农业技术

本发明提供了一种超声步进超细单雾滴发生器，由阀体、阀芯和弹簧构成单向阀，阀体通过导管与喷嘴相连，利用压电陶瓷组成的超声直流电机，利用压电陶瓷的逆压电效应驱动导管进行直线运动，并且通过利用超声直线电机纳米级的进给量，将喷腔内的液体挤压出喷嘴，从而获得微小且定量的液滴。由于压电振子驱动导管可以产生纳米级进给量，使得每次溢出的液滴体积可以达到微米级，满足产生微小液滴的要求。

在农业工程学科中，微小单液滴对于作物营养吸收定量分析非常重要。目前微流控领域主要使用的是微流控芯片。这种芯片大多由于加工精度要求极高，导致加工成本高，无法做到量产。另一种产生微小液体的技术被应用到喷墨打印机中，通常使用的是热发泡技术或者压电技术，这些方案大多结构复杂且不够精确，而且需要复杂的控制系统。目前产生微小单液滴的装备普遍存在精度不高、结构复杂以及成本过高的问题。

本发明优点在于：

1.导管是工作在纵、弯两种模态下的复合模态压电振子所驱动的，即是将同一超声频率交流激励电压信号施加于压电陶瓷a和压电陶瓷b，同时激化出压电陶瓷a和压电陶瓷b的纵向和弯曲两种振动模态，使得拨齿在该共振频率下被激振，在两端拨齿与导管接触表面质节点形成椭圆运动并放大。当给导管施加一定预紧力，使两端拨齿压紧接触移动体时，通过拨齿和导管之间的摩擦带动导管做直线运动。

2.导管的直线运动可以产生进给量，进给量可以使喷腔中的液体溢出，并且可以通过测量进给量，计算出单次液体溢出体积。由于压电振子驱动导管可以产生纳米级进给量，使得每次溢出的液滴体积可以达到微米级，满足产生微小液滴的要求。

3.轴套外形采用向外扩张的喇叭形可以减缓导管的每次进给速度，使液体可以缓慢溢处，从而提高精度。

4.超声频率激励电压信号使得压电陶瓷产生超声级频率振动，通过振动传导使得溢出的液体受到振动，从而促使液滴从喷嘴脱落。