找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
yeec近年来原创帖合集 本站基础知识下载汇总 yeec网站学习币充值链接 学习中心正式上线

[原创] 压电效应原理及应用介绍

[复制链接]
阿道 发表于 2024-2-19 20:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

看了郑老师“压电陶瓷技术在生化分析仪中的应用”的文章,也简单整理了一下自己见过的一些压电陶瓷的应用。
压电效应(英语:Piezoelectricity),是电介质材料中一种机械能与电能互换的现象。
压电效应有两种,正压电效应及逆压电效应。
正压电效应,简单理解,就是当对压电材料施以物理压力时,材料相对的表面上产生正负电荷,形成电压。压力的机械能转化为了电能。如下面的示意图。
逆压电效应,简单理解,就是当对压电材料表面施加电场(电压)时,压电材料会沿电场方向伸长,发生变形。电能转化成了压电材料变形的机械能。施加周期性的电场,就会让压电材料周期性的伸长和恢复,即相应频率的振动。而振动频率足够高,则产生超声。
1880年皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟,首先发现电气石具有压电效应。
1881年,他们通过实验验证了逆压电效应,并得出了正逆压电常数。1910年,德国物理学家沃德马·沃伊特发表著作《晶体物理学教科书》(Lehrbuch der Kristallphysik,Textbook on Crystal Physics)。这本书描述了20种能够产生压电效应的自然晶体。
其实压电效应,在我们日常生活中也有典型的应用。如打火机的点火装置,当我们按压打火机时,按压时的机械能,被转化成电能/电火花,从而点燃打火机。
空气加湿器中,产生水雾的装置,也是压电陶瓷。空气加湿器中的压电陶瓷,是将电能转化为了振动的机械能,从而产生细小水雾。

压电效应在声音的产生和侦测(如核潜艇的声呐)、高电压的生成、电频生成、微量天平和光学器件的超细聚焦有着重要的运用。
同时,压电效应在IVD仪器、科学仪器等方面,也有广泛的应用,比如压电泵、超声聚焦、超声细胞洗涤、超声清洗采样针、超声混匀、超声液位探测、超声排气泡、流式细胞分选仪喷嘴振荡等等。
1.   压电陶瓷微型泵
以压电陶瓷驱动膜片运动,配合单向阀,实现液体的吸入排出。如下图,是Takasago的压电式微型泵 SDMP320/330W系列压电陶瓷微型泵的外观及内部构造。泵的体积可以做的非常小,近似一枚硬币。


2.   超声细胞分离和洗涤
AcouSort公司推出了采用超声,进行血液样本分离和细胞洗涤的设备。声场使得微流道内的不同大小、不同质量细胞,向不同的区域聚集,从而实现分离。


3.   流式细胞仪超声辅助流动聚焦
ThermoFisher公司,将超声聚焦技术,应用于流式细胞仪。Attune NxT流式细胞仪,在流体动力学聚焦的基础上,增加了超声聚焦,使得样本流速速最大可达到1000uL/min,细胞仍能保持较好的聚焦状态通过光斑,从而保证了数据的CV。仅基于流体动力学聚焦的流式细胞仪,样本流速一般在300uL/min以内。

4.  超声清洗采样针
Roche 的 c503(Cobas Pro)的血清采样针,针除了有水洗的冲洗池外,附加一个稀释碱液的冲洗池,这个冲洗池带有超声发生器,激发清洗剂气泡进行样品针的清洗。具体可见郑老师的文章。

5.   超声混匀
Hitachi 的 ISE的稀释杯结构上,安装有压电陶瓷,用于产生振荡,实现液体混匀。具体可见郑老师的文章。

6.   超声液位探测
通过检测超声波发送与反射的时间差,来计算液位高度。该方式可能会受液面气泡的影响。

7.   超声除气泡
Hitachi将超声技术应用于生化分析仪的反应杯上,除了进行液体混匀外,也辅助进行除气泡。避免气泡对后续检测的干扰。具体可见郑老师的文章。

8.   流式细胞分选仪
流式细胞分选仪,一种主要的实现方式,就是通过压电陶瓷,对样本流施加振荡,从而按固定频率产生液滴,然后实现分选。(类似喷墨打印机。)

除了这种依靠压电陶瓷产生液滴的分选,还有一种直接利用压电陶瓷产生的外力,对细胞进行分选。

9.   超声波移液
Labcyte.Inc(被Beckman Coulter收购) Echo 555仪器使用超声波,进行液面高度检测及纳升量级移液。

以上是压电陶瓷/超声技术,在IVD仪器或科学仪器上的应用。



本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

×

yeec维修网视频培训资料购买链接
BeckmanCoulter DXA系列培训资料
Ortho VITROS 系列培训资料
Ortho enGen_ThermoFisher TCA 实验室自动化系统培训资料
Roche Cobas 实验室自动化系统培训资料
Roche Cobas modular系列分析仪培训资料
Horiba-ABX Yumizen系列培训资料
DiaSorin Liaison系列培训资料
Advia2120培训资料
Inpeco-Aptio系列培训资料
Atellica Solution系列培训资料
Siemens Immunoassay系列培训资料 西门子化学发光系列
SIEMENS Advia系列培训资料 西门子生化系列
Toshiba/Abbott系列培训资料 东芝雅培生化系列
Abbott Architect 系列培训资料 雅培生化化学发光系列
ACL TOP 系列培训资料 沃芬TOP血凝系列
BeckmanCoulter Immunoassay系列培训资料 贝克曼化学发光系列
BeckmanCoulter DXH 系列培训资料 贝克曼DXH血球系列
BeckmanCoulter自动样品处理系统介绍性培训资料 贝克曼前后处理流水线系列
BeckmanCoulter AU系列培训资料 贝克曼AU生化系列
BeckmanCoulter DXC系列培训资料 贝克曼DXC生化系列
LaboSpect003/008/AS 7100/7180分析仪培训资料
Horiba-ABX系列培训资料 Horiba-ABX血球系列
Sysmex 血凝系列培训(CA/CS)
Sysmex 尿液分析系列培训(UF1000/5000/UC3500)
Sysmex 血球系列培训(KX21/POCH/XS/XT/XE)
Sysmex XN系列培训(XN-L/XN1000/XN2000/XN3000/XN9000)
Sysmex HISCL系列培训
可直接淘宝店铺购买https://yeec.taobao.com,或咨询手机/微信:13991827712,QQ:67708237
 

LEAVES 发表于 2024-2-22 09:35 | 显示全部楼层
感谢分享
yunyun888 发表于 2024-3-4 20:04 | 显示全部楼层
感谢分享
zx367 发表于 2024-3-8 06:50 | 显示全部楼层
感谢分享   并收藏
JDSW2 发表于 2024-3-8 16:02 | 显示全部楼层
感谢分享
colobe 发表于 2024-3-10 15:14 | 显示全部楼层
感谢分享
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

第十九届检验仪器(西安)培训班通知

QQ|申请友链|手机版|小黑屋|加入QQ群|注销账号|yeec维修网

GMT+8, 2024-4-29 10:56 , Processed in 0.377203 second(s), 35 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表