本發明涉及一種基于光驅動液控換向微閥裝置及其使用方法，屬于精密設備技術領域。
背景技術：
多路換向閥是工程機械系統中的關鍵部件之一，隨著科技的發展，對換向閥的要求越來越高，比如：控制方式、控制精度、閥體結構和制造裝配成本等。
目前主要的驅動方式主要有電磁驅動和壓力驅動，主要操作是通過控制壓力的大小和電磁的強弱來控制微閥的開關，其控制精度低、動態響應差，成本高等特點且使用次數多會對閥體造成一定的損壞從而降低流動效率。
技術實現要素：
本發明提供了一種基于光驅動液控換向微閥裝置及其使用方法，實現微閥換向功能，解決了換向過程中控制精度低、動態響應特性差和流動效率低等問題。
本發明的技術方案是：一種基于光驅動液控換向微閥裝置，包括進氣口1、光驅ⅰ2、光敏液滴ⅰ3、光敏液滴ⅱ4、出氣口ⅰ5、光驅組ⅰ6、光驅組ⅱ7、出氣口ⅱ8、閥體9、光敏液滴ⅲ10、光驅ⅱ11和光驅組ⅲ12；
所述閥體9底部開有進氣口1，閥體9頂部對稱開有出氣口ⅰ5、出氣口ⅱ8，光敏液滴ⅰ3、光敏液滴ⅱ4、光敏液滴ⅲ10位于閥體9的通道內且光敏液滴ⅰ3位于出氣口ⅰ5正下方、光敏液滴ⅱ4位于進氣口1正上方、光敏液滴ⅲ10位于出氣口ⅱ8正下方，由同一開關控制的光驅組ⅰ6位于出氣口ⅰ5的兩側，由同一開關控制的光驅組ⅱ7位于出氣口ⅱ8的兩側，由同一開關控制的光驅組ⅲ12位于進氣口1的兩側，光驅ⅰ2位于光敏液滴ⅰ3的正下方，光驅ⅱ11位于光敏液滴ⅲ10的正下方。
所述閥體9使用聚二甲基硅氧烷材料制作。
一種基于光驅動液控換向微閥裝置的使用方法，給微閥進氣口1供氣，開啟光驅組ⅰ6和光驅ⅱ11，關閉光驅ⅰ2、光驅組ⅱ7和光驅組ⅲ12，光敏液滴ⅰ3被光驅組ⅰ6的光源吸引至出氣口ⅰ5將此出氣口堵住，光敏液滴ⅲ10被光驅ⅱ11的光源吸引至位于閥體9通道內靠近光驅ⅱ11的凹槽處，使得氣體以最大容量從出氣口ⅱ8流出；
換向：開啟光驅ⅰ2和光驅組ⅱ7，關閉光驅組ⅰ6、光驅ⅱ11和光驅組ⅲ12，光敏液滴ⅲ10被光驅組ⅱ7的光源吸引至出氣口ⅱ8將此出氣口堵住，光敏液滴ⅰ3被光驅ⅰ2的光源吸引至位于閥體9通道內靠近光驅ⅰ2的凹槽處，使得氣體以最大容量從出氣口ⅰ5流出。
為了防止氣體回流，將關閉的光驅組ⅲ12開啟，光敏液滴ⅱ4移動至進氣口1處，將進氣口1堵住。
本發明的有益效果是：
1、采用多路換向，提高了系統的流動效率。
2、通過光驅動，提高了系統的柔韌性并且節能環保。
3、采用多光源可以有效減小由于光源散射產生的干擾信號對測試結果的影響，減小位置誤差，提高位置精度，增強動態響應。
4、光敏液滴對光源敏感度極高，以此來提高控制精度，使得的換向功能的準確性，保證了非接觸式驅動實現高控制精度。
5、采用以進出口中軸線對稱放置的光源，可以有效的保證光敏液滴移動不會偏置，這樣能夠大大地提高微閥的控制精度和氣體流動的效率。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖中各標號為：1-進氣口、2-光驅ⅰ、3-光敏液滴ⅰ、4-光敏液滴ⅱ、5-出氣口ⅰ、6-光驅組ⅰ、7-光驅組ⅱ、8-出氣口ⅱ、9-閥體、10-光敏液滴ⅲ、11-光驅ⅱ、12-光驅組ⅲ。
具體實施方式
實施例1：如圖1所示，一種基于光驅動液控換向微閥裝置，包括進氣口1、光驅ⅰ2、光敏液滴ⅰ3、光敏液滴ⅱ4、出氣口ⅰ5、光驅組ⅰ6、光驅組ⅱ7、出氣口ⅱ8、閥體9、光敏液滴ⅲ10、光驅ⅱ11和光驅組ⅲ12；
