电磁驱动微泵的设计与仿真

摘要

微电子机械系统(MEMS),作为一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,微机电系统几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、生物医学、能源科学等,在流体、智能系统等领域具有巨大的应用前景。而微泵作为其中微流控系统的“心脏”,是微流体输送的动力源,也是微流控系统发展的重要标准。作为一种重要的微型执行元件,微泵可广泛应用于药物输送、血液运输、微型卫星推进系统等领域,具有巨大的市场应用价值。本文在对微泵国内外研究现状分析的基础上,提出了一种无阀式电磁驱动微泵,主要由悬臂梁阀、PDMS薄膜、钕铁硼组成,通过电磁力的作用下,使薄膜发生一定的形变,以改变泵体内容积的大小来实现流体的泵送,且通过改变电流的方向以及电流的大小,可以改变电磁驱动泵腔的流动方向和泵送流量的大小。本文最终对建立的模型进行仿真分析以及实践测试以得出微泵的泵送流量范围以及对应的磁力要求。