使用rfid监测盘泵系统的系统和方法

使用rfid监测盘泵系统的系统和方法
【专利摘要】一种盘泵系统包括具有大体上圆柱形形状的一个泵体(11)，该泵体限定了用于容纳一种流体的一个空腔(16)，该空腔(16)由在两端由多个大体上圆形端壁(20，22)闭合的一个侧壁(18)形成，这些端壁中的至少一者是一个被驱动端壁(22)。该系统包括一个致动器(40，该致动器与该被驱动端壁(22)操作性地相关联以引起该被驱动端壁(22)的一种振荡运动；和一个隔离物(30)，该隔离物与该被驱动端壁(22)的外围部分操作性地相关联以便减小这些位移振荡的阻尼。该隔离物(30)包括一种柔性材料，该柔性材料包括一个射频识别(RFID)标签(51)以便存储和传送与该隔离物相关联的识别数据。
【专利说明】使用RFID监测盘泵系统的系统和方法
发明背景
[0001]本发明根据35USC§ 119(e)要求洛克(Locke)等人在2012年2月10日提交的题为“使用RFID监测盘泵系统的系统和方法(Systems and Methods for Monitoring a DiscPump System using RFID) ”的美国临时专利申请序号61/597，493的提交的权益，出于所有目的将该文献通过引用结合在此。
1.发明领域
[0002]本发明的说明性实施例总体上涉及一种用于流体的盘泵，并且更确切地说涉及一种泵送空腔是大体上圆柱形状的盘泵，该盘泵具有多个端壁和在这些端壁之间的一个侧壁，其中这些端壁之间布置有一个致动器。本发明的说明性实施例更确切地说涉及以下一种盘泵，该盘泵具有安装在该致动器中的一个阀和安装在这些端壁之一中的至少一个额外阀。
2.相关技术说明
[0003]密闭空腔中高幅压力振荡的产生已经在热声学和盘泵型压缩机领域中受到大量关注。非线性声学方面的新近发展已经允许具有比先前认为可能的振幅更高的振幅的压力波的产生。
[0004]已知使用声共振来实现从所限定的入口和出口进行流体泵送。这可以使用在一端具有一个声学驱动器的一个圆柱形空腔来实现，该声学驱动器驱动一个声学驻波。在这种圆柱形空腔中，声压波具有有限振幅。变化截面的空腔(如锥形、角锥形、以及球形)已被用于实现高幅压力振荡，由此显著提高泵送效果。在这类高幅波中，伴随能量耗散的非线性机制已被抑制。然而，高幅的声共振直到最近仍未被用于其中的径向压力振荡被激发的盘形空腔内。公开为WO 2006/111775的国际专利申请号PCT/GB2006/001487披露了一种盘泵，该盘泵具有一个纵横比(即空腔的半径与空腔的高度的比率)较高的一个大体上盘形的空腔。
[0005]这种盘泵具有一个大体上圆柱形的空腔，该圆柱形的空腔包括在每一端由端壁封闭的一个侧壁。该盘泵还包括一个致动器，该致动器这些驱动端壁中的任一者以便沿大体上垂直于被驱动端壁的表面的一个方向振荡。被驱动端壁的运动的空间特征被描述为与空腔内的流体压力振荡的空间特征相匹配，这是一种在此被描述为模式匹配的状态。当该盘泵是模式匹配的时，致动器对空腔中的流体所做的功在被驱动端壁表面上有利地增加，由此增强该空腔中压力振荡的振幅并且传递较高盘泵效率。一个模式匹配的盘泵的效率取决于被驱动端壁与侧壁之间的界面。希望通过以下方式来维持这种盘泵的效率:建构该界面以使得它不会减小或抑制被驱动端壁的运动，由此减缓空腔内流体压力振荡的振幅方面的任何减小。
[0006] 上述盘泵的致动器引起被驱动端壁的沿大体上垂直于端壁或大体上平行于圆柱形空腔的纵轴线的一个方向的一种振荡运动(“位移振荡”)，在下文中被称为在该空腔内被驱动端壁的“轴向振荡”。该被驱动端壁的轴向振荡在空腔内产生流体的大体上成比例的“压力振荡”，从而产生接近如国际专利申请号PCT/GB2006/001487中所描述的第一类的贝塞耳函数(Bessel funct1n)的一种径向压力分布,该申请通过引用结合在此。这类振荡在下文中被称为流体压力在空腔内的“径向振荡”。位于致动器与侧壁之间的被驱动端壁的一部分提供了与盘泵的侧壁的一个界面，该界面减小位移振荡的阻尼，以减缓空腔内的压力振荡的任何减小。位于致动器与侧壁之间的被驱动端壁的该部分在下文中被称为“隔离物，，并且在美国专利申请号12/477，594中进行了更确切地描述，该专利申请通过引用结合在此。隔离物的说明性实施例以可操作方式与被驱动端壁的外围部分相关联，从而降低该位移振荡的阻尼。
