本文主要研究内容
作者李承红（2019）在《微量磁流体的动态驱动研究》一文中研究指出：近年来随着科技的快速发展,微流体技术(Microfluidics)在生物学、医学、化学等领域中应用日益广泛。微量流体驱动作为微流体技术的重要组成部分,是一种通过各种驱动方式实现微升甚至纳升级别流体的精确泵送技术,包括流体力学、材料学、生物学、机械学和电磁学等多项学科内容。其中微泵是实现微量流体驱动的常用装置,近年来取得了较大的研究进展,在生命科学、生物医学、航天航空等领域上展现了重要而广泛的应用前景。本文主要基于微量磁流体的动态驱动方式,研制了一种磁流体微泵,并实现了微量流体的有效泵送。首先,为能更好的选择泵送腔室的结构和磁流体驱动的方式,本文借助ANSYS仿真软件的有限元法对腔室的具体结构和磁流体的运动方式进行仿真模拟。择优选择环型腔室作为泵腔通道结构,同时泵腔出入口通道相隔一定距离呈60°的夹角状;磁流体在泵腔内分为两个部分布置,其中一部分固定于出入口之间的环形通道内,另一部分在外界作用力驱动下沿环形通道做圆周运动。其次,对驱动腔室的具体制作展开研究。实验中选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为泵腔材料,为解决磁流体污染被泵送液体的问题,在实验中使用硅橡胶作为泵腔隔膜,将磁流体与被泵送液体分隔。为能有效完成泵腔的键合,本文对现有PMMA的键合条件进行了改进。本文通过正交试验设计对影响PMMA键合结果的键合温度、时间、预压力等参数进行分析、设计和测试,获得的最优键合条件为:键合温度115℃,时间70min,预压力60N。通过激光雕刻的方式完成泵腔基片的制作,并根据改进的键合条件完成泵腔的有效键合与封装。然后,设计驱动磁流体运动的外部磁场控制单元。该单元通过单片机芯片设置程序,发送驱动信号在L298N驱动器中放大后驱动步进电机运动,使其按照指定的转速和方向旋转,带动转子上的永磁体运动,从而驱动磁流体位移引起泵腔隔膜形变,再带动被泵送液体移动,完成磁流体微泵的泵送功能。本控制单元可通过电路中的按键控制电机的转速和方向,并通过显示器显示转速和转动角度。最后,将泵腔与外部磁场控制单元集成封装后,开始微泵泵送的测试实验。本文通过对微泵泵送流速、泵送背压等参数指标的测量,对微泵的性能进行验证与测试,得到微泵的最大流速为156.8μL/min,最大背压为666.4Pa,实验数据达到预期指标,符合应用要求。
Abstract
jin nian lai sui zhao ke ji de kuai su fa zhan ,wei liu ti ji shu (Microfluidics)zai sheng wu xue 、yi xue 、hua xue deng ling yu zhong ying yong ri yi an fan 。wei liang liu ti qu dong zuo wei wei liu ti ji shu de chong yao zu cheng bu fen ,shi yi chong tong guo ge chong qu dong fang shi shi xian wei sheng shen zhi na sheng ji bie liu ti de jing que beng song ji shu ,bao gua liu ti li xue 、cai liao xue 、sheng wu xue 、ji xie xue he dian ci xue deng duo xiang xue ke nei rong 。ji zhong wei beng shi shi xian wei liang liu ti qu dong de chang yong zhuang zhi ,jin nian lai qu de le jiao da de yan jiu jin zhan ,zai sheng ming ke xue 、sheng wu yi xue 、hang tian hang kong deng ling yu shang zhan xian le chong yao er an fan de ying yong qian jing 。ben wen zhu yao ji yu wei liang ci liu ti de dong tai qu dong fang shi ,yan zhi le yi chong ci liu ti wei beng ,bing shi xian le wei liang liu ti de you xiao beng song 。shou xian ,wei neng geng hao de shua ze beng song qiang shi de jie gou he ci liu ti qu dong de fang shi ,ben wen jie zhu ANSYSfang zhen ruan jian de you xian yuan fa dui qiang shi de ju ti jie gou he ci liu ti de yun dong fang shi jin hang fang zhen mo ni 。ze you shua ze huan xing qiang shi zuo wei beng qiang tong dao jie gou ,tong shi beng qiang chu ru kou tong dao xiang ge yi ding ju li cheng 60°de ga jiao zhuang ;ci liu ti zai beng qiang nei fen wei liang ge bu fen bu zhi ,ji zhong yi bu fen gu ding yu chu ru kou zhi jian de huan xing tong dao nei ,ling yi bu fen zai wai jie zuo yong li qu dong xia yan huan xing tong dao zuo yuan zhou yun dong 。ji ci ,dui qu dong qiang shi de ju ti zhi zuo zhan kai yan jiu 。shi yan zhong shua ze ju jia ji bing xi suan jia zhi (PMMA)wei beng qiang cai liao ,wei jie jue ci liu ti wu ran bei beng song ye ti de wen ti ,zai shi yan zhong shi yong gui xiang jiao zuo wei beng qiang ge mo ,jiang ci liu ti yu bei beng song ye ti fen ge 。wei neng you xiao wan cheng beng qiang de jian ge ,ben wen dui xian you PMMAde jian ge tiao jian jin hang le gai jin 。ben wen tong guo zheng jiao shi yan she ji dui ying xiang PMMAjian ge jie guo de jian ge wen du 、shi jian 、yu ya li deng can shu jin hang fen xi 、she ji he ce shi ,huo de de zui you jian ge tiao jian wei :jian ge wen du 115℃,shi jian 70min,yu ya li 60N。tong guo ji guang diao ke de fang shi wan cheng beng qiang ji pian de zhi zuo ,bing gen ju gai jin de jian ge tiao jian wan cheng beng qiang de you xiao jian ge yu feng zhuang 。ran hou ,she ji qu dong ci liu ti yun dong de wai bu ci chang kong zhi chan yuan 。gai chan yuan tong guo chan pian ji xin pian she zhi cheng xu ,fa song qu dong xin hao zai L298Nqu dong qi zhong fang da hou qu dong bu jin dian ji yun dong ,shi ji an zhao zhi ding de zhuai su he fang xiang xuan zhuai ,dai dong zhuai zi shang de yong ci ti yun dong ,cong er qu dong ci liu ti wei yi yin qi beng qiang ge mo xing bian ,zai dai dong bei beng song ye ti yi dong ,wan cheng ci liu ti wei beng de beng song gong neng 。ben kong zhi chan yuan ke tong guo dian lu zhong de an jian kong zhi dian ji de zhuai su he fang xiang ,bing tong guo xian shi qi xian shi zhuai su he zhuai dong jiao du 。zui hou ,jiang beng qiang yu wai bu ci chang kong zhi chan yuan ji cheng feng zhuang hou ,kai shi wei beng beng song de ce shi shi yan 。ben wen tong guo dui wei beng beng song liu su 、beng song bei ya deng can shu zhi biao de ce liang ,dui wei beng de xing neng jin hang yan zheng yu ce shi ,de dao wei beng de zui da liu su wei 156.8μL/min,zui da bei ya wei 666.4Pa,shi yan shu ju da dao yu ji zhi biao ,fu ge ying yong yao qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自重庆理工大学的李承红，发表于刊物重庆理工大学2019-07-16论文，是一篇关于微流体论文,磁流体论文,微泵论文,键合论文,重庆理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自重庆理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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