一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵。
【背景技术】
[0002]目前，微流控中泵被广泛的使用在流体微流量的输送工作中，但是现有的微流控中泵的体积较大，而且输送的单位流量也太大，无法满足现代的工业的要求。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，包括第一 SI基体和与第一 SI基体叠合的第二 SI基体；所述第二 SI基体的中部设有一个贯穿自身的工作腔，且第二 SI基体上表壁上沿长度方向开有与所述工作腔相连通的入料通道和出料通道；所述工作腔的下端口上密封固定着一柔性厚膜，该柔性厚膜的中部固定着一磁致伸缩薄膜，所述第二 SI基体的下端面上表贴着一螺旋状的工作线圈，所述磁致伸缩薄膜处于所述工作线圈的内圆范围内；所述工作线圈连接着交流电路，该磁致伸缩薄膜在工作线圈通电后而上下振动，从而带动柔性厚膜改变工作腔的内腔体积大小，进而实现流体从而从入料通道流入到工作腔内并从出料通道排出。
[0005]进一步地，所述入料通道的侧壁设有防止流体逆流的逆流阀体，所述逆流阀体呈鸭嘴状安装在入料通道的两边侧壁上。
[0006]进一步地，所述第一 SI基体和第二 SI基体为大小相同的方形体。
[0007]进一步地，所述工作腔为圆形，所述入料通道和出料通道都为梯形。
[0008]进一步地，所述磁致伸缩薄膜采用稀土超磁致伸缩材料制成。
[0009]与现有技术相比，本发明的设计新颖巧妙，第二 SI基体设计的工作腔，结合腔口上的柔性厚膜使工作腔内部形成一个密闭的容置腔，而柔性厚膜上的磁致伸缩薄膜相当一个磁性体，在工作线圈通入一定频率的交流电后，就在磁致伸缩薄膜上产生一个方向变化的磁场，从而使得磁致伸缩薄膜将发生振动，并带动着柔性薄膜也将随之一起上下振动，从而引起工作腔体内体积的变化，在柔性薄膜向上运动时，工作腔体内体积减小，将腔内流体通过出料通道向外排液；当柔性薄膜向下运动时，腔体内体积增大，流体将从入料通道吸入腔体内，于是实现了流体的泵出及吸入，由于在入料通道设有单向阀体，所以在泵出流体时，流体不会在入料通道上逆流，整个结构简单，适合大规模的加工生产，而且能够输出比传统的微流控中泵更小排量的流体，适用范围广，且整个结构的体积小，占用空间小，安装方便，更加适应于现代工业加工的要求。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的第一立体结构示意图；
[0011]图2为本发明的第二立体结构示意图；
[0012]图3为本发明的截面图；
[0013]图4为本发明的底面结构图；
[0014]图5为本发明的逆流阀体的安装示意图；
[0015]图6为本发明的吸入流体的工作示意图；
[0016]图7为本发明的挤出流体的工作示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。
[0018]如图1至5所示，本发明提出的基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，包括第一SI基体I和第二 SI基体2，第一 SI基体I和第二 SI基体2通过MEMS工艺制成相叠合的结构。且第一 SI基体I和第二 SI基体2为大小相同的方形体。
[0019]第二 SI基体2的中部设有一个贯穿自身的工作腔21，且第二 SI基体2上表壁上沿长度方向开有与工作腔21相连通的入料通道22和出料通道23，工作腔21、入料通道22和出料通道23都是采用MEMS工艺进行刻蚀形成。入料通道22的侧壁设有防止流体逆流的逆流阀体6，逆流阀体6呈鸭嘴状安装在入料通道的两边侧壁上。
[0020]而在具体的实施中，出料通道23也安装有逆流阀体，防止流体从出料通道23内回流到工作腔内，而在入料通道22上的逆流阀体6能够防止流体从工作腔回流到入料通道22内，保证了吸入和泵出在一个单向上。
[0021]工作腔21的下端口也就是背对这第一 SI基体的腔口上密封固定着一柔性厚膜3，柔性厚膜3的中部固定着一磁致伸缩薄膜4，磁致伸缩薄膜4采用稀土超磁致伸缩材料制成，自身为一个磁体。
