【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体机械，具体涉及一种仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵及其控制方法。
技术介绍
1、压电泵是一种利用压电振子的往复运动结合流阻差结构的新型流体传输装置，具有结构简单、工作噪声小、性能稳定等优点，被广泛的应用于微流控、化学分析、生物医疗等领域。根据“阀门”类型，可以将压电泵分为有阀压电泵和无阀压电泵。有阀压电泵存在可移动阀体，通过阀门的开启与闭合实现液体的单向流动。有阀压电泵通常流量较大、无回流现象，但当驱动频率较高时，压电泵会出现动态平衡，泵流量会快速下降至零，出现“泵阀滞后性”。
2、无阀压电泵内部不存在实体阀结构，可有效避免“泵阀滞后性”，且无阀压电泵结构更简单、易微型化。根据流阻结构的不同，可以将无阀压电泵分为锥形流管无阀压电泵、y形流管无阀压电泵、圆弧形流管无阀压电泵等。但无阀压电泵存在泵流量低、输出压力低以及回流现象，限制了其第一步推广。
3、仿生学是最近刚兴起的一门学科，在各个领域都得到了广泛的应用。仿生学在无阀压电泵领域的应用已有所涉及，如模仿鱼类游动专利技术的仿鱼尾无阀压电泵、模仿鱼鳞的仿鱼鳞结构无阀压电泵。但是，目前仿生学在无阀压电泵领域的应用还远远无阀满足科技发展的需求，因此对仿生学在无阀压电泵领域应用的研究具有重要的意义。
技术实现思路
1、因此，本专利技术解决了现有技术中无阀压电泵存在泵流量低、输出压力低以及回流现象的技术问题；本专利技术提供的仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵及其控
2、本专利技术的专利技术构思为通过在进、出口流道中间放置一排仿crassula muscosa叶片结构来形成正、反向流阻差，形成单向流动，实现泵的功能；crassula muscosa叶片结构是指一种名叫青锁龙的植物叶片结构，仿crassula muscosa叶片结构两侧存在凹角，会形成非均质液体弯月面，当非均质液体弯月面的前边缘到达相邻的crassula muscosa叶片时，液体会在毛细管力的作用下快速穿过该crassula muscosa叶片(此时液体的平均传输速度是平时的20倍)，而在其他方向上液体的流动将会受阻，可促进液体的正向流动，阻碍液体的方向流动，进而抑制液体的回流现象，增加无阀压电泵的流量。
3、本专利技术提供一种仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，包括泵座，所述泵座上方设置有泵盖，泵盖与泵座之间设置有垫片；所述垫片与泵盖之间设置有压电振子；所述泵座内设置有仿crassula muscosa叶片结构。泵盖与泵座可通过3d打印制作而成。垫片放置于泵座上方，用于密封流道；压电振子放置于垫片上方；所述泵盖安装在压电振子上方，且沉孔面与压电振子接触。
4、进一步地，所述泵座两端分别连接有进水管与出水管；所述进水管与出水管分别与泵座内开设的进水口流道与出水口流道连通；所述泵座内开设有泵腔，泵腔两侧分别与进水口流道和出水口流道连通；所述进水口流道与出水口流道设置有仿crassula muscosa叶片结构。
5、进一步地，所述仿crassula muscosa叶片结构包括结构侧面、结构安装面与结构底面；所述仿crassula muscosa叶片结构结构安装面固定在进水口流道以及出水口流道中间。
6、进一步地，所述结构侧面与进水口流道和出水口流道的底面夹角为θ1；结构底面与进水口流道和出水口流道的底面夹角为θ2；所述进水口流道和出水管流道各设置有4个仿crassula muscosa叶片结构，且安装方向保持一致；每个仿crassula muscosa叶片结构之间的间距为d。
7、进一步地，所述仿crassula muscosa叶片结构的高度小于进水口流道和出水管流道的深度。
8、进一步地，所述垫片上开设有垫片通孔与垫片螺孔；泵盖上开设有泵盖螺孔与泵盖通孔；所述泵座上设置有泵座螺孔；泵盖、垫片与泵座之间通过螺丝与螺母连接；螺丝穿过泵盖螺孔、垫片螺孔与泵座螺孔。泵体上泵腔的中心、垫片上垫片通孔的中心、压电振子的中心、垫圈的中心、泵盖上沉孔和泵盖通孔的中心在同一位置；所述螺丝穿过泵座螺栓孔、垫片螺丝孔、泵盖螺丝孔与螺母装配，起到夹紧作用；所述金属环位于泵盖和螺丝之间，起到保护泵盖的作用。
9、进一步地，所述泵盖上设置有泵盖沉孔，所述泵盖沉孔内设置有压电振子。泵盖安装在压电振子上方，且沉孔面与压电振子接触；所述垫圈位于压电振子和泵盖之间，起到密封作用。
10、进一步地，所述压电振子包括压电陶瓷、基片；所述压电陶瓷的直径小于基片的直径；所述压电振子用于在驱动信号的激励下产生形变，引起泵腔容积的变化，使液体产生单向流动。所述压电陶瓷与基片之间可通过ab胶粘接、固定。
11、本专利技术还提供一种基于上述仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵的控制方法，包括如下步骤：
12、s1：驱动电压逐渐增加，压电振子由平衡位置逐渐向上弯曲运动至极限位置，此时泵腔容积也在逐渐增大，内部压强减小，液体分别从进水口流道和出水口流道流入泵腔；
13、s2：驱动电压逐渐减小，压电振子逐渐由上极限位置向平衡位置运动，泵腔容积逐渐减小，内部压强逐渐增大，液体分别从进水口流道和出水口流道流出泵腔；
14、s3：驱动电压逐渐增加，压电振子由平衡位置逐渐向下弯曲运动至极限位置，泵腔容积继续减小，内部压强继续增加，液体继续分别从进水口流道和出水口流道流出泵腔；
15、s4：驱动电压逐渐减小，压电振子由下极限位置向平衡位置运动，泵腔容积逐渐减小，内部压强逐渐增大，液体分别从进水口流道和出水口流道流入泵腔。
16、在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：
17、1.专利技术提出仿crassula muscosa叶片结构的无阀压电泵，通过在进、出口流道中间放置一排仿crassula muscosa叶片结构来形成正、反向流阻差，形成单向流动，实现泵的功能。
