壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)脈動(dòng)抑制方法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高和響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。然而，壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在脈動(dòng)問(wèn)題，這限制了其在高精度和高穩(wěn)定系統(tǒng)中的使用。為了提升壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性，本文針對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)脈動(dòng)產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)從驅(qū)動(dòng)電壓波形和流體濾波器兩方面展開(kāi)了脈動(dòng)抑制方法的研究，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)脈動(dòng)的有效抑制。
　　首先，對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)微流體系統(tǒng)脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行探索，分析了

2、系統(tǒng)脈動(dòng)的影響因素，在此基礎(chǔ)上，分別研究了視覺(jué)檢測(cè)、電子天平檢測(cè)和流量傳感器檢測(cè)三種方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定流量傳感器檢測(cè)方法，流量傳感器檢測(cè)法是一種客觀可行的系統(tǒng)脈動(dòng)檢測(cè)方法，其既能滿足實(shí)時(shí)性要求，又能夠直觀表征系統(tǒng)脈動(dòng)的大小。
　　在系統(tǒng)脈動(dòng)影響因素分析的基礎(chǔ)上，對(duì)比研究分析了不同的驅(qū)動(dòng)電壓波形的脈動(dòng)抑制效果，提出了基于驅(qū)動(dòng)電壓波形修正的脈動(dòng)抑制方法，利用“橢圓修圓法”原理，研究了不同波形修圓參數(shù)的系統(tǒng)脈動(dòng)抑制效果，以流速穩(wěn)定性為標(biāo)

3、準(zhǔn)，獲得了效果最佳的修圓參數(shù)組合。
　　為了獲得滿意的脈動(dòng)抑制效果，設(shè)計(jì)了一種用于抑制系統(tǒng)脈動(dòng)的流體濾波器，根據(jù)濾波器的工作原理，研究了管道形狀、通道尺寸和薄膜半徑等因素對(duì)脈動(dòng)抑制效果的影響規(guī)律。同時(shí)，利用Comsol軟件對(duì)流體濾波器的性能進(jìn)行仿真分析，依據(jù)脈動(dòng)抑制效果，選擇了最優(yōu)的尺寸和結(jié)構(gòu)。
　　最后，以給定目標(biāo)流速下的系統(tǒng)脈動(dòng)抑制效果為目標(biāo)，采用驅(qū)動(dòng)電壓波形修正與流體濾波器結(jié)合的脈動(dòng)抑制方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了抑制方法的有