[0007]这类盘泵还要求用于控制穿过该盘泵的流体流动的一个或多个阀、以及更确切地说能够以较高频率操作的阀。常规的阀典型地针对多种应用以小于500Hz的低频率操作。例如，许多常规压缩机典型地以50Hz或60Hz操作。本领域中已知的线性共振压缩机在150Hz与350Hz之间操作。然而，许多便携式电子装置(包括医疗装置)需要用于传递正压或提供真空的盘泵，这些盘泵的大小相对较小并且有利的是这类盘泵在操作中是听不见的，以便提供分立的操作。为了实现这些目标，这类盘泵必须以极高频率操作，这些极高频率需要能够在约20kHz和更高下操作的阀。为了以这些高频率操作，该阀必须对可以被校正以产生穿过该盘泵的流体的净流动的高频振荡压力作出响应。这种阀在国际专利申请号PCT/GB2009/050614中更确切地进行了描述，该申请通过弓I用结合在此。
[0008]阀可以被布置在一个第一孔口或一个第二孔口或这两个孔口中，以用于控制穿过盘泵的流体的流动。每个阀都包括一个第一板，该第一板具有总体上垂直延伸穿过其中的多个孔口 ；以及一个第二板，该第二板也具有总体上垂直延伸穿过其中的多个孔口，其中该第二板的孔口大体上偏离该第一板的孔口。该阀进一步包括布置在该第一板和该第二板之间的一个侧壁，其中该侧壁围绕该第一板和该第二板的周界是闭合的，以形成在该第一板与该第二板之间、与该第一板和该第二板的孔口处于流体联通的一个空腔。该阀进一步包括布置于该第一板与第二板之间并且在其之间可移动的一个瓣，其中该瓣具有大体上偏离该第一板的孔口并且与该第二板的孔口大体上对准的多个孔口。这个瓣响应于沿阀上流体差压的方向的变化而在该第一板与该第二板之间被促动。
概述
[0009]一种盘泵系统包括具有一个大体上圆柱形形状的一个泵体，该泵体限定用于容纳一种流体的一个空腔，该空腔由在两端由多个大体上圆形端壁闭合的一个侧壁形成。这些端壁中的至少一个是一个被驱动端壁，该被驱动端壁具有一个中心部分和一个外围部分，该外围部分从该被驱动端壁的该中心部分径向向外延伸。一个致动器与被驱动端壁的中心部分操作性相关联以引起被驱动端壁的一个振荡运动，从而产生该被驱动端壁沿大体上垂直于其的一个方向的位移振荡，其中在使用中时一个环状节点位于该被驱动端壁的中心与该侧壁之间。该系统包括插入在该被驱动端壁的外围部分与该侧壁之间以便减小位移振荡的阻尼的一个隔离物，该隔离物包括响应于该被驱动端壁的振荡运动伸展和收缩的一种柔性材料。该系统还包括一个第一孔口，该第一孔口布置在这些端壁的任一者中不同于该环状接点处的任何位置处并且延伸穿过该泵体；和一个第二孔口，该第二孔口布置在该泵体中不同于该第一孔口的位置的任何位置处并且延伸穿过该泵体。一个阀被布置在该第一孔口和该第二孔口的至少一个中，并且位移振荡在泵体的空腔内产生流体的相应压力振荡，从而在使用中时引起流体流穿过该第一孔口和该第二孔口。一个RFID标签与该隔离物的柔性材料操作性相关联，以便存储并且传送与该隔离物相关联的识别数据。
[0010]一种用于追踪一个盘泵的多个部件的方法包括制造包括RFID标签的一种隔离物，该RFID标签进而包括识别数据。该方法包括在一个第一时刻使用一个RFID读取器扫描该识别数据；将该识别数据存储在一个数据库中；组装一个或多个额外部件以形成一个盘泵；并且使该一个或多个额外部件与该数据库中的识别数据相关联。该方法还包括通过在一个第二时刻使用一个RFID读取器扫描盘泵来追踪该盘泵和部件，该第二时刻比该第一时刻晚。
