تولید میکرو قطرات در یک میکروکانال با استفاده از کنترلکننده تناسبی-انتگرالگیر-مشتقگیر: بررسی آزمایشگاهی
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود،
2 Shahrood University of Tech, Shahrood, Iran
3 صنعتی شاهرود-مهندسی مکانیک
4 صنعتی شاهرود
5 دانشگاه صنعتی شاهرود
doi
10.22060/mej.2020.18250.6783چکیده
در زمینه تولید قطره، تنها تعداد معدودی از آنها به کنترل حلقهبسته اندازه میکروقطره به صورت آنلاین پرداختهاند. در مطالعه پیشرو، ابتدا یک میکروکانال جریان متمرکزشونده به روش فوتولیتوگرافی ساخته شد. سپس آب دو بار تقطیر با دبی ثابت به عنوان سیال فاز گسسته و روغن به عنوان سیال فاز پیوسته به وسیله دو پمپ سرنگی مجزا درون میکروکانال تزریق شدند و بدین ترتیب تولید قطرات آب در روغن صورت پذیرفت. سپس با استفاده از یک میکروسکوپ دیجیتالی سرعت بالا به همراه یک الگوریتم پردازش تصویر، قطر قطرات تولیدشده اندازهگیری شد. پس از ایجاد ارتباط بین میکروسکوپ، پمپهای سرنگی و کامپیوتر، طراحی یک فلودیگرام کنترلی صورت پذیرفت. همچنین به منظور کنترل قطر قطرات، دبی فاز پیوسته به عنوان پارامتر کنترلی انتخاب و با استفاده از کنترلکننده تناسبی-انتگرالگیر-مشتقگیر کنترل شد. در این مطالعه قطر قطرات تولیدشده در یک میکروکانال به صورت لحظهای اندازهگیری و بازخورد آن دریافت شدهاست. نتایج عملی برای سه قطر مطلوب 100، 140 و 160 میکرومتر نشان داد که در هر سه حالت سیستم کنترلی توانست قطر قطرههای در حال تولید را در مقدار مطلوب تنظیم کند. همچنین با تغییر پلهای دبی فاز گسسته، از عملکرد مطلوب کنترلکننده در زمان اغتشاش اطمینان حاصل شد.
