤、台虎钳、秒表、烧杯以及水盆等。XFD—8B信号发生器主要用来提供压电泵工作所需的交流电压激励信号,其输出信号的幅值及频率均可以调节;电子秤用来称量压电泵在规定时间内泵出流体的质量,其测量范围为0〜500g,测量精度为0.1g;台虎钳用来固定压电泵,使ca88会员登录能够在稳定的环境下工作;水盆、烧杯等则用来盛装试验用水,压电泵工作时会将水盆内的水源源不断地泵送至烧杯中,之所以选用水盆是因为水盆容积足够大,即使压电泵在规定时间内泵送了一定量的流体,水盆内的液面高度变化量很小,因此由液面高度改变引起的入口压力变化对压电泵所产生的影响可以忽略不计。为了避免试验测试受外界微小震动的影响,对压电泵进行试验测试时将所有试验装置都放置在精密气浮隔振台上。


在进行试验时,首先用台虎钳将压电泵牢牢地固定,以保证其在整个工作过程中能够有一个稳定的泵水环境,然后将压电泵焊接在压电陶瓷和铜基板上的两根导线分别连接XFD—8B信号发生器,接通电源后,压电振子在交流电压的激励作用下上下振动迫使压电泵工作,并将水盆内的水不断地泵送至放于电子秤之上的烧杯中,待ca88手机版工作稳定后开始计时,测量一分钟之内压电泵泵出的水的质量,最后的流量数值结果通过电子秤读取。

图2:压电泵测试系统示意图

压电泵测试系统示意图

在对压电泵进行试验的过程中,泵腔内经常会出现一些细小的气泡,但是这些小气泡的存在会严重影响压电泵的输出性能,因此在对压电泵进行测试之前首先应将泵腔内的气泡排除干净,最常用的方法是刷频,即通过反复快速地升高和降低驱动频率来逐渐地驱赶气泡。


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点击次数:  更新时间:2018-03-31 09:18:01  【打印此页】  【关闭