[0011]一种盘泵系统包括具有一个大体上圆柱形形状的一个泵体，该泵体限定用于容纳一种流体的一个空腔。该空腔由在两端由大体上圆形的端壁闭合的一个侧壁形成，这些端壁中的至少一个是一个被驱动端壁，该被驱动端壁具有一个中心部分和一个外围部分，该外围部分从该被驱动端壁的该中心部分径向向外延伸。该盘泵系统包括一个致动器，该致动器与该被驱动端壁的中心部分操作性相关联以引起该被驱动端壁的一个振荡运动，从而产生该被驱动端壁沿大体上垂直于其的一个方向的位移振荡。该盘泵系统还包括一个隔离物，该隔离物与该被驱动端壁的外围部分操作性相关联，以减小这些位移振荡的阻尼。该隔离物包括一种柔性印刷电路材料，该柔性印刷电路材料包括一个RFID标签。该盘泵系统还包括一个第一孔口，该第一孔口布置在这些端壁的任一者中并且延伸穿过该泵体；以及一个第二孔口，该第二孔口布置在该泵体中并且延伸穿过该泵体。该盘泵系统还包括一个阀，该阀布置在该第一孔口和该第二孔口的至少一个中。
[0012]通过参考以下附图和详细说明，这些说明性实施例的其他特征和优点将变得清
λ.Μ
/E.ο
附图简要说明
[0013]图1是一个盘泵的截面侧视图；
[0014]图1A是沿图1的线1A-1A取得的图1A的盘泵系统的一个区段的详细视图，该详细视图示出具有集成RFID标签的一个环形隔离物的一部分；
[0015]图1B是盘泵的一个替代实施例的详细截面视图，其中隔离物包括一个RFID标签和一个传感器；
[0016]图1C是盘泵的一个替代实施例的详细截面视图，该盘泵包括安装到该盘泵的致动器上并且联接到与隔离物成整体的一个天线上的一个RFID标签；
[0017]图2A是图1A的盘泵的截面视图，示出该盘泵的致动器处于一个静止位置；
[0018]图2B是图2A的盘泵的截面视图，示出该致动器处于一个位移位置；
[0019]图3A示出图2A的第一盘泵的致动器的基本弯曲模式的轴向位移振荡的曲线图；
[0020]图3B示出响应于图3A中所示的弯曲模式的图2A的第一盘泵的空腔内的流体的压力振荡的曲线图；
[0021]图4A是一个盘泵系统的一部分的详细视图，该部分包括处于一个静止位置的一个致动器；
[0022]图4B是一个盘泵系统的一部分的详细视图，该部分包括处于一个位移位置的一个致动器；
[0023]图4C是图4A中所示的盘泵的部分的截面侧视图，其中致动器处于静止位置并且安装到包括一个应变仪的一个隔离物上；
[0024]图4D是图4B中所示的盘泵的部分的侧截面视图，其中致动器处于位移位置并且安装到包括一个应变仪的一个隔离物上；
[0025]图5A示出图2A的盘泵的截面视图，其中三个阀由图7A至图7D中所图解的一个单一阀表不;
[0026]图5B示出图7A至图7D的阀的一个中心部分的局部截面视图；
[0027]图6示出如图3B中所示的图5A的第一盘泵的空腔内的流体的压力振荡的曲线图，以说明在如由虚线所指示的图5A的阀上施加的压差；
[0028]图7A示出处于一个闭合位置的一个阀的一个说明性实施例的截面侧视图；
[0029]图7B示出沿图7D中的线7B-7B取得的图7A的阀的截面视图；
[0030]图7C示出图7B的阀的透视图；
[0031 ] 图7D示出图7B的阀的俯视图；
[0032]图8A示出处于一个打开位置的图7B中的阀在流体流过该阀时的局部截面视图；
[0033]图8B示出图7B中的阀在闭合之前在打开位置与闭合位置之间过渡的局部截面视图；
[0034]图SC示出处于一个闭合位置的图7B的阀在流体流被该阀阻断时的局部截面视图；
[0035]图9A示出根据一个说明性实施例的在图5B的阀上施加的振荡差压的压力曲线图；
[0036]图9B示出图5B的阀在一个打开位置与一个闭合位置之间的操作周期的流体流动曲线图；
[0037]图1OA和图1OB示出图3A的盘泵的截面视图，包括阀的中心部分的局部详细视图和对应地施加于空腔内的振荡压力波的正的和负的部分的曲线图；
[0038]图11示出第四盘泵的阀的打开状态和闭合状态，并且图1lA和图1lB对应地示出在第四盘泵处于一种自由流动模式时所得的流动特征和压力特征；
[0039]图12示出第四盘泵在该盘泵达到停滞条件时所提供的最大差压的曲线图；并且
