吴 宣， 陈立国， 贺文元， 潘明强

(1.苏州大学机器人与微系统研究中心 苏州，215021) (2.苏州纳米科技协同创新中心 苏州，215021)



面向压电泵脉动消除的流体滤波器设计与实验*

吴 宣1,2， 陈立国1,2， 贺文元1,2， 潘明强1,2

(1.苏州大学机器人与微系统研究中心 苏州，215021) (2.苏州纳米科技协同创新中心 苏州，215021)

设计了一种被动式流体滤波器，它由薄膜及微通道组成，旨在消除由压电泵引起的流体脉动。对流体滤波器进行了理论分析，利用Comsol软件建立滤波器的有限元模型，分别对薄膜变形以及微通道流阻进行数值计算，并分析了影响滤波效果的参数。仿真结果表明，当微通道内的流体阻力较大时，泵的驱动频率越高，薄膜半径越大，滤波效果更佳。通过实验验证，表明所设计的流体滤波器可以有效减小脉动，压电泵能够提供稳定的流量。

流体滤波器； 流体脉动； 微流量； 压电泵

引 言

近年来，许多非机械泵被用来驱动微流动系统，其驱动原理是电流体驱动[1]、电磁制动[2]和电渗[3]等，这类泵需要将电场、磁场等直接作用在流体之上，因此它们只能输送特定组分的溶液，应用范围相对狭隘。压电泵具有结构简单、体积小、重量轻、驱动力大、低泄漏、响应时间短、耗能低、无噪声和无电磁干扰等优点[4-5]，并且其特有的驱动原理决定了其拥有更广阔的发展前景。但是，压电泵输送的流量是脉动的，会对流体操作的快速性、稳定性和精确性产生不利影响，因而需要抑制压电泵的脉动。

国内外学者分别从不同的角度展开了对压电泵脉动消除的研究，主要可分为压电泵的结构和流体传输过程两个方面。……