一种流量可控式多腔有阀压电薄膜微泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微机电系统领域的微型流量栗，尤其涉及一种流量可控式多腔有阀压电薄膜微栗。
【背景技术】
[0002]随着微机电系统(MEMS)技术的发展，对微型化精密器件的要求越来越高，能够在同一芯片上集成多种功能的元器件，成为MEMS器件发展的趋势。近年来，多种多样的微流体器件已经被设计和加工出来，如电渗栗、SMA薄膜驱动栗、磁作用力阀、微流量传感器、微过滤器等，这些微结构和器件具有结构简单、体积小、耗能低等优点，已经在分析化学、医疗诊断和微流体驱动、检测等方面获得了广泛的应用。
[0003]微栗作为微流体器件的重要组成部分，是微致动器最为核心的元器件，能够实现流体的传输、混合、分离、检测等功能。薄膜型微栗属于容积式微栗中的一种，其原理是利用薄膜的弯曲变形造成腔室的容积发生改变，使腔室内外产生压力差，实现流体的栗送与传输。按驱动原理，薄膜型微栗主要分为压电驱动式微栗、静电驱动式微栗、电磁驱动式微栗、形状记忆合金驱动式微栗和超磁致伸缩驱动式微栗等。
[0004]压电驱动式薄膜微栗是继压电超声马达之后又一种振动能量转换装置，它利用压电陶瓷的逆压电效应，将压电薄膜激发的振动带动栗腔容积变化，实现流体的栗送。目前，压电驱动式薄膜微栗的研制尚不成熟，主要原因是，微栗受到流体粘度和栗体输出端压力的影响，造成栗的输出流量小、输出精度低、性能不稳定等缺点，限制了压电薄膜驱动式栗的应用范围。
【发明内容】
[0005]为解决目前压电驱动式薄膜微栗存在的上述问题，本实用新型提供了一种流量可控式多腔有阀压电薄膜微栗，输出流量大，输出流量的精度高。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0007]—种流量可控式多腔有阀压电薄膜微栗，包括栗体、进水口通道、出水口通道、弹性阀片、流量传感器、流速调节器、电路控制模块、第一压电振子、第二压电振子、第三压电振子、第四压电振子。第一压电振子和第二压电振子将栗体内腔分隔成第一腔室和第二腔室，第三压电振子和第四压电振子将栗体内腔分隔成第四腔室与第三腔室;进水口通道分成两条支路，分别连通第一腔室和第二腔室，第一腔室与第二腔室并联连接;第一腔室与第四腔室串联连接，中间通道既是第一腔室的出水通道，也是第四腔室的进水通道;第二腔室与第三腔室串联连接，第四腔室的出水口通道即是第三腔室的入水口通道，第六阀片既是第二腔室的出口阀，也是第三腔室的进口阀；第三腔室与第四腔室并联连接，出水口通道是第三腔室与第四腔室的公共出水通道;流量传感器、流速调节器和栗体集成为一整体结构，流速调节器中的调节器通道的右端与出水口通道连通，调节器通道的左端与流量传感器的微小通道连通。
[0008]上述技术方案中，所述流量传感器设有一个接收流体的微小通道和一个信号转换模块，流量传感器检测流体流量，将结果转化为电信号，并反馈给电路控制模块，
[0009]上述技术方案中，所述流速调节器包括一个弹性金属薄膜片，弹性金属薄膜片为拱形曲面体，流速调节器安装在流量传感器之前，调节流体的压力和流速，使其以匀速流入流量传感器中。
[0010]上述技术方案中，所述电路控制模块包括驱动压电振子变形的驱动子模块和对比电信号与目标流量信号的分析子模块。将反馈的电信号和目标流量进行对比，控制压电振子的变形量。驱动子模块分别与第一压电振子、第二压电振子、第三压电振子、第四压电振子相连，分析子模块与信号转换模块相连。
[0011]上述技术方案中，所述弹性阀片均安装在栗体上。第一弹性阀片安装在第一腔室的入口处，第二弹性阀片安装在第一腔室的出口处，第三弹性阀片安装在第三腔室的入口处，第六弹性阀片安装在第三腔室的出口处，第四弹性阀片安装在第四腔室的入口处，第五弹性阀片安装在第四腔室的出口处，第七弹性阀片安装在第二腔室的入口处，均由弹性金属薄膜制成。