所述閥體9底部開有進氣口1，閥體9頂部對稱開有出氣口ⅰ5、出氣口ⅱ8，光敏液滴ⅰ3、光敏液滴ⅱ4、光敏液滴ⅲ10位于閥體9的通道內且光敏液滴ⅰ3位于出氣口ⅰ5正下方、光敏液滴ⅱ4位于進氣口1正上方、光敏液滴ⅲ10位于出氣口ⅱ8正下方，由同一開關控制的光驅組ⅰ6位于出氣口ⅰ5的兩側，由同一開關控制的光驅組ⅱ7位于出氣口ⅱ8的兩側，由同一開關控制的光驅組ⅲ12位于進氣口1的兩側，光驅ⅰ2位于光敏液滴ⅰ3的正下方，光驅ⅱ11位于光敏液滴ⅲ10的正下方。
所述閥體9使用聚二甲基硅氧烷材料制作。
一種基于光驅動液控換向微閥裝置的使用方法，給微閥進氣口1供氣，開啟光驅組ⅰ6和光驅ⅱ11，關閉光驅ⅰ2、光驅組ⅱ7和光驅組ⅲ12，光敏液滴ⅰ3被光驅組ⅰ6的光源吸引至出氣口ⅰ5將此出氣口堵住，光敏液滴ⅲ10被光驅ⅱ11的光源吸引至位于閥體9通道內靠近光驅ⅱ11的凹槽處，使得氣體以最大容量從出氣口ⅱ8流出；
換向：開啟光驅ⅰ2和光驅組ⅱ7，關閉光驅組ⅰ6、光驅ⅱ11和光驅組ⅲ12，光敏液滴ⅲ10被光驅組ⅱ7的光源吸引至出氣口ⅱ8將此出氣口堵住，光敏液滴ⅰ3被光驅ⅰ2的光源吸引至位于閥體9通道內靠近光驅ⅰ2的凹槽處，使得氣體以最大容量從出氣口ⅰ5流出。
為了防止氣體回流，將關閉的光驅組ⅲ12開啟，光敏液滴ⅱ4移動至進氣口1處，將進氣口1堵住。
如：該閥裝置長50mm，寬40mm，進氣口直徑=出氣口直徑=d1，閥體內部通道直徑d2，光敏液滴直徑d。
d1的確定：140μm；
d2的確定：320μm；
d的確定：300μm；
滿足：d1的取值小于等于d2取值的一半，d的取值要小于d2并且大于d1的兩倍；當光敏液滴與通道內部接觸即為間隙為0，與不接觸的內部最遠距離為5000μm。
閥的整體結構以光敏液滴ⅱ4的圓心為整個閥的中心。
選取光驅所用光強l=0~30lux，溫度保持在20°~25°之間；
光敏液滴對光的敏感度w=98.97%；
光敏液滴的形變量范圍為（15%~45%）；
閥門出入口通道夾角b：15~30度。
其中，光敏液滴對光的敏感度隨著溫度和光強的變化而變化，當溫度過高或過低都會影響光敏液滴對光的敏感度，只有溫度保持在20°~25°之間并且光強應該保持在0~30lux之間，光敏液滴的穩定性處于最佳，光敏液滴才能起到精準開閉微閥進出口的作用。
由于微閥的閥體是由pdms材料構成的，透光性比較好，因此光驅的光照強度不能過大，在這里，光強超過30lux則會影響其他光敏液滴的運動行程。
光敏液滴需要有一定得形變量，在這里我們選用光功能高分子材料作為光敏液滴的材料，這種材料在光的參與作用下能夠表現出一定的變形和移動，并且穩定性很高。當光驅工作時，光敏液滴向閥口移動，要想讓光敏液滴使得微閥進出口密封性良好，光敏液滴需要發生一定得變形，然而，變形量不能過大，過大則會導致光敏過度變形而起不到完全封閉的作用，所以光敏液滴的材質的形變量選取范圍為：（15%~45%）只有在這個范圍之內，才能保證光敏液滴的形變量能夠滿足精準開閉微閥進出口而不會發生泄漏。
上面結合附圖對本發明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。