[0040]图13是一个盘泵系统的用于测量和控制由该盘泵系统产生的一个减压的一个说明性电路的框图。
说明性实施方式的详细说明
[0041]在几个说明性实施例的以下详细说明中，参考形成详细说明的一部分的附图。借助于图示，附图示出本发明可被实践的具体的优选实施例。这些实施例足够详细地被描述以使本领域的普通技术人员能够实践本发明，并且应理解可以采用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下做出逻辑结构、机械、电学以及化学变化。为了避免对于使得本领域的普通技术人员能够实践在此所描述的这些实施例来说所不必要的细节，本说明可能省略了本领域的普通技术人员已知的某些信息。因此，以下详细说明不应被视为限制性的，并且这些说明性实施例的范围仅由所附权利要求书限定。
[0042]图1是联接到一个负载38上的一个盘泵系统100的截面视图。盘泵系统100包括一个盘泵10、在其上安装盘泵10的一个衬底28、以及流体地联接到盘泵10上的一个负载38。衬底28可以是一个印刷电路板或任何适合的刚性或半刚性材料。盘泵10是可操作来向负载38提供一个正压或负压，如以下更详细地描述。盘泵10包括一个致动器40，该致动器40由一个隔离物30联接到盘泵10的一个圆柱形壁11上，该隔离物30包括一种柔性材料。在一个实施例中，该柔性材料是一种柔性印刷电路材料。
[0043]一般来说，柔性印刷电路材料包括提供用于隔离物30的一个基础层的一种柔性聚合物薄膜。聚合物可以一种聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、或具有类似机械和电学特性的一种材料。柔性电路材料可以包括由一种结合粘合剂(bonding adhesive)形成的一个或多个层压层。此外，一种金属箔(如铜箔)可以用于向柔性印刷电路材料提供一个或多个导电层。一般来说，导电层用于形成电路元件。例如，可以将电路路径蚀刻到导电层中。可以通过滚压(在有或无粘合剂的情况下)或通过电沉积将导电层施加到基础层上。
[0044]图1A是沿图1的线1A-1A取得的局部截面视图。图1A示出盘泵系统100的包括致动器40和隔离物30的一部分的俯视图。在一个实施例中，隔离物30是由一种柔性印刷电路材料形成，该柔性印刷电路材料包括一个射频识别(RFID)标签51。在一些实施例中，RFID标签是与隔离物30整体地形成。但在其他实施例中，RFID标签被制造为一个单独的部件并且被安装在隔离物30的表面处或致动器40上。
[0045]在此的说明性实施例利用简单的RFID或一种增强型RFID技术来激发集成电子装置。如在此所用，词语“或者”并不意味着相互排斥。RFID传统上使用定位在一个靶标上的一个RFID标签或标记和激发并且读取来自该RFID标签的信号的一个RFID读取器。大多数RFID标签包括用于存储并且处理信息的一个集成电路、一个调制器、以及一个解调器。RFID标签可以是无源标签、有源RFID标签、以及电池辅助式无源标签。总体上，无源标签不使用电池并且不传送信息，除非它们被RFID读取器激发。有源标签具有一个机载电源并且可以自主地传送(即，不用被RFID读取器激发)。电池辅助式无源标签典型地具有一个机载小型电池，该小型电池在RFID读取器的存在下被启动。
[0046]在一个说明性实施例中，RFID标签51是使用一种绝缘体上硅(SOI)制造工艺形成并且作为一个RFID芯片嵌入在隔离物30内。使用这种SOI制造工艺提供制造一种在大小上近似0.15mmX0.15mm或更小的非常小的RFID芯片的能力，如由日立(Hitachi)引入的 RFID 标签(披露于 http://www.hitach1.com/New/cnews/060206.html)。RFID 芯片可以用一个天线进行制造，从而稍微增加其占据面积，或通过将RFID芯片联接到一个外部天线上进行制造。该外部天线可以单独地制造并且嵌入在具有RFID芯片的隔离物30中，或在RFID芯片嵌入在该隔离物内时与隔离物30形成整体并且联接到RFID芯片上。
