1.一种主动式压电固液微混合器,其特征在于,包括:上板1、中板2、下板3、第一压电振子4、第二压电振子5、小球6、绝缘膜7和漏斗8;所述上板1、中板2和下板3从上至下依次同心连接;所述上板1和中板2之间安装有第一压电振子4;所述第一压电振子4由第一金属基板41和第一压电陶瓷片42同心粘接而成;所述第一金属基板41的中心处开设有一通孔44;所述通孔44处安装有漏斗8;所述漏斗8内填充有固体颗粒;所述第一金属基板41在通孔44周围均布设置有6个排气孔43,排气孔43的作用在于释放腔内气体,保证腔内外气压相等;所述下板3和中板2之间安装有第二压电振子5;所述第二压电振子5与下板3同心连接;所述第二压电振子5由第二金属基板51和第二压电陶瓷片52同心粘接而成;所述第二金属基板51的上表面连接有绝缘膜7;所述绝缘膜7外缘与中板2密封连接;所述第一压电振子4,中板2和绝缘膜7之间设置有混合腔22;所述中板2的两侧分别设置有进口23和出口24;所述混合腔22内部设有横梁21;所述横梁21与中板2相连;所述混合腔22内部设有小球6;所述小球6位于横梁21的左侧。
2.根据权利要求1所述的一种主动式压电固液微混合器,其特征在于:漏斗8内的固体颗粒排出体积
3.根据权利要求1所述的一种主动式压电固液微混合器,其特征在于:所述小球6的密度
4.根据权利要求3所述的一种主动式压电固液微混合器,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的一种主动式压电固液微混合器,其特征在于:所述横梁21位于混合腔22内部靠近出口24的一端;所述第一压电振子4在向上振动达到最大变形量时第一金属基板41下表面与横梁21上表面之间的间隙为最大工作间隙s1;所述横梁21的上表面与第一金属基板41之间的最大工作间隙s1小于小球6的直径d,且
6.使用根据权利要求1-5之一所述的一种主动式压电固液微混合器的液体混合方法,其特征在于:
包括第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态;
第一工作状态:外部动力源向进口23定量输入待混合液体,然后停止,液体保留于腔体内,第一压电振子4和第二压电振子5不工作;
第二工作状态:给第一压电振子4施加交变电压,第一压电振子4开始振动;当施加与第一压电陶瓷片42极化方向相同的电压时,第一压电振子4向下振动;当施加与第一压电陶瓷片42极化方向相反的电压时,第一压电振子4向上振动;所述第一压电振子4的振动带动漏斗8振动使得固体颗粒不断向下排出;给第二压电振子5施加交变电压,第二压电振子5开始振动;当施加与第二压电陶瓷片52极化方向相同的电压时,第二压电振子5向上振动;当施加与第二压电陶瓷片52极化方向相反的电压时,第二压电振子5向下振动;所述第二压电振子5上下振动使液体和固体颗粒获得初步的混合效果;同时,第二压电振子5振动带动小球6运动,由于小球6的滞后性,多个小球6会产生相互碰撞,碰撞使得小球6对液体和固体颗粒的扰流加剧,从而提高混合效率;
第三工作状态,在液体和固体颗粒混合后,出口24处的输出动力源将混合溶液抽出;在混合溶液抽出时会在出口24处遇到横梁21的阻碍而产生复杂的漩涡群,所产生的漩涡群会进一步加剧混合;
三个工作状态的交替进行就能实现液体和固体颗粒的持续高效混合。