Изготовление и характеристика режима толщины Piezoelectric устройства для атомизации и acoustofluidics

Эти методы могут быть использованы для ответа на вопросы о частоте резонанса, колебательном режиме возбуждения, амплитуде вибрации, и как трансдуцаторы с этими характеристиками выполняют как распылители. С информацией, представленной этими анализами, можно тщательно количественно оценить влияние независимых переменных и экспериментов с участием превью режима толщины. Этот метод позволяет разработать устройства, которые могут быть использованы для распыления препаратов для лечения респираторных заболеваний, таких как пневмония.

Эти методы полезны для характеристики явлений атомизации и могут быть применены к изучению капиллярных волн на поверхности капли. Поскольку многие конкурирующие факторы должны быть сбалансированы, может быть трудно добиться непрерывной атомизации. Отрегулируйте вход питания, положение фитиля и фитиль ориентации и наблюдать, как меняется поведение.

Многие из этих методов просты для выполнения после демонстрации, но требует некоторой ловкости и пространственной осведомленности, которые не встретить в тексте. Чтобы собрать пользовательский держатель предуцатора, припой два поверхности крепления пружинных контактов с каждым из двух пользовательских печатных плат цепи и клип внешних контактов, чтобы они не короткого замыкания. Нажмите подходят шипы в по покрытием отверстия на пользовательских досках, так что шипы указывают друг от друга.

Используйте доски и винты для подключения двух пользовательских плат, чтобы контакты только в контакте друг с другом. При необходимости отрегулируйте интервалы с помощью пластиковых шайб. Затем сдвиньте трансдуцер 3 х 10 миллиметров между внутренней парой контактов.

Для определения частоты резонанса путем анализа импульса подключите предуцатор к открытому порту сетевого анализатора и выберите параметр коэффициента отражения S11 через пользовательский интерфейс сетевого анализатора. Выберите диапазон частот интереса и выполните частотный развертки. Затем выберите сохранить отзыв и сохранить данные трассировки для экспорта данных в соответствующую программу обработки данных для определения точных минимальных местоположений.

Чтобы охарактеризовать вибрацию LDV, поместите трансдуцера в контакте пого пластины на стадии LDV и подключить пого зонд приводит к генератору сигнала. Убедитесь, что правильная цель выбрана в программном обеспечении приобретения и сосредоточить микроскоп на поверхности превлододер. Выберите определить точки сканирования и настройки.

Одно тонное сканирование дает пользователю амплитуду вибрации в одной точке. Для определения режима вибрации и резонанса необходимо проработать сканирование области. В соответствии с общей вкладкой выберите опцию FFT или время в зависимости от того, выполняется ли сканирование в частоте или домене времени, и установите количество средних.

Во вкладке канала убедитесь, что активные коробки проверены, и отрегулируйте каналы отсчета и инцидента, чтобы выбрать максимальную силу сигнала из подложки. В вкладке генератора, если измерение проводится под одночастотным сигналом, выберите Sine из списка выдвижной формы волны. Если он находится под одной полосой, выберите MultiCarrierCW.

Затем в вкладке частот измените пропускную способность и линии FFT, чтобы настроить разрешение сканирования для сканирования частотного домена. При проведении измерений домена времени измените частоту выборки в вкладке времени. Для создания системы снабжения жидкостью выберите фитиль диаметром 25 миллиметров длиной 2 миллиметра, состоящий из пучка волокон гидрофильного полимера, предназначенного для транспортировки жидкости попустительство.

Обрежьте один конец фитиля так, чтобы он образует асимметричный наконечник, а затем вставьте его в шприц замка Luer с желаемой емкостью, что позволяет фитиль продлить на 15 миллиметров за пределами конца. Заблокив кончик шприца на шприц, обеспечивая плотное прилегать вокруг фитиля и смонтировать сборку так, что фитиль от 10 до 90 градусов от горизонтального и кончик фитиля только в контакте с краем препрвестира. Затем заполните шприц водой.

Установите напряжение до нуля и примените непрерывный сигнал напряжения на резонансной частоте, определяемой с помощью анализатора. Увеличьте напряжение до тех пор, пока жидкость не будет распылена непрерывно без затопления или высыхания устройства. Если предлагаемые корректировки терпят неудачу, грубо золотой поверхности предуцера вблизи фитили контактной точки с тонкой наждачной бумагой, не удаляя золото полностью.