[0012]上述技术方案中，所述第一压电振子、第二压电振子、第三压电振子、第四压电振子，由压电陶瓷薄膜与金属薄膜由导电胶粘接复合而成。
[0013]上述技术方案中，所述栗体由多层分体粘接组合而成。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0015]本实用新型采用了多压电振子的结构和多腔结构串联、并联连通方式，使得压电栗的输出流量提高;流量传感器、流速调节器和栗体一体化的结构减小了栗的体积，能够检测和控制流体的流量，调节流体的流速，提高了压电栗的输出精度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0017]图2是本实用新型中流量传感器和流速调节器的结构示意图。
[0018]图中:1.进水口通道，2.第一腔室，3.第一阀片，4.第二阀片，5.第一压电振子，6.第二压电振子，7.栗体，8.第三阀片，9.中间通道，10第三压电振子，11.第四压电振子，12.第四腔室，13.第四阀片，14.流量传感器，15.流速调节器，16.出水口通道，17.第五阀片，18.第三腔室，19.第六阀片，20.第七阀片，21.第二腔室，30.调节器管道，31.金属薄膜片，32.微小通道
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图给出的实例对本实用新型作进一步详细说明。
[0020]如图1所示，包括栗体7、进水口通道1、出水口通道16、第一阀片3、第二阀片4、第三阀片8、第四阀片13、第五阀片17、第六阀片19、第七阀片20、流量传感器14、流速调节器15、电路控制模块、第一压电振子5、第二压电振子6、第三压电振子10、第四压电振子11。第一压电振子5和第二压电振子6将栗体7内腔分隔成第一腔室2和第二腔室21，第三压电振子10和第四压电振子11将栗体7内腔分隔成第四腔室12与第三腔室18;进水口通道I分成两条支路，分别连通第一腔室2和第二腔室21，第一腔室2与第二腔室21并联连接;第一腔室2与第四腔室12串联连接，中间通道9既是第一腔室2的出水通道，也是第四腔室12的进水通道;第二腔室21与第三腔室18串联连接，第四腔室12的出水口通道即是第三腔室18的入水口通道，第六阀片19既是第二腔室21的出口阀，也是第三腔室18的进口阀；第三腔室18与第四腔室12并联连接，出水口通道16是第三腔室18与第四腔室12的公共出水通道;流量传感器14、流速调节器15和栗体7集成为一整体结构，流速调节器15中的调节器通道30的右端与出水口通道16连通，调节器通道30的左端与流量传感器14的微小通道32连通。
[0021]流量传感器设有一个接收流体的微小通道和一个信号转换模块，流量传感器检测流体流量，将结果转化为电信号，并反馈给电路控制模块，
[0022]流速调节器15包括一个弹性金属薄膜片31，弹性金属薄膜片31为拱形曲面体，流速调节器15安装在流量传感器14之前，调节流体的压力和流速，使其以匀速流入流量传感器14中。
[0023]电路控制模块包括驱动压电振子变形的驱动子模块和对比电信号与目标流量信号的分析子模块。将反馈的电信号和目标流量进行对比，控制压电振子的变形量。驱动子模块分别与第一压电振子5、第二压电振子6、第三压电振子10、第四压电振子11相连，分析子模块与信号转换模块相连。第一压电振子5、第二压电振子6、第三压电振子10、第四压电振子11，由压电陶瓷薄膜与金属薄膜由导电胶粘接复合而成。
[0024]栗体7由多层分体粘接组合而成。