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CN103016816A - 一种新型高速脉冲阀 - Google Patents

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CN103016816A
CN103016816A CN2012105136475A CN201210513647A CN103016816A CN 103016816 A CN103016816 A CN 103016816A CN 2012105136475 A CN2012105136475 A CN 2012105136475A CN 201210513647 A CN201210513647 A CN 201210513647A CN 103016816 A CN103016816 A CN 103016816A
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CN
China
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valve
valve body
piezoelectric ceramic
pressure
high speed
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Application number
CN2012105136475A
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English (en)
Inventor
唐紫超
任文峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
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Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
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Abstract

本发明的一种新型高速脉冲阀，由前端盖（1）、阀体（2）、压电陶瓷片（3）、密封垫片（4）、压力陶瓷支架（5）和接线柱（6）组成；阀体（2）为圆柱形空腔，阀体（2）上下各有一个气孔，用于进气和出气；在阀体（2）的上部连有两个压力陶瓷支架（5）和一个接线柱（6），压力陶瓷支架（5）上固定有1个密封垫片（4）和压电陶瓷片（3）；本发明脉冲阀利用了压电陶瓷高速的电能-机械能转换特性，使阀门的开关速度可达每分钟上百次，提高实验结果的精确度。

Description

一种新型高速脉冲阀
技术领域
本发明属于气压控制技术领域，具体涉及一种新型高速脉冲阀。
背景技术
目前，在许多物理实验仪器中需要将样品的载气以很窄的高压气体脉冲（约50-100uS）释放到真空腔体内，但现有的电磁阀由于其机械特性不能达到更高的开关速度，影响实验结果的精确性。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种新型高速脉冲阀，本发明脉冲阀利用了压电陶瓷高速的电能-机械能转换特性，使阀门的开关速度可达每分钟上百次，（高速电磁阀每分钟一般只能是十几次），并且阀门打开最小时长大大缩短，由于压电陶瓷质量轻，动作速度快，因此相对于电磁阀中电磁铁的铁芯具有无可比拟的高速性。
本发明提供了一种新型高速脉冲阀，该装置包括前端盖（1）、阀体（2）、压电陶瓷片（3）、密封垫片（4）、压力陶瓷支架（5）和接线柱（6）；阀体（2）为圆柱形空腔，阀体（2）上下各有一个气孔，用于进气和出气；在阀体（2）的上部连有两个压力陶瓷支架（5）和一个接线柱（6），压力陶瓷支架（5）上固定有1个密封垫片（4）和压电陶瓷片（3）。
本发明提供的新型高速脉冲阀，其工作原理为：当气体从阀外壳的进气口接入阀体时，由于压电陶瓷片本身的弹性和气体的压力使密封垫片紧压在阀体的出气口上，达到密封的效果；当给压电陶瓷片加上直流的脉冲电压后，压电陶瓷片会向反方向弯曲，使出口打开，气体快速从出口喷出，同时压电陶瓷片背部气压降低同时也会加速出口的打开；当脉冲电压消失后，压电陶瓷片恢复原来的形状，压住出气口，同时背部气压增大，二者合力使出气口快速关闭。
本发明提供的新型高速脉冲阀，利用压电陶瓷片对高速电压的快速反应来提高阀门的开关速度，可使开关速度达到每分钟上百次。
本发明的有益效果是：本发明脉冲阀利用了压电陶瓷高速的电能-机械能转换特性，使阀门的开关速度可达每分钟上百次，（高速电磁阀每分钟一般只能是十几次），并且阀门打开最小时长大大缩短，由于压电陶瓷质量轻，动作速度快，因此相对于电磁阀中电磁铁的铁芯具有无可比拟的高速性。
附图说明
图1是本发明一种新型高速脉冲阀的结构示意图，其中：（1）前端盖、（2）阀体、（3）压电陶瓷片、（4）密封垫片、（5）压力陶瓷支架、（6）接线柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种新型高速脉冲阀，由前端盖（1）、阀体（2）、压电陶瓷片（3）、密封垫片（4）、压力陶瓷支架（5）和接线柱（6）组成；阀体（2）为圆柱形空腔，阀体（2）上下各有一个气孔，用于进气和出气；在阀体（2）的上部连有两个压力陶瓷支架（5）和一个接线柱（6），压力陶瓷支架（5）上固定有1个密封垫片（4）和压电陶瓷片（3）。
工作原理：气体从阀外壳的进气口接入阀体，由于压电陶瓷片本身的弹性和气体的压力使密封垫紧压在阀体的出气口上，达到密封的效果。当给压电陶瓷片加上直流的脉冲电压后，压电陶瓷片会向反方向弯曲，使出口打开，气体快速从出口喷出，同时压电陶瓷片背部气压降低同时也会加速出口的打开。当脉冲电压消失后，压电陶瓷片恢复原来的形状，压住出气口，同时背部气压增大，二者合力使出气口快速关闭。
本发明可以应用于各种高真空实验中的脉冲进气控制利用压电陶瓷片对高速电压的快速反应来提高阀门的开关速度，提高实验结果的精确度和实验效率。

Claims (3)

1.一种新型高速脉冲阀，其特征在于：该装置包括前端盖（1）、阀体（2）、压电陶瓷片（3）、密封垫片（4）、压力陶瓷支架（5）和接线柱（6）；阀体（2）为圆柱形空腔，阀体（2）上下各有一个气孔，用于进气和出气；在阀体（2）的上部连有两个压力陶瓷支架（5）和一个接线柱（6），压力陶瓷支架（5）上固定有1个密封垫片（4）和压电陶瓷片（3）。
2.按照权利要求1所述新型高速脉冲阀，其特征在于：当气体从阀外壳的进气口接入阀体时，由于压电陶瓷片本身的弹性和气体的压力使密封垫片紧压在阀体的出气口上，达到密封的效果；当给压电陶瓷片加上直流的脉冲电压后，压电陶瓷片会向反方向弯曲，使出口打开，气体快速从出口喷出，同时压电陶瓷片背部气压降低同时也会加速出口的打开；当脉冲电压消失后，压电陶瓷片恢复原来的形状，压住出气口，同时背部气压增大，二者合力使出气口快速关闭。
3.按照权利要求1所述新型高速脉冲阀，其特征在于：利用压电陶瓷片对高速电压的快速反应来提高阀门的开关速度，可使开关速度达到每分钟上百次。
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Citations (7)

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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130403