一种用于带FR-4覆铜电极板的传导式微泵的性能测试平台

本实验的总体目标是利用阻燃型玻璃纤维增强环氧覆铜板上对称的平面电极制备一种传导式微泵，以测试泵腔尺寸对传导式微泵性能的影响。该技术的主要优势在于所需电压仅为数百伏的较低水平，且制造成本相对较低。

尽管该方法可为传导泵的机制提供见解，但它也可应用于许多其他系统，例如管道输送系统和微型冷却系统。首先，将电极表面朝下的平板放入烧杯中，以帮助去除平板表面的微小颗粒（如灰尘）。同时，将实验中使用的支架、进样管、出样管及其他工具也一并放入烧杯中。

然后倒入足量99.5%丙酮以浸没物品。将烧杯放入超声波清洗器中，开启电源清洗5分钟。接着将不锈钢进液管和出液管插入盖板上的两个孔中。

将硅胶膜制成的腔室板放置在电极板上，然后盖上盖板。从上到下依次叠放盖板、腔室板和电极板，并将对齐后的板插入支架中。使用M2螺栓将板固定在支架内。

通过拧紧螺栓将板件压紧。然后使用两根外径为4毫米、内径为2毫米的聚氨酯软管，连接入口和出口的不锈钢管。将电流表、500伏直流电源和微型泵串联连接。

然后在电流表和电源之间接入一个1毫安的保险丝，以防止微泵短路时损坏电流表。最后将进液管插入装有20至30毫升丙酮的50毫升烧杯中。为准备实验，使用量筒量取丙酮以充满微泵。

当液面到达出口软管后，继续在内部抽取10毫升丙酮，直至所有气泡被推出腔室。反复将丙酮从泵中抽出后再注入，过程中不得将空气带入泵内，以帮助去除气泡。进行静压测试时，将出口软管固定在小型支架上，使软管保持笔直且垂直状态。

将直尺沿出口软管放置以测量液位。将微型泵连接至电源。通过将电压升高至500伏启动测试，然后记录初始液位。

当液面稳定后，记录时间、最终液面位置和电流值。之后每隔十秒继续记录一次液面位置和电流，直至微泵损坏。进行流量测试时，使用较大的量筒收集从出口软管流出的液体。

务必固定出水软管，使管口末端与烧杯中的液面保持相同高度。打开电源。通过将电压升至500伏特启动测试，然后记录初始液面位置。

当液体开始从出口软管流出时，每隔十秒记录一次量筒内丙酮的体积。随着实验的进行，向烧杯中添加丙酮以维持液面高度。此处显示的是电压升高时泵压上升速率的增加情况。

当电压达到500伏时，泵的压力达到1,100帕斯卡。泵的静压随泵腔高度的增加而上升。当腔体高度为0.2毫米时，泵的性能达到最高点。

随后，当腔室高度继续增加时，静压下降。根据这些结果，0.2 毫米被认为是腔室高度的最佳值。通过增加腔室长度，静压上升，在腔室长度达到 23 毫米之前，上升斜率较大。

随后，曲线上升趋势变缓，表明逐渐上升的过程。当腔室宽度从2毫米增加到3毫米时，静压随腔室宽度变化的曲线出现轻微下降。此后，随着腔室宽度的继续增加，静压保持在某一恒定水平。

一旦掌握，若操作得当，该技术可在半小时内完成。观看本视频后，您应能充分理解如何搭建平台并测试传导微泵的性能。请注意，使用丙酮可能存在危险，因此在执行该操作时，务必采取佩戴橡胶手套等防护措施。

我们已证明，该方法的演示至关重要。如果在实验过程中清洗和检查步骤操作不慎，可能会导致短路。