كنترل مود لغزشي اندازه قطرات در يك ميكروكانال با تنظيم دبي پمپ تزريق: بررسي تجربي

امروزه در زمينه توليد ميكروقطرات تحقيقات زيادي صورت‌گرفته است، اما تعداد محدودي از آن‌ها به كنترل فعال اندازه قطره و تغيير آن به‌صورت برخط پرداخته‌اند. در اين تحقيق، ابتدا يك ميكروكانال با هندسه جريان متمركز شونده با استفاده از روش فوتوليتوگرافي ساخته شده است. جهت تزريق سيالات در درون كانال، يك پمپ تزريق با استفاده از يك موتور جريان مستقيم با دور و گشتاور مناسب و ماژول طراحي و ساخته شده است. سيالات مورد استفاده در اين تحقيق، آب دو بار تقطير به عنوان فاز گسسته و روغن به عنوان فاز پيوسته است. همچنين براي كنترل خودكار اين سيستم، يك بورد آردوينو مگا 2560 به‌عنوان سيستم پردازنده استفاده شده است. قطر قطرات به كمك يك ميكروسكوپ ديجيتال سرعت بالا و پردازش تصوير آن با يك روش پر سرعت محاسبه مي‌‌شود. براي كنترل اندازه قطرات از دوحلقه كنترلي استفاده شده است؛ در حلقه داخلي جهت غلبه بر نامعيني‌ها از روش كنترل مود لغزشي، و در حلقه خارجي از كنترل‎كننده تناسبي-انتگرالگير-مشتق‌گير استفاده شده است. نتايج به‌دست‌آمده براي سه قطر متفاوت 82، 90 و 100 ميكرومتر نشان دهنده عملكرد مناسب كنترل‎كننده  طراحي شده است. عملكرد سيستم مدار بسته در هر حالت با ترسيم نمودار هيستوگرام ارزيابي شده است.