无阀微泵压电特性分析及性能测试

作     者：关炎芳 耿铁 韩莉莉 刘春波 凌行 

作者机构：河南工业大学机电工程学院郑州450007 上海交通大学微纳科学技术研究院上海200240 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2013年第47卷第7期

页      面：1049-1054页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11002050) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A460159) 

主　　题：微泵 压电 模态 流量 压力 

摘      要：提出了一种用于微量试剂分析的压电驱动微泵模型.该微泵模型采用压电阵子驱动、硅基泵体以及聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)封装而成.对压电阵子振动模态进行有限元分析,得出1～4阶模态及驱动频率,使微泵容积效率为最大的应为1阶模态.通过对微泵压电-应力耦合场进行数值分析,得出微泵最佳驱动频率范围应小于1kHz.最后,采用微系统加工方法制作出微泵模型,并对其性能进行测试.结果表明:电压为100V(p-p)的正弦波驱动下,频率为60和200Hz时,微泵流量最大达到34.5μL/min,而当频率在60～600Hz时微泵压力最大达到657Pa,与数值分析结果相吻合.