郑梦羚，姜海洋，黄梓良，马 龙

(合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009)

压电泵是一种利用压电材料作为驱动器件并实现流体传输的新型泵。它具有结构紧凑、响应速度快、耗能低、无电磁干扰，可根据电压或频率精确传送微量流体等优点[1]。可应用领域如下：医疗机械、生物工程、化学分析、小部件清洗、汽车发动机燃料供给、航空航天[2-4]。根据结构，压电泵可分为有阀泵和无阀泵两种。有阀泵通过压电振子和单向阀的相互配合动作实现流体的定向输送，无阀泵通过进出口的几何形状实现流体的定向输送[1-2]。由于材料的不同，单向阀性能不一，其中硅胶材料具有成本低廉、材料较柔软、生物兼容性良好等优点。因此，本文提出悬臂梁结构单向阀，并对使用了悬臂梁和简支梁两种结构薄膜阀压电泵的性能进行了对比分析，总结了不同结构的薄膜阀对泵性能的影响。

1 泵的原理

如图1(a)所示，在压电振子使压电泵容积增大时，进水阀片打开，出水阀片关闭，入水口出的缓冲膜向上变形，缓冲膜中的液体能迅速注入泵腔体，同理，当压电振子使泵容积减小时，如图1(b)所示，进水阀关闭，出水阀打开，出水口的缓冲膜向下变形，使液体迅速流出到出水口的可压缩腔内，由于可压缩腔的存在，减轻了泵工作过程中压电振子和出入水口的负载。

(a)泵吸水过程

(b) 泵出水过程

2 泵的制作

压电泵主要由五个部分组成：单向阀、泵腔体、流动通道、可压缩空间和压电振子，如图2所示。……