Чтобы наблюдать за динамикой устройства с помощью высокоскоростной визуализации, жестко монтировать высокоскоростную камеру горизонтально на оптическом столе и поместить предук в контакт пого пластины на сцене XY' вблизи фокусного длины камеры. Распоить диффузный источник света по крайней мере один фокусное расстояние на противоположной стороне премидери от камеры и использовать пипетку, чтобы поместить sessile падение на поверхности препоны. Отрегулируйте фокус камеры и положение XY, чтобы привести образец жидкости в резкое внимание и выбрать частоту кадров, которая по крайней мере в два раза больше, чем эта частота в соответствии со скоростью Nyquist, чтобы избежать псевдонима.

Отрегулируйте интенсивность света, затвор камеры, или как для оптимизации контраста между жидкостью и фоном. Затем подключите клипы аллигатора от усиленного генератора сигналов к зонду pogo и заразите явление, одновременно запуская видео в программном обеспечении камеры и применяя сигнал напряжения. Для лазерного рассеяния размера капли отрегулируйте лазерные передающие и лазерные принимающие модули вдоль рельса лазерной системы рассеяния с зазором от 20 до 25 сантиметров между двумя модулями.

Строго монтировать платформу в этом зазоре так, что, когда трансдуцант и жидкости сборки питания размещены на нем, распыленный туман будет выбрасывается в путь лазерного луча. Чтобы облегчить это выравнивание, включите лазерный луч и выберите инструменты, лазерное управление и лазер. Зафиксните отверстие предуцера на платформе.

Зафиксировать сборку жидкости на сочлененой руке. Позиция жидкости сборки питания так, что кончик фитиля только в контакте с краем превлододелителя и использовать аллигатора клипы для подключения источника сигнала к шип терминалов на держатель предуцера и нажмите на новую стандартную операционную процедуру в программном обеспечении лазерной системы рассеяния. Установите шаблон по умолчанию непрерывно и период выборки до 1.

При обработке данных нажмите профиль брызг, чтобы установить длину пути до 20 миллиметров. Нажмите сигналы тревоги, чтобы не использовать значения по умолчанию и установить минимальную передачу до 5 и 1%и минимальное рассеяние до 50 и 10. Когда все параметры будут установлены, нажмите кнопку начать стандартную операционную процедуру и выбрать созданную процедуру.

Заполните резервуар подачи жидкости водой до нужного уровня и обратите внимание на объем. Как только измерение началось, включите сигнал напряжения и запустите секундомер, как только начнется распыление. После того, как желаемый объем жидкости был распылен, выключите сигнал напряжения при остановке секундомера и заметь окончательный объем.

В полученной гистограмме измерения выберите часть данных, в течение которых атомизация происходила, как ожидалось, и сигнал на приемнике был достаточно сильным, чтобы быть статистически значимым. Нажмите средний и хорошо для создания дистрибутива на основе выбранных данных. Затем скопировать и данные в текстовый файл и сохранить с соответствующим именем файла.

Характеристика этих устройств включает в себя определение резонансной частоты и гармоник с помощью анализатора. В этом репрезентативном анализе было установлено, что основная частота устройств близка к семи мегагерцам, как это предсказывает толщина субстрата. Дальнейшая характеристика с использованием бесконтактной лазерной виброметрии Доплера может быть использована для определения величины и смещения субстрата, который обычно находится в диапазоне нанометров.

Кроме того, вибрацию капель можно оценить с помощью высокоскоростной визуализации, а динамику распыления можно определить путем измерения распределения размера капли. Помните, что для достижения атомизации, предуц должен работать на частоте резонанса режима толщины. Если устройство не работает, то вы не можете быть на правильной частоте.

Используя этот протокол в качестве основы, многие параметры режима толщины могут быть разнообразными и сравниваться, такие как толщина электрода или боковое размеры. Наладив этот протокол с водой, толщина режима превью теперь могут быть использованы с другими жидкостями для таких приложений, как доставка легочных препаратов, охлаждение и кодирование.