一種新型高速脈衝閥的製作方法

2023-05-26 17:35:51 2

專利名稱：一種新型高速脈衝閥的製作方法
技術領域：
本發明屬於氣壓控制技術領域，具體涉及一種新型高速脈衝閥。
背景技術：
目前，在許多物理實驗儀器中需要將樣品的載氣以很窄的高壓氣體脈衝(約50-100US)釋放到真空腔體內，但現有的電磁閥由於其機械特性不能達到更高的開關速度，影響實驗結果的精確性。

發明內容
為了克服現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種新型高速脈衝閥，本發明脈衝閥利用了壓電陶瓷高速的電能-機械能轉換特性，使閥門的開關速度可達每分鐘上百次，(高速電磁閥每分鐘一般只能是十幾次)，並且閥門打開最小時長大大縮短，由於壓電陶瓷質量輕，動作速度快，因此相對於電磁閥中電磁鐵的鐵芯具有無可比擬的高速性。本發明提供了一種新型高速脈衝閥，該裝置包括前端蓋(I)、閥體(2)、壓電陶瓷片(3)、密封墊片(4)、壓力陶瓷支架(5)和接線柱(6);閥體(2)為圓柱形空腔，閥體(2)上下各有一個氣孔，用於進氣和出氣；在閥體(2)的上部連有兩個壓力陶瓷支架(5)和一個接線柱(6)，壓力陶瓷支架(5)上固定有I個密封墊片(4)和壓電陶瓷片(3)。本發明提供的新型高速脈衝閥，其工作原理為當氣體從閥外殼的進氣口接入閥體時，由於壓電陶瓷片本身的彈性和氣體的壓力使密封墊片緊壓在閥體的出氣口上，達到密封的效果；當給壓電陶瓷片加上直流的脈衝電壓後，壓電陶瓷片會向反方向彎曲，使出口打開，氣體快速從出口噴出，同時壓電陶瓷片背部氣壓降低同時也會加速出口的打開；當脈衝電壓消失後，壓電陶瓷片恢復原來的形狀，壓住出氣口，同時背部氣壓增大，二者合力使出氣口快速關閉。本發明提供的新型高速脈衝閥，利用壓電陶瓷片對高速電壓的快速反應來提高閥門的開關速度，可使開關速度達到每分鐘上百次。本發明的有益效果是本發明脈衝閥利用了壓電陶瓷高速的電能-機械能轉換特性，使閥門的開關速度可達每分鐘上百次，(高速電磁閥每分鐘一般只能是十幾次)，並且閥門打開最小時長大大縮短，由於壓電陶瓷質量輕，動作速度快，因此相對於電磁閥中電磁鐵的鐵芯具有無可比擬的高速性。


圖1是本發明一種新型高速脈衝閥的結構示意圖，其中(1)前端蓋、(2)閥體、(3)壓電陶瓷片、(4)密封墊片、(5)壓力陶瓷支架、(6)接線柱。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
如圖1所示，本發明一種新型高速脈衝閥，由前端蓋(I)、閥體(2)、壓電陶瓷片
(3)、密封墊片(4)、壓力陶瓷支架(5)和接線柱(6)組成；閥體(2)為圓柱形空腔，閥體(2)上下各有一個氣孔，用於進氣和出氣；在閥體(2)的上部連有兩個壓力陶瓷支架(5)和一個接線柱(6)，壓力陶瓷支架(5)上固定有I個密封墊片(4)和壓電陶瓷片(3)。工作原理氣體從閥外殼的進氣口接入閥體，由於壓電陶瓷片本身的彈性和氣體的壓力使密封墊緊壓在閥體的出氣口上，達到密封的效果。當給壓電陶瓷片加上直流的脈衝電壓後，壓電陶瓷片會向反方向彎曲，使出口打開，氣體快速從出口噴出，同時壓電陶瓷片背部氣壓降低同時也會加速出口的打開。當脈衝電壓消失後，壓電陶瓷片恢復原來的形狀，壓住出氣口，同時背部氣壓增大，二者合力使出氣口快速關閉。本發明可以應用於各種高真空實驗中的脈衝進氣控制利用壓電陶瓷片對高速電壓的快速反應來提1 閥11的開關速度，提1 實驗結果的精確度和實驗效率。·
權利要求
1.一種新型高速脈衝閥，其特徵在於該裝置包括前端蓋(I)、閥體(2)、壓電陶瓷片(3)、密封墊片(4)、壓力陶瓷支架(5)和接線柱(6);閥體(2)為圓柱形空腔，閥體(2)上下各有一個氣孔，用於進氣和出氣；在閥體(2 )的上部連有兩個壓力陶瓷支架(5 )和一個接線柱(6)，壓力陶瓷支架(5)上固定有I個密封墊片(4)和壓電陶瓷片(3)。
2.按照權利要求1所述新型高速脈衝閥，其特徵在於當氣體從閥外殼的進氣口接入閥體時，由於壓電陶瓷片本身的彈性和氣體的壓力使密封墊片緊壓在閥體的出氣口上，達到密封的效果；當給壓電陶瓷片加上直流的脈衝電壓後，壓電陶瓷片會向反方向彎曲，使出口打開，氣體快速從出口噴出，同時壓電陶瓷片背部氣壓降低同時也會加速出口的打開；當脈衝電壓消失後，壓電陶瓷片恢復原來的形狀，壓住出氣口，同時背部氣壓增大，二者合力使出氣口快速關閉。
3.按照權利要求1所述新型高速脈衝閥，其特徵在於利用壓電陶瓷片對高速電壓的快速反應來提高閥門的開關速度，可使開關速度達到每分鐘上百次。
全文摘要
本發明的一種新型高速脈衝閥，由前端蓋(1)、閥體(2)、壓電陶瓷片(3)、密封墊片(4)、壓力陶瓷支架(5)和接線柱(6)組成；閥體(2)為圓柱形空腔，閥體(2)上下各有一個氣孔，用於進氣和出氣；在閥體(2)的上部連有兩個壓力陶瓷支架(5)和一個接線柱(6)，壓力陶瓷支架(5)上固定有1個密封墊片(4)和壓電陶瓷片(3)；本發明脈衝閥利用了壓電陶瓷高速的電能-機械能轉換特性，使閥門的開關速度可達每分鐘上百次，提高實驗結果的精確度。
文檔編號F16K1/00GK103016816SQ20121051364
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者唐紫超, 任文峰 申請人:中國科學院大連化學物理研究所