磁力驅(qū)動式雙腔微泵及其測控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、微流控芯片將化學(xué)分析中的樣品提取、分離、分析、處理等過程集成在平方厘米量級的芯片上完成，分析工作的微量化、精細化和自動化，使其在化工、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在微流控芯片中，微泵作為流體動力來源，其性能直接影響到微流控芯片的工作狀況，對微泵的研制已成為微流控芯片領(lǐng)域的重要組成部分。
　　本文以結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的無閥微泵作為研究對象，針對無閥微泵背壓能力較弱等問題，設(shè)計了磁力驅(qū)動式雙腔串聯(lián)無閥微泵。利用ANSYS軟件對微泵的

2、整流部件收縮/擴散管進行流體仿真，得到了微泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)，通過對單腔微泵的流體仿真，得到微泵流量與泵腔之間的關(guān)系。利用流體仿真得到的結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)，開展了對基于永磁體的串聯(lián)磁驅(qū)動系統(tǒng)的磁場仿真，確定了磁場串擾微小的磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)參數(shù)。采用微機械加工技術(shù)制作出不同形狀和尺寸的雙腔和單腔微泵體，利用PDMS薄膜制作泵膜，采用有機玻璃材料設(shè)計并制作出磁力驅(qū)動平臺，利用小型直流永磁電動機和釹鐵硼強力磁鐵，構(gòu)建了基于電機驅(qū)動的磁力式雙腔串聯(lián)無閥微泵。