Una piattaforma di test delle prestazioni per una conduzione Micropump con una piastra elettrodo rivestito di rame FR-4

L'obiettivo generale di questo esperimento è quello di fabbricare una micropompa a conduzione utilizzando elettrodi planari simmetrici su laminato rivestito di rame epossidico rinforzato con vetro ritardante di fiamma al fine di testare l'influenza delle dimensioni della camera sulle prestazioni di una micropompa a conduzione. Il vantaggio principale di questa tecnica è che la tensione coinvolta è di diverse centinaia di volt. E il costo di fabbricazione è relativamente basso.

Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sul meccanismo della pompa di conduzione, può essere applicato anche a molti altri sistemi come i sistemi di erogazione del tronco e i sistemi di microraffreddamento. Per iniziare, posizionare la piastra all'interno del becher con la superficie dell'elettrodo rivolta verso il basso per rimuovere piccole particelle come la polvere dalla superficie della piastra. Inoltre, posizionare il supporto, i tubi di ingresso e uscita e gli altri strumenti utilizzati negli esperimenti all'interno del becher.

Quindi versare una quantità sufficiente di acetone al 99,5% per immergere gli oggetti. Posizionare il becher all'interno della lavatrice ad ultrasuoni e accenderlo per cinque minuti. Inserire quindi i tubi di ingresso e uscita in acciaio inox nei due fori sulla piastra di copertura.

Posizionare una piastra della camera in membrana di silicone sulla piastra dell'elettrodo, quindi coprirla con una piastra di copertura. Impilare e allineare la piastra di copertura, la piastra della camera e la piastra dell'elettrodo dall'alto verso il basso e inserire le piastre allineate nel supporto. Utilizzare un bullone M2 per fissare le piastre all'interno del supporto.

Premere insieme le piastre serrando i bulloni. Successivamente, utilizzare due tubi in poliuretano con diametro esterno di quattro millimetri e diametro interno di due millimetri per collegare i tubi in acciaio inossidabile di ingresso e uscita. Collegare in serie un amperometro, una fonte di alimentazione da 500 volt CC e la micropompa.

Quindi inserire un fusibile da un milliampere tra l'amperometro e la fonte di alimentazione per proteggere l'amperometro nel caso in cui la micropompa sia in cortocircuito. Infine inserire il tubo di alimentazione in un becher da 50 millilitri con all'interno da 20 a 30 millilitri di acetone. Per prepararsi all'esperimento, utilizzare un cilindro per estrarre l'acetone per riempire la micropompa.

Dopo che il livello del liquido ha raggiunto il tubo di uscita, continuare a estrarre dieci millilitri di acetone all'interno fino a quando tutte le bolle non vengono spinte via dalla camera. Aspirare ripetutamente l'acetone dalla pompa e poi reiniettarlo senza portare aria all'interno della pompa per aiutare a rimuovere le bolle. Per eseguire il test di pressione statica, collegare il tubo di uscita a un piccolo telaio in modo che il tubo possa rimanere dritto e verticale.

Metti un righello accanto al tubo di uscita per misurare il livello del liquido. Collegare la micropompa alla fonte di alimentazione. Iniziare il test aumentando la tensione a 500 volt e quindi segnare il livello iniziale del liquido.

Dopo che il livello del liquido si è stabilizzato, registrare il tempo, il livello finale del liquido e la corrente elettrica. Continuare a registrare il livello del liquido e la corrente ogni dieci secondi fino a quando la micropompa non si guasta. Per eseguire il test di portata, utilizzare un grande cilindro graduato per raccogliere il liquido che fuoriesce dal tubo di uscita.

Assicurarsi di fissare il tubo di uscita in modo che l'estremità rimanga alla stessa altezza del livello del liquido nel becher. Accendere la fonte di alimentazione. Iniziare il test aumentando la tensione a 500 volt e quindi segnare il livello iniziale del liquido.

Quando il liquido inizia a fuoriuscire dal tubo di uscita, registrare il volume di acetone all'interno del cilindro dosatore ogni dieci secondi. Man mano che l'esperimento va avanti, aggiungi acetone al becher per mantenere il livello del liquido. Qui è mostrato l'aumento della velocità di pressione della pompa con un aumento della tensione.

Quando la tensione raggiunge i 500 volt, la pressione della pompa raggiunge 1.100 Pascal. La pressione statica della pompa aumenta con l'altezza della camera della pompa. Le prestazioni della pompa raggiungono il punto più alto quando l'altezza della camera è di 0,2 millimetri.

Quindi la pressione statica scende quando l'altezza della camera continua ad aumentare. Sulla base di questi risultati, 0,2 millimetri è considerato il valore migliore per l'altezza della camera. Aumentando la lunghezza della camera, la pressione statica aumenta, con una grande pendenza fino ad una lunghezza della camera di 23 millimetri.

Poi continua a salire con una pendenza minore, indicando una salita graduale. C'è una leggera diminuzione della pressione statica rispetto alla curva di larghezza della camera quando la larghezza della camera aumenta da due millimetri a tre millimetri. Successivamente, la pressione statica rimane a un certo livello all'aumentare della larghezza della camera.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in mezz'ora se eseguita correttamente. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come configurare una piattaforma e testare le prestazioni di una micropompa a conduzione. Non dimenticare che lavorare con l'acetone può essere pericoloso e che durante l'esecuzione di questa procedura è necessario prendere sempre precauzioni come indossare guanti di gomma.

Abbiamo dimostrato che la dimostrazione di questo metodo è fondamentale. Durante l'esperimento può verificarsi un cortocircuito se le fasi di lavaggio e ispezione non vengono condotte con attenzione.