一種壓電泵的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種壓電器件，具體地說是一種壓電栗。
【背景技術】
[0002]壓電栗是一種不需要另外附加驅動電機的流體驅動器，其基本工作原理是利用壓電陶瓷的逆壓電效應使壓電振子產生振動變形，利用此振動變形，帶動栗腔的容積發生周期性變化，從而實現流體的定向傳輸。由于壓電栗具有響應快速、控制精度高、無電磁干擾等優點，因此在醫療儀器、精細化工、微型機械等領域有很好的應用前景。世界上許多國家都很重視這方面的研究工作，為滿足不同領域的具體需求，多種結構形式的壓電栗得以問世。
[0003]雖然目前壓電栗的結構形式及性能各有不同，但均利用壓電振子在電場作用下產生的振動變形實現流體傳輸，壓電栗在工作時，壓電振子產生周期性變形，帶動壓電栗的腔體體積及壓力產生周期性變化，從而完成流體的定向輸送。因此壓電振子的變形所產生的作用力通過何種方式作用于壓電栗的腔體，使腔體產生容積與壓力的變化，對栗的工作效率有重要影響。通常的壓電栗多利用薄板的彎曲振動變形使壓電栗腔體體積發生周期變化。具體而言是將壓電陶瓷片粘接于一個薄板，當陶瓷片產生伸縮變形時，與之粘接的薄板阻礙這種變形，其結果是使陶瓷片與薄板產生彎曲，用此薄板構成的栗腔會發生體積的改變。但是，現有的壓電栗的工作效率相對較低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種壓電栗，該壓電栗能夠直接利用壓電陶瓷片產生沿其表面的伸縮變形來改變壓電栗腔體體積，從而可提高壓電栗的工作效率。
[0005]本發明是這樣實現的:一種壓電栗，包括有:板狀的栗體，貼附在所述栗體上下端的壓電陶瓷片，以及封蓋在所述栗體上下端的端蓋；在所述栗體的側面分別開有通往栗體內腔的注液通道和出液通道，在所述注液通道的外側端和所述出液通道的外側端分別設置有單向閥；
所述栗體包括外置本體、內置本體和連接所述外置本體與所述內置本體的四個輻板；所述外置本體為正方形板狀體，在其板面中心開有居中的圓形內腔；所述內置本體為中空的圓柱體，同心設置在所述外置本體的圓形內腔中；所述輻板均布在所述外置本體的內圓面與所述內置本體的外圓面之間，并與所述外置本體和所述內置本體一體相接；
所述壓電陶瓷片為正方形，居中貼附在所述內置本體上下兩端的端面上，其四個頂角各自指向一個所述輻板的中心線；
所述注液通道和所述出液通道分別穿過所述外置本體、所述輻板和所述內置本體，與所述內置本體的中空內腔相連通。
[0006]所述內置本體的高度與所述外置本體的厚度相同。
[0007]所述輻板位于所述外置本體側平面的中心對稱線上。
[0008]所述注液通道和所述出液通道開在所述外置本體的兩個相背的側平面上，且所述注液通道和所述出液通道在一條直線上。
[0009]本發明中壓電栗的栗體包括外置本體、內置本體以及連接外置本體和內置本體的四個輻板；外置本體為正方形板狀體，在其板面中心開有居中的圓形內腔；內置本體為中空的圓柱體，內置本體的中空內腔即為栗體的內腔，內置本體同心設置在外置本體的圓形內腔中；四個輻板均勻設置；壓電陶瓷片貼附在內置本體上下兩端的端面上；注液通道和出液通道分別穿過外置本體、輻板和內置本體，并與內置本體的中空內腔相連通；在注液通道和出液通道的外側端分別接有單向閥。壓電栗工作時，給貼附在內置本體上下兩端面的壓電陶瓷片接通特定頻率的交變電壓，激發栗體的特定振動模態，該模態下栗體的變形主要集中于內置本體的徑向，表現為內置本體橫截面面積的改變。當驅動電壓處于正半周時，內置本體的橫截面面積增大，從而使栗腔體積增大，液體通過注液通道外側端的單向閥流入注液通道，在注液通道內部依次流過外置本體、福板后流入內置本體的中空內腔；當驅動電壓處于負半周時，內置本體的橫截面面積減小，即:栗腔體積減小，液體由內置本體的中空內腔流入出液通道，在出液通道內經輻板、外置本體后由出液通道外側端的單向閥流出。液體流動過程中栗腔的變形直接利用了貼附在內置本體上下端面的壓電陶瓷片的伸縮變形，因此可提高壓電栗的工作效率。
[0010]壓電栗依靠栗腔體積及壓力的周期性變化推動流體，這種推動必然會引起流體流量的脈動。而本發明中直接利用壓電陶瓷片產生沿其表面的伸縮變形來改變栗腔體積，壓電栗工作時栗腔為徑向振動模態，徑向振動模態的振動頻率明顯高于內置本體上下端面沿內置本體軸向向上或向下彎曲振動模態的振動頻率，也就是說本發明可提高栗腔容積變化的速度，從而顯著減小流體流動的脈動性，進一步提高壓電栗的工作性能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖。
[0012]圖2是沿圖1中A-A向的剖視圖。
[0013]圖3是本發明中壓電陶瓷片的設置方式示意圖。
[0014]圖4是本發明中栗體的有限元結構模型圖；圖4 (a)為立體圖，圖4 (b)為正視圖。
[0015]圖5是本發明中栗體的內置本體橫截面面積增大時的振動模態振型圖；圖5(a)為立體圖，圖5 (b)為正視圖。
[0016]圖6是本發明中栗體的內置本體橫截面面積減小時的振動模態振型圖；圖6(a)為立體圖，圖6 (b)為正視圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1~圖3所示，本發明中的壓電栗包括板狀結構的栗體7、貼附在栗體7上端的上壓電陶瓷片4、貼附在栗體7下端的下壓電陶瓷片8、封蓋在栗體7上端的上端蓋3和封蓋在栗體7下端的下端蓋9。在栗體7的相對的兩個側面分別開有通往栗體7內腔的注液通道14和出液通道15，在注液通道14的外側端設置有注液單向閥1，在出液通道15的外側端設置有出液單向閥6。
[0018]栗體7包括外置本體10、內置本體13和連接外置本體10與內置本體13的四個輻板12。外置本