[0047]在一个说明性实施例中，该增强的RFID技术是一种无线识别与感测平台(WISP)装置。类似于RFID标签(或标记)，WISP包括使用一个RFID读取器来供电并且读取WISP装置。该WISP装置收集来自该RFID读取器所发射的无线电信号的功率，并且执行感测功能(并且任选地执行计算功能)。该WISP装置将带有信息的无线电信号传送至RFID读取器。该WISP装置接收来自RFID读取器的功率。该WISP装置具有收集能量的一个标签或天线和一个可以执行多项任务的微控制器(或处理器)，如采样传感器。该WISP装置向RFID读取器报告数据。在一个说明性实施例中，该WISP装置包括具有功率收集电路的一个集成电路、解调器、调制器、微型控制器、传感器，并且可以包括用于存储能量的一个或多个电容器。一种形式的WISP技术已经由英特尔公司西雅图研究中心(Intel Research Seattle)开发(www.Seattle, intelresearch.net/wisp/)。如在此使用的 RFID 装置还包括 WISP 装置。
[0048]在图1的说明性实施例中，盘泵系统100包括集成到隔离物30中的一个RFID标签51并且使隔离物30内的其他电路元件(如传感器)的添加最小化。在这种实施例中，RFID标签51可以在隔离物30的制造过程期间在隔离物30内形成(例如，作为一个印刷电路元件或作为一个嵌入式集成电路)，并且用于存储识别数据。识别数据最初可能仅识别隔离物30以使得能够追踪与隔离物30有关的数据。一旦隔离物30的制作和RFID标签51的安装完成，隔离物30就可以与一个致动器40组合并且安装到盘泵10中，如图1中所示。在产生完整的盘泵10的随后制造和组装过程中，可以监测RFID数据并且将该RFID数据与盘泵系统100的其他部件相关联。例如，最初识别隔离物30的RFID数据可以随后识别致动器40、盘泵10、以及盘泵系统100。可以在一个或多个外部数据库中将RFID数据与盘泵10和盘泵系统100的其他部件相关联，这样使得仅需要一种低功率、无源RFID标签来追踪隔离物30和盘泵系统100的其他部件。例如，在组装盘泵10时，可以使用一个RFID读取器扫描隔离物的RFID标签并且将其与盘泵10相关联。随后，可以使用一个RFID读取器扫描盘泵10以便识别并且追踪盘泵10及其部件。
[0049]在图1B的说明性实施例中，RFID标签51是一种增强型RFID标签，该增强型RFID标签包括一个处理器并且电联接到一个传感器上。在图1B的说明性实施例中，RFID标签51和该传感器允许感测和优化计算功能。优化和计算功能可以是基于由传感器收集的数据，如以下更详细地描述。在图1B中，隔离物30包括一个任选的传感器，如可操作来测量隔离物30的变形以及进而致动器40的边缘的位移(δ y)的一个应变仪50。隔离器30还可以包括其他电子装置或电路元件，如一个射频识别处理器或存储器，如以下更详细地讨论。虽然图1B将RFID标签51和传感器二者示出为与隔离物30成整体，但是RFID标签51抑或传感器可以安装在致动器40上，并且出于传输来自未安装在隔离物30或致动器40上的一个源的功率或数据的目的而电联接到隔离物30上的电路元件上。例如，出于感测隔离物30处或盘泵空腔16内的数据并且将该数据传达至一个外部监测系统(未图示)的目的，RFID标签51可以与嵌入在隔离物30内的一个非常小的专用集成电路元件通信。
[0050]在图1C的说明性实施例中，RFID标签51安装在致动器40上并且联接到与隔离物30成整体的一个天线51a上。RFID标签51可以是有源的或无源的，并且在这种应用中，可能需要指明RFID标签51对于由于机械应力所致的故障是抵抗性的。在另一个实施例中，RFID标签51是分开地组装的并且安装到隔离物30上。在其中RFID标签51不是与隔离物30整体地形成的一个实施例中，RFID标签51可以是芯片RFID系统上的一个麦克赛尔(Maxell)ME-Y2000 串联线圈。