[0022]工作腔21为圆形，入料通道22和出料通道23都为梯形。第二 SI基体2的下端面上表贴着一螺旋状的工作线圈5，磁致伸缩薄膜4处于工作线圈5的内圆范围内，柔性厚膜上的磁致伸缩薄膜相当一个磁性体，在工作线圈通入一定频率的交流电后，就在磁致伸缩薄膜上产生一个方向变化的磁场，从而使得磁致伸缩薄膜将发生振动，并带动着柔性薄膜也将随之一起上下振动，从而引起工作腔体内体积的变化，进而实现流体从而从入料通道22流入到工作腔内并从出料通道23排出。
[0023]参见图6和图7，图6中为吸入流体时的状态，其中流体因为柔性厚膜在工作腔上向下外扩，而使得工作腔的体积变大，由于大气的压强作用，流体从入料通道吸入到工作腔内，而当交流电改变电流方向时，参见图7中的泵出状态，柔性厚膜在工作腔上向内挤入，进而工作腔的体积变小，将工作腔内的流体往出料通道23排出，如此的重复的工作，完成一个持续的流体输送。
[0024]上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。
【主权项】
1.一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，其特征在于:包括第一 SI基体(I)和与第一 SI基体⑴叠合的第二 SI基体⑵；所述第二 SI基体⑵的中部设有一个贯穿自身的工作腔(21)，且第二 SI基体(2)上表壁上沿长度方向开有与所述工作腔(21)相连通的入料通道(22)和出料通道(23);所述工作腔(21)的下端口上密封固定着一柔性厚膜(3)，该柔性厚膜(3)的中部固定着一磁致伸缩薄膜(4)，所述第二 SI基体(2)的下端面上表贴着一螺旋状的工作线圈(5)，所述磁致伸缩薄膜(4)处于所述工作线圈(5)的内圆范围内；所述工作线圈连接着交流电路，该磁致伸缩薄膜(4)在工作线圈(5)通电后而上下振动，从而带动柔性厚膜改变工作腔(21)的内腔体积大小，进而实现流体从而从入料通道(22)流入到工作腔内并从出料通道(23)排出。
2.如权利要求1所述的基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，其特征在于:所述入料通道(22)的侧壁设有防止流体逆流的逆流阀体￠)，所述逆流阀体(6)呈鸭嘴状安装在入料通道的两边侧壁上。
3.如权利要求1所述的基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，其特征在于:所述第一 SI基体⑴和第二 SI基体⑵为大小相同的方形体。
4.如权利要求1所述的基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，其特征在于:所述工作腔(21)为圆形，所述入料通道(22)和出料通道(23)都为梯形。
5.如权利要求1所述的基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，其特征在于:所述磁致伸缩薄膜(4)采用稀土超磁致伸缩材料制成。
【专利摘要】本发明公开了一种基于稀土超磁致伸缩材料的微型流量泵，包括第一SI基体和第二SI基体，第二SI基体的中部设有工作腔，且第二SI基体开有入料通道和出料通道，工作腔的下端口上固定着柔性厚膜，柔性厚膜中部固定着磁致伸缩薄膜，第二SI基体的下端面上表贴工作线圈，工作线圈连接着交流电路，磁致伸缩薄膜在工作线圈通电后而上下振动，从而带动柔性厚膜改变工作腔的内腔体积大小，进而实现流体从而从入料通道流入到工作腔内并从出料通道排出。本发明体积小，结构简单易于实现，适合大规模的生产，且能够输出非常微量的流体，适用范围广。
【IPC分类】F04B43-04
【公开号】CN104612942
【申请号】CN201510031053
【发明人】徐斌, 何翠群, 祝志芳, 唐刚, 卢全国, 文红民, 李志彪, 杨武
【申请人】南昌工程学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月19日