Une plate-forme de test de performances pour une Conduction de Micropump avec une plaque cuivrée de FR-4 électrodes

L’objectif général de cette expérience est de fabriquer une micropompe à conduction à l’aide d’électrodes planes symétriques sur un stratifié revêtu de cuivre expoxy ignifuge et renforcé de verre afin de tester l’influence des dimensions de la chambre sur les performances d’une micropompe à conduction. Le principal avantage de cette technique est que la tension impliquée est de plusieurs centaines de volts. Et le coût de fabrication est relativement faible.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu du mécanisme de la pompe à conduction, elle peut également être appliquée à de nombreux autres systèmes tels que les systèmes de distribution de tronc et les systèmes de micro-refroidissement. Pour commencer, placez la plaque à l’intérieur du bécher avec la surface de l’électrode vers le bas pour aider à éliminer les petites particules comme la poussière de la surface de la plaque. Placez également le support, les tubes d’entrée et de sortie et les autres outils utilisés dans les expériences à l’intérieur du bécher.

Versez ensuite suffisamment d’acétone à 99,5 % pour immerger les articles. Placez le bécher à l’intérieur de la rondelle à ultrasons et allumez-le pendant cinq minutes. Ensuite, insérez les tubes d’entrée et de sortie en acier inoxydable dans les deux trous de la plaque de recouvrement.

Placez une plaque de chambre en membrane de silicone sur la plaque d’électrode, puis couvrez-la d’une plaque de recouvrement. Empilez et alignez la plaque de recouvrement, la plaque de chambre et la plaque d’électrode de haut en bas et insérez les plaques alignées dans le support. Utilisez un boulon M2 pour fixer les plaques à l’intérieur du support.

Appuyez sur les plaques ensemble en serrant les boulons. Ensuite, utilisez deux tuyaux en polyuréthane d’un diamètre extérieur de quatre millimètres et d’un diamètre intérieur de deux millimètres pour connecter les tubes d’entrée et de sortie en acier inoxydable. Connectez un ampèremètre, une source d’alimentation de 500 volts CC et la micropompe en série.

Insérez ensuite un fusible d’un milliampère entre l’ampèremètre et la source d’alimentation pour protéger l’ampèremètre en cas de court-circuit de la micropompe. Enfin, insérez le tuyau d’arrivée dans un bécher de 50 millilitres avec 20 à 30 millilitres d’acétone à l’intérieur. Pour vous préparer à l’expérience, utilisez un cylindre pour extraire l’acétone afin de remplir la micropompe.

Une fois que le niveau de liquide atteint le tuyau de sortie, continuez à extraire dix millilitres d’acétone à l’intérieur jusqu’à ce que toutes les bulles soient repoussées de la chambre. Aspirez à plusieurs reprises l’acétone hors de la pompe, puis réinjectez-la sans apporter d’air à l’intérieur de la pompe pour aider à éliminer les bulles. Pour effectuer le test de pression statique, fixez le tuyau de sortie à un petit cadre afin que le tuyau puisse rester droit et vertical.

Placez une règle le long du tuyau de sortie pour mesurer le niveau de liquide. Connectez la micropompe à la source d’alimentation. Commencez le test en augmentant la tension à 500 volts, puis notez le niveau initial de liquide.

Une fois que le niveau de liquide est devenu stable, notez l’heure, le niveau final de liquide et le courant électrique. Continuez à enregistrer le niveau de liquide et le courant toutes les dix secondes jusqu’à ce que la micropompe tombe en panne. Pour effectuer le test de débit, utilisez un grand cylindre doseur pour recueillir le liquide sortant du tuyau de sortie.

Assurez-vous de fixer le tuyau de sortie de manière à ce que l’extrémité reste à la même altitude que le niveau de liquide dans le bécher. Allumez la source d’alimentation. Commencez le test en augmentant la tension à 500 volts, puis notez le niveau initial de liquide.

Lorsque le liquide commence à s’écouler du tuyau de sortie, notez le volume d’acétone à l’intérieur du cylindre doseur toutes les dix secondes. Au fur et à mesure de l’expérience, ajoutez de l’acétone dans le bécher pour maintenir le niveau de liquide. Le graphique montre l’augmentation du taux de pression de la pompe avec une augmentation de la tension.

Lorsque la tension atteint 500 volts, la pression de la pompe atteint 1,100 Pascal. La pression statique de la pompe augmente avec la hauteur de la chambre de la pompe. Les performances de la pompe atteignent leur point culminant lorsque la hauteur de la chambre est de 0,2 millimètre.

Ensuite, la pression statique diminue lorsque la hauteur de la chambre continue d’augmenter. Sur la base de ces résultats, 0,2 millimètre est considéré comme la meilleure valeur pour la hauteur de la chambre. En augmentant la longueur de la chambre, la pression statique augmente, avec une grande pente jusqu’à une longueur de chambre de 23 millimètres.

Ensuite, il continue à s’élever avec une pente plus faible, indiquant une montée progressive. Il y a une légère diminution de la courbe de pression statique en fonction de la largeur de la chambre lorsque la largeur de la chambre passe de deux millimètres à trois millimètres. Ensuite, la pression statique reste à un certain niveau à mesure que la largeur de la chambre augmente.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en une demi-heure si elle est correctement exécutée. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la configuration d’une plate-forme et tester les performances d’une micropompe à conduction. N’oubliez pas que travailler avec de l’acétone peut être dangereux et que des précautions telles que le port de gants en caoutchouc doivent toujours être prises lors de cette procédure.

Nous avons montré que la démonstration de cette méthode est essentielle. Un court-circuit peut se produire pendant l’expérience si les étapes de lavage et d’inspection ne sont pas effectuées avec soin.