[0051]图2A是根据一个说明性实施例的一个盘泵10的横截面图。在图2A中，盘泵10包括一个盘泵体，该泵体具有一个大体上椭圆形的形状，该椭圆形形状包括在每一端由端板12、13闭合的一个圆柱形壁11。圆柱形壁11可以被安装到一个衬底28上，该衬底28形成端板13。衬底28可以是一个印刷电路板或另一种适合的材料。盘泵10进一步包括一对盘形内板14、15，这对盘形内板由附着到盘泵体的圆柱形壁11上的一个隔离物30(例如，一个环形隔离物)支撑于盘泵10内。圆柱形壁11的内表面、端板12、内板14以及隔离物30在盘泵10内形成一个空腔16。空腔16的内表面包括一个侧壁18，该侧壁18是在两端由端壁20、22闭合的圆柱形壁11的内表面的一个第一部分，其中端壁20是端板12的内表面并且端壁22包括内板14的内表面和隔离物30的一个第一侧。端壁22因此包括对应于内板14的内表面的一个中心部分和对应于隔离物30的内表面的一个外围部分。尽管盘泵10和其部件的形状大体上是椭圆形，但在此所披露的具体实施例是一种圆形、椭圆形形状。
[0052]圆柱形壁11和端板12、13可以是包括盘泵体的单个部件或单独的部件，如图2A中所示。在图2A的实施例中，端板13是由一个单独的衬底形成，该衬底可以是在其上安装盘泵10的一个印刷电路板、一个组装板、或印刷线路组件(PWA)。尽管空腔16的形状大体上为圆形，但空腔16的形状还可能更一般地是椭圆形。大体上圆形可以包括为规则圆形以及圆形形状的变化形式例如椭圆的物体。在图2A中所示的实施例中，限定空腔16的端壁20被示出为是总体上截头圆锥形的。在另一个实施例中，限定空腔16的内表面的端壁20可以包括平行于致动器40的一个总体上平面的表面，如以下所讨论。一种包括截头圆锥形表面的盘泵在W02006/111775公开案中更详细地描述，该公开案通过引用结合在此。盘泵体的端板12、13和圆柱形壁11可以由任何合适的刚性材料(包括但不限于金属、陶瓷、玻璃或塑料(包括但不限于注塑成型塑料))形成。
[0053]盘泵10的内板14、15共同形成致动器40，该致动器40与形成空腔16的内表面的端壁22的中心部分操作性地相关联。内板14、15中的一者必须由一种压电材料形成，该压电材料可以包括展现响应于所施加的一个电信号的应变的任何电学活性材料，例如像一种电致伸缩或磁致伸缩材料。例如，在一个优选实施例中，内板15是由展现响应于所施加的电信号的应变的压电材料形成，即活性内板。内板14、15中的另一者优选地具有与该活性内板类似的一个弯曲刚度，并且可以由一种压电材料或一种电学非活性材料(如一种金属或陶瓷)形成。在这个优选实施例中，内板14具有与活性内板15类似的一个弯曲硬度，并且是由一种电学非活性材料(如一种金属或陶瓷)形成，即惰性内板。当活性内板15被一个电流激发时，活性内板15沿相对于空腔16的纵轴线的一个径向方向膨胀和收缩。内板15的膨胀和收缩引起内板14、15弯曲，从而诱导端壁22沿大体上垂直于端壁22的一个方向的一个轴向偏转(参见图3A)。
[0054]在未示出的其他实施例中，隔离物30可以取决于盘泵10的特定设计和定向从顶部表面或底部表面对内板14、15中的任一者进行支撑，不论是活性内板15还是惰性内板
14。在另一个实施例中，致动器40可以被与内板14、15中的仅一个处于力传送关系的一个装置替代，例如像一个机械、磁或静电装置。在这种实施例中，内板可以被形成为以如以上所描述的相同方式被这种装置(未图示)驱动振荡的一个电学非活性或无源材料层。
[0055]盘泵10进一步包括从空腔16延伸到盘泵10的外部的至少一个孔口，其中该至少一个孔口包括一个阀以控制穿过该孔口的流体的流动。尽管该孔口可以位于空腔16中的任何位置处，在该位置中致动器40产生一个压差，如以下更详细地描述，但图2A至图2B中所示的盘泵10的一个实施例包括大致位于端板12的中心并且延伸穿过该端板12的一个出口孔口 27。孔口 27包括至少一个端阀29。在一个优选实施例中，孔口 27包括端阀29，该端阀29调节沿如由箭头所指示的一个方向的流体的流动，这样使得端阀29充当盘泵10的一个出口阀。对包括端阀29的孔口 27的任何提及都是指端阀29外部(即在盘泵10的空腔16的外部)的开口的部分。
