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公开(公告)号：CN110193994B
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN201910512053.4
申请日：2019-06-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于气动和电流体动力学混合驱动的按需微液滴产生方法，实现该方法的装置由高压气源供气，调压阀用于控制高速电磁阀前端的气压，由单片机控制高速电磁阀开启时间。高压气体进入储液腔后产生亥姆霍兹振荡，经过几个周期衰减后平稳。工业相机和LED灯用于监测微液滴的产生过程，并辅助系统的调节。参考气压传感器检测到的气压波形，合理调节高速电磁阀和调压阀。通过调节高速电磁阀和调压阀控制气压波形，就可以调节被挤出喷嘴的微量液体的体积和形状，从而调控微液滴大小。相比于高压脉冲电源微液滴产生装置，本发明成本大大降低。
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公开(公告)号：CN112733418A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011357907.5
申请日：2020-11-27
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了气动式微滴喷射过程中被喷射液体流体特性变化的监测方法，本方法是在固定喷射参数(包括前述喷射装置几何尺寸、电磁阀导通时间Δt、电磁阀前端气源气压P0等参数)的条件下，对流体特性保持稳定的液体建立对喷射状态参数S的预测模型，并获得预测误差范围和预测模型的置信区间。如果预测模型失效，预测值超出置信区间范围，则判定流体特性发生改变。本发明通过采集储液腔气压波形P(t)和液滴喷射状态参数实际值S，能够有效判断液体样本的流体特性。可用于气动微滴喷射装置的液体的流体特性的实时监测。
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公开(公告)号：CN109999932B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201910320622.5
申请日：2019-04-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: B01L3/00
Abstract: 本发明公开了基于气动驱动的微液滴产生装置及其调控微液滴尺寸的方法，主要应用于精准生物医学微量样品施加、生物3D打印等领域。单一高速电磁阀控制气压的开启时间，调压阀用于控制气压压强的强度，单一储液腔用于储存液体，单一储液腔底部设有单一微孔与喷嘴相连接；微孔孔径的中心对准单一储液腔的中心。单一高速电磁阀开启，则在单一储液腔内产生亥姆霍兹振荡，单一储液腔内的压强迅速振荡并衰减，随后3‑4个周期储液腔内压强会低于大气压，最后单一储液腔体内外气压会趋于平衡。本发明通过CCD相机监测喷射出的微液滴尺寸，确定需求的微液滴尺寸，能够会减小相应的设备成本，同时减少了更换喷嘴带来的装置的不灵活性。
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公开(公告)号：CN109871614B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN201910122850.1
申请日：2019-02-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于BP神经网络的气动式微滴喷射状态预测的方法，属于微滴喷射领域。该方法首先建立了基于BP神经网络的微滴状态预测模型，该预测模型以气压振荡信号P(t)为输入，P(t)由腔内高速压力传感器采集，以微滴状态为输出。经验证搭建的模型可以精确地预测微滴喷射状态。常见的喷射状态参数包括：微滴个数Nd、微滴在一定延时(以高速电磁阀驱动信号上升沿为参考时间)相对喷口的距离Hd。在应用举例中，对微滴个数的预测准确率高于99％。相比基于机器视觉和图像处理获得微滴的统计平均位置，通过P(t)和BP神经网络的预测模型对Hd的预测精度可以提高3倍以上。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110193994A
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201910512053.4
申请日：2019-06-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于气动和电流体动力学混合驱动的按需微液滴产生方法，实现该方法的装置由高压气源供气，调压阀用于控制高速电磁阀前端的气压，由单片机控制高速电磁阀开启时间。高压气体进入储液腔后产生亥姆霍兹振荡，经过几个周期衰减后平稳。工业相机和LED灯用于监测微液滴的产生过程，并辅助系统的调节。参考气压传感器检测到的气压波形，合理调节高速电磁阀和调压阀。通过调节高速电磁阀和调压阀控制气压波形，就可以调节被挤出喷嘴的微量液体的体积和形状，从而调控微液滴大小。相比于高压脉冲电源微液滴产生装置，本发明成本大大降低。
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公开(公告)号：CN108031573A
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201810080591.6
申请日：2018-01-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开单液滴静电喷射系统稳定工作的调控方法，属于静电液滴产生技术领域。单液滴静电喷射系统能实时监测液滴进入激光束照射范围时刻t和单个液滴体积V。并估算出液滴喷射的平均流量使之作为实际供液量流速Qs的设置参考值。该方法使用光电倍增管作为调节控制装置的启动电路，当滴落的液滴进入激光束照射范围时将发生光散射现象，光电倍增管将收集到的光脉冲信号转换成电脉冲信号作为本系统的启动信号。通过光电技术检测喷射出的单个液滴体积和液滴产生时间间隔并估算出液滴喷射的平均流量使之作为实际供液流量Qs的设置参考值，可以实现喷嘴处液体体积的相对稳定，从而保证液滴产生时间间隔和单个液滴体积的稳定。
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公开(公告)号：CN110962344A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201911340493.2
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: B29C64/209 , B29C64/314 , B33Y30/00 , B33Y40/00
Abstract: 本发明公开了基于气动和电流体动力学混合驱动的阵列式微液滴产生装置，整个装置采用单一高压电源，单一气动驱动装置，本发明既能通过气动方法实现按需喷射，又能通过EHD技术喷射粘稠液体以及获得小于喷口直径的液滴，且P2远低于P1，混合两种方法优势互补。采用并行阵列式喷头，通过每个喷口处的控制单元实现对每个喷口的独立控制，适用于并行打印同种墨水；或喷射条件类似的不同墨水。相较于传统阵列式微滴喷射装置需要多个气动驱动装置及储液腔，本发明共享一套气动驱动装置及储液腔，结构紧凑节省空间成本大大降低，整个装置成本低廉，结构紧凑节省空间，具有较广泛的适用范围。
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公开(公告)号：CN109999932A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910320622.5
申请日：2019-04-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: B01L3/00
Abstract: 本发明公开了基于气动驱动的微液滴产生装置及其调控微液滴尺寸的方法，主要应用于精准生物医学微量样品施加、生物3D打印等领域。单一高速电磁阀控制气压的开启时间，调压阀用于控制气压压强的强度，单一储液腔用于储存液体，单一储液腔底部设有单一微孔与喷嘴相连接；微孔孔径的中心对准单一储液腔的中心。单一高速电磁阀开启，则在单一储液腔内产生亥姆霍兹振荡，单一储液腔内的压强迅速振荡并衰减，随后3-4个周期储液腔内压强会低于大气压，最后单一储液腔体内外气压会趋于平衡。本发明通过CCD相机监测喷射出的微液滴尺寸，确定需求的微液滴尺寸，能够会减小相应的设备成本，同时减少了更换喷嘴带来的装置的不灵活性。
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公开(公告)号：CN109871614A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910122850.1
申请日：2019-02-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于BP神经网络的气动式微滴喷射状态预测的方法，属于微滴喷射领域。该方法首先建立了基于BP神经网络的微滴状态预测模型，该预测模型以气压振荡信号P(t)为输入，P(t)由腔内高速压力传感器采集，以微滴状态为输出。经验证搭建的模型可以精确地预测微滴喷射状态。常见的喷射状态参数包括：微滴个数Nd、微滴在一定延时(以高速电磁阀驱动信号上升沿为参考时间)相对喷口的距离Hd。在应用举例中，对微滴个数的预测准确率高于99％。相比基于机器视觉和图像处理获得微滴的统计平均位置，通过P(t)和BP神经网络的预测模型对Hd的预测精度可以提高3倍以上。
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