18、2.本专利技术所提出的仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵其流道中的仿crassula muscosa叶片结构可依靠两侧凹角处会形成非均质液体弯月面，并以此来促进液体从进水口流道流入泵腔，阻碍液体从出水口流道流入泵腔，阻碍液体从进水口流道流出泵腔，促进液体从出水口流道流出泵腔；据此，可有效的抑制液体的回流，并结合构仿crassula muscosa叶片结构的流阻差作用，增加压电泵的流量。
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1.一种仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，包括泵座(8)，所述泵座(8)上方设置有泵盖(3)，泵盖(3)与泵座(8)之间设置有垫片(6)；所述垫片(6)与泵盖(3)之间设置有压电振子(5)；所述泵座(8)内设置有仿Crassula muscosa叶片结构。
2.根据权利要求1所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述泵座(8)两端分别连接有进水管(80)与出水管(85)；所述进水管(80)、出水管(85)分别与泵座(8)内开设的进水口流道(81)与出水口流道(84)连通；所述泵座(8)内开设有泵腔(82)，泵腔(82)两侧分别与进水口流道(81)和出水口流道(84)连通；所述进水口流道(81)与出水口流道(84)设置有仿Crassula muscosa叶片结构。
3.根据权利要求2所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述仿Crassula muscosa叶片结构包括结构侧面(70)、结构安装面(71)和结构底面(72)；所述仿Crassula muscos
4.根据权利要求3所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述结构侧面(70)与进水口流道(81)和出水口流道(84)的底面的夹角为θ1；结构底面(72)与进水口流道(81)和出水口流道(84)底面的夹角为θ2；所述进水口流道(81)和出水管(85)流道各设置有4个仿Crassula muscosa叶片结构，且安装方向保持一致；每个仿Crassulamuscosa叶片结构之间的间距为d。
5.根据权利要求4所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述仿Crassula muscosa叶片结构的高度小于进水口流道(81)或出水管(85)流道的深度。
6.根据权利要求5所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述垫片(6)中心开设有垫片通孔(61)，垫片通孔(61)四周设置有垫片螺孔(60)；泵盖(3)中心处开设有泵盖通孔(32)，泵盖通孔(32)四周设置有泵盖螺孔(30)；所述泵座(8)上设置有泵座螺孔(83)；泵盖(3)、垫片(6)与泵座(8)之间通过螺丝(1)与螺母(9)连接；螺丝(1)穿过泵盖螺孔(30)、垫片螺孔(60)与泵座螺孔(83)。
7.根据权利要求6所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述螺丝(1)与泵盖顶部之间设置有金属环(2)。
8.根据权利要求7所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述泵盖上设置有泵盖沉孔(31)，所述泵盖沉孔(31)内设置有压电振子(5)；压电振子(5)与泵盖(3)之间设置有垫圈(4)。
9.根据权利要求8所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述压电振子(5)包括压电陶瓷(50)、基片(51)；所述压电陶瓷(50)的直径小于基片(51)的直径；所述压电振子(5)用于在驱动信号的激励下产生形变，引起泵腔(82)容积的变化，使液体产生单向流动。
10.一种基于权利要求1至9任一所述的仿Crassula muscosa叶片结构无阀压电泵的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，包括泵座(8)，所述泵座(8)上方设置有泵盖(3)，泵盖(3)与泵座(8)之间设置有垫片(6)；所述垫片(6)与泵盖(3)之间设置有压电振子(5)；所述泵座(8)内设置有仿crassula muscosa叶片结构。
2.根据权利要求1所述的仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述泵座(8)两端分别连接有进水管(80)与出水管(85)；所述进水管(80)、出水管(85)分别与泵座(8)内开设的进水口流道(81)与出水口流道(84)连通；所述泵座(8)内开设有泵腔(82)，泵腔(82)两侧分别与进水口流道(81)和出水口流道(84)连通；所述进水口流道(81)与出水口流道(84)设置有仿crassula muscosa叶片结构。
3.根据权利要求2所述的仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述仿crassula muscosa叶片结构包括结构侧面(70)、结构安装面(71)和结构底面(72)；所述仿crassula muscosa叶片结构结构安装面(71)固定在进水口流道(81)与出水口流道(84)的中间。
4.根据权利要求3所述的仿crassula muscosa叶片结构无阀压电泵，其特征在于，所述结构侧面(70)与进水口流道(81)和出水口流道(84)的底面的夹角为θ1；结构底面(72)与进水口流道(81)和出水口流道(84)底面的夹角为θ2；所述进水口流道(81)和出水管(85)流道各设置有4个仿crassula muscosa叶片结构，且安装方向保持一致；每个仿crassulamuscosa叶片结构之间的...
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