[0056]盘泵10进一步包括延伸穿过致动器40的至少一个孔口，其中该至少一个孔口包括一个阀以控制穿过该孔的流体的流动。该孔口可以位于致动器40上的任何位置处，在该位置中致动器40产生一个压差。然而，图2A至图2B中所示的盘泵10的说明性实施例包括大致位于内板14、15的中心并且延伸穿过内板14、15的一个致动器孔口 31。致动器孔口31包括一个致动器阀32，该致动器阀32调节沿如由箭头所指示的到空腔16中的一个方向的流体的流动，这样使得该致动器阀32充当到空腔16的一个入口阀。致动器阀32通过加强到空腔16中的流体的流动并且对出口阀29的操作进行补充来使盘泵10的输出量提高，如以下更详细地描述。
[0057]在此描述的空腔16的尺寸应优选地满足相对于空腔16在侧壁18处的高度(h)与其半径(r)之间的关系来说的某些不等式，该半径(r)是空腔16的纵轴线到侧壁18的距离。这些等式如下:
r/h>1.2 ;以及 hVrMXKT1。米。
[0058]在一个实施例中，当空腔16内的流体是一种气体时，空腔半径与空腔高度的比(r/h)是在约10与约50之间。在这个实例中，空腔16的体积可以是小于约10ml。另外，如果工作流体是与一种液体相反的一种气体，那么h2/r的比优选地在约10_6米与约10_7米之间的一个范围内。
[0059]此外，在此披露的空腔16应优选地满足与空腔半径(r)和工作频率(f)相关的以下不等式，该工作频率是致动器40振动以便产生端壁22的轴向位移的频率。该不等式是如下:
【权利要求】
1.一种盘泵系统，包括: 具有大体上圆柱形形状的一个泵体，该泵体限定了用于容纳一种流体的一个空腔，该空腔由在两端由多个大体上圆形端壁闭合的一个侧壁形成，这些端壁中的至少一个端壁是一个被驱动端壁，该被驱动端壁具有一个中心部分和一个外围部分，该外围部分从该被驱动端壁的该中心部分径向地向外延伸；一个致动器，该致动器与该被驱动端壁的该中心部分操作性地相关联以引起该被驱动端壁的一种振荡运动，从而产生该被驱动端壁沿大体上垂直于其的一个方向的位移振荡；被定位在该被驱动端壁的该外围部分与该侧壁之间以便减小这些位移振荡的阻尼的一个隔离物，该隔离物包括响应于该被驱动端壁的该振荡运动进行伸展和收缩的一种柔性材料； 一个第一孔口，该第一孔口在这些端壁中的任一者中并且延伸穿过该泵体； 一个第二孔口，该第二孔口在该泵体中并且延伸穿过该泵体；以及， 一个阀，该阀布置在该第一孔口和该第二孔口的至少一者中；以及一个RFID标签，该RFID标签与该隔离物的该柔性材料操作性地相关联，以便存储并且传送与该隔离物相关联的识别数据。
2.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该隔离物包括一种柔性印刷电路材料。
3.如权利要求2所述的盘泵系统，其中该RFID标签与该柔性印刷电路材料成整体。
4.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该RFID标签包括识别该隔离物、该致动器、该阀、以及该泵体的识别数据。
5.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该RFID标签是一个无源RFID标签。
6.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该RFID标签是与该隔离物分开地制造的并且组装到该隔离物上。
7.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该RFID标签是一个有源RFID标签。
8.如权利要求1所述的盘泵系统，其中该RFID标签是一个WISP装置。
