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公开(公告)号：CN114317243B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202111669068.5
申请日：2021-12-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了气压脉冲供液的同轴电喷射按需细胞包封方法和装置，包括腔体、内层流体储液腔、同轴喷嘴、电磁阀、电磁阀控制器、调压阀、进气路径、排气路径、气压传感器、高压气源、加液孔、收集器和高压电源。外层流体存储于腔体的底部并与同轴喷嘴的外层连通；内层流体存储于内层流体储液腔内并与同轴喷嘴的内层连通；内层流体和外层流体是隔开的，但共享共同液面上方的空间，以及共同的气压压强。外层流体为海藻酸钠溶液，储存于腔体底部。内层流体为混合有细胞的羧甲基纤维素钠溶液。通过调节电磁阀导通时间、电磁阀前端气压压强、及高压电源输出控制微滴产生过程，内外层流体供液功能通过共享的气压脉冲实现，使得系统更加小型化。
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公开(公告)号：CN117200795A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311090558.9
申请日：2023-08-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种低功耗逐次逼近模数转换器电路，分为CDAC电容阵列、动态比较器与SAR逻辑控制电路三部分。其中CDAC电容阵列又由CDAC‑A与CDAC‑B构成。前两次逐次逼近的操作在CDAC‑A进行操作，实现超低功耗切换，CDAC‑A保持不动，CDAC‑B进行之后的逐次逼近切换操作。动态比较器采用四输入比较器结构，对VP1、VP2、VN1、VN2电压进行比较并输出比较结果Ocmp。模数转换器的输出结果最终由SAR逻辑控制电路进行输出,实现超低功耗模数转换器电路。本设计可以减少99.4％的CDAC切换功耗。
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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114720424B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210345123.3
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了注射泵脉动供液导致的EHD喷射不稳定性的检测方法，实现该方法的装置包括注射泵、控制器、喷口、收集器、散射光收集和检测模块以及数据采集端；散射光收集和检测模块的激光器发射光束，若观察到微液滴穿过光束，表明此时有散射光产生。本发明通过光电倍增管收集数据，计算数据的频率成分的幅值比，来研究注射泵脉动供液导致的EHD喷射不稳定性的检测方法。相对于传统的高速摄像和图像处理方法，该方法不需要高速相机，因此减小了相应的设备成本，同时避免了处理大量图像，缩短了数据处理时间，更加容易实现实时检测。每当有微滴喷出，都会穿过激光束，从而产生散射光，使得对微液滴的检测和收集更加精准。
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公开(公告)号：CN113324580B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110365665.2
申请日：2021-04-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01D21/02
Abstract: 本发明公开了基于感应电流和机器视觉的静电微滴喷射状态检测方法，实现该方法的装置包括电流体动力学微液滴喷射装置和喷射状态检测模块。电流体动力学微液滴喷射装置由四部分组成：供液系统、喷嘴、收集装置和高压电源。喷射状态检测模块包括机器视觉检测模块以及感应电流检测模块。在计算V时仅仅计入与喷嘴连接的液体体积。工业相机的拍摄帧率只要达到液面振荡频率的2‑3倍以上，就能有效获取喷射状态C中由于微液滴喷射导致的喷嘴处液体体积V值跳变。从而有效区分B、C两种EHD微液滴喷射状态。相比常规用于检测EHD微液滴喷射状态的超高帧率工业相机，本方法对拍摄设备的要求显著降低，从而极大降低检测模块的制作成本。
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公开(公告)号：CN113108834B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110365662.9
申请日：2021-04-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01D21/02
Abstract: 本发明公开了基于电流测量和光学颗粒计数的静电喷射状态检测方法，基于EHD方法搭建微液滴产生装置，包括稳恒流量的供液系统、金属喷嘴、高压电源、收集电极和喷射状态检测模块。喷射状态检测模块包括收集电极上感应电流放大器的和光学颗粒计数器。感应电流的脉冲信号表明液面伸长形成“泰勒锥”而后回缩的过程；光学颗粒计数器的脉冲输出表明实际产生了一个液滴。通过结合这两个信号获得微液滴喷射过程相当完备而可靠的信息。这种测量方法可以低成本进行，并且对于测量的数据可以实现实时处理，有利于实现EHD微液滴喷射的实时监控；相比于单纯依靠感应电流测量的喷射状态检测方法，可以用于EHD微液滴喷射系统的监测和控制。
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公开(公告)号：CN113108834A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110365662.9
申请日：2021-04-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01D21/02
Abstract: 本发明公开了基于电流测量和光学颗粒计数的静电喷射状态检测方法，基于EHD方法搭建微液滴产生装置，包括稳恒流量的供液系统、金属喷嘴、高压电源、收集电极和喷射状态检测模块。喷射状态检测模块包括收集电极上感应电流放大器的和光学颗粒计数器。感应电流的脉冲信号表明液面伸长形成“泰勒锥”而后回缩的过程；光学颗粒计数器的脉冲输出表明实际产生了一个液滴。通过结合这两个信号获得微液滴喷射过程相当完备而可靠的信息。这种测量方法可以低成本进行，并且对于测量的数据可以实现实时处理，有利于实现EHD微液滴喷射的实时监控；相比于单纯依靠感应电流测量的喷射状态检测方法，可以用于EHD微液滴喷射系统的监测和控制。
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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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