9.如权利要求1所述的盘泵系统，进一步包括一个传感器，其中: 该传感器可操作来测量该盘泵系统的性能数据并且将该性能数据传达到该RFID标签;并且 该RFID标签可操作来将该性能数据传送到一个RFID读取器。
10.如权利要求9所述的盘泵系统，其中该传感器是安装在该隔离物上的一个应变仪。
11.如权利要求10所述的盘泵系统，其中该应变仪被配置成用于测量该隔离物中的应变。
12.如权利要求10所述的盘泵系统，其中该应变仪被配置成用于测量该致动器的位移。
13.一种用于追踪一个盘泵的多个部件的方法，该方法包括: 制造包括一个RFID标签的一个隔离物,该RFID标签包括识别数据； 在一个第一时刻使用一个RFID读取器扫描该识别数据； 将该识别数据存储在一个数据库中； 组装一个或多个额外部件以形成一个盘泵； 将该一个或多个额外部件与该数据库中的该识别数据相关联；并且通过在一个第二时刻使用该RFID读取器扫描该盘泵来追踪该盘泵和这些部件，该第二时刻比该第一时刻晚。
14.如权利要求13所述的方法,其中该一个或多个额外部件包括一个致动器、一个阀、以及一个泵体。
15.如权利要求13所述的方法，其中该隔离物包括一种柔性印刷电路材料。
16.如权利要求15所述的方法，其中该RFID标签与该柔性印刷电路材料成整体。
17.如权利要求13所述的方法，其中该RFID标签是一个无源RFID标签。
18.如权利要求13所述的方法，其中该RFID标签是与该隔离物分开地制造的并且组装到该隔离物上。
19.如权利要求13所述的方法，其中该RFID标签是一个有源RFID标签。
20.如权利要求13所述的方法，其中该RFID标签是一个WISP装置。
21.如权利要求13所述的方法，进一步包括测量该盘泵的性能数据、将该性能数据传达到该RFID标签、并且将该性能数据传送到一个RFID读取器。
22.—种盘泵系统,包括: 具有大体上圆柱形形状的一个泵体，该泵体限定了用于容纳一种流体的一个空腔，该空腔由在两端由多个大体 上圆形端壁闭合的一个侧壁形成，这些端壁中的至少一个端壁是一个被驱动端壁，该被驱动端壁具有一个中心部分和一个外围部分，该外围部分从该被驱动端壁的该中心部分径向向外延伸；一个致动器，该致动器与该被驱动端壁的该中心部分操作性地相关联以引起该被驱动端壁的一种振荡运动，从而产生该被驱动端壁沿大体上垂直于其的一个方向的位移振荡；一个隔离物，该隔离物与该被驱动端壁的该外围部分操作性地相关联以便减小这些位移振荡的阻尼，该隔离物包括一种柔性印刷电路材料，并且该柔性印刷电路材料包括一个RFID标签； 一个第一孔口，该第一孔口布置在这些端壁中的任一者中并且延伸穿过该泵体； 一个第二孔口，该第二孔口布置在该泵体中并且延伸穿过该泵体；以及 一个阀，该阀布置在该第一孔口和该第二孔口的至少一者中。
23.如权利要求22所述的盘泵系统，其中该RFID标签包括一个WISP装置。
24.如权利要求23所述的盘泵系统，其中: 该柔性印刷电路材料进一步包括用于测量该致动器的位移的一个传感器，并且 该传感器被联接到该WISP装置上。
25.如权利要求24所述的盘泵系统，其中: 该WISP装置包括一个电源、一个存储器以及一个处理器； 该电源可操作来接收来自一个无线电源的功率；并且 该WISP装置向该传感器供应功率。
26.如权利要求24所述的盘泵系统，其中该WISP装置可操作来基于从该传感器接收的数据而确定由该盘泵产生的差压。
27.如权利要求24所述的盘泵系统，其中该WISP装置可操作来基于从该传感器接收的数据而确定该隔离物被磨损或损坏。
28.在此所描述的这些方法和系统。
【文档编号】F04B43/04GK104081052SQ201380007269
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年2月7日 优先权日:2012年2月10日
【发明者】克里斯多佛·布赖恩·洛克, 艾丹·马库斯·陶特 申请人:凯希特许有限公司