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如何選擇流體的恒流控制或恒壓控制,？
在使用壓力泵進行流體控制實驗時,，通常可以選擇“恒流控制”或“恒壓控制”模式,，部分操作人員會忽視兩者的區(qū)別,，視之為等同，本文通過完成兩類測試實驗,，對比這兩類控制模式在實驗中的性能表現(xiàn),，并說明兩者的區(qū)別。
實驗器材
氮氣罐1個,，FLOW-EZ壓力泵1個,，儲液池1個，流量傳感器1個,，較長的毛細管（可代表微流控系統(tǒng)中的毛細管和微流控芯片通道）,，廢液池1個，已安裝實時監(jiān)測軟件AIO（All-in-One Software）的 PC 1臺,，儀器配套電纜等,。
實驗過程說明
本文所使用的流體測試系統(tǒng)示意圖如下：
將實驗器材按照上圖進行連接，搭建流體測試系統(tǒng),，初始化壓力泵與PC端的AIO軟件,，分別進行流體的“恒流控制”和“恒壓控制”實驗，實驗流程如下：
一,、流體“恒流控制”實驗流程
1.于壓力泵設定流體流速為660μl/min,。
2.壓力泵往儲液池泵入氮氣，將儲液池里的液體（水）驅動經(jīng)過流量傳感器,，流至毛細管中,，終，壓力泵將毛細管中的液體排盡,，于廢液池中收集,，時間約為63分鐘。
3.實驗過程中,，流量傳感器將實時流速和壓力通過傳至壓力泵,，壓力泵將數(shù)據(jù)傳至PC端的AIO軟件以實時顯示。
4.保存實驗數(shù)據(jù),，實驗結束,。
二,、流體“恒壓控制”實驗流程
1.設定壓力泵輸出壓力為115mbar。
2.壓力泵往儲液池泵入氮氣,，將儲液池里的液體（水）驅動經(jīng)過流量傳感器,，流至毛細管中，終,，壓力泵將毛細管中的液體排盡,，于廢液池中收集，時間約為50分鐘,。
3. 實驗過程中,，流量傳感器將實時流速和壓力通過傳至壓力泵，壓力泵將數(shù)據(jù)傳至PC端的AIO軟件以實時顯示,。
4.保存實驗數(shù)據(jù)，實驗結束,。
數(shù)據(jù)分析
整理上文所做實驗的實驗數(shù)據(jù),，分別得到恒流
恒流模式下流速與壓力變化曲線
恒壓模式下的流速與壓力變化曲線
觀察以上兩圖，容易發(fā)現(xiàn),，在“恒流模式”下,，設定流速為660μl/min，實驗中流速始終在660μl/min上下浮動,，而壓力泵輸出壓力呈現(xiàn)出逐步下降的趨勢,；在“恒壓模式”下，設定壓力泵輸出壓力為115mbar,，實驗中壓力泵輸出壓力保持不變,，但流速呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢。
將以上結果分析結合簡化后的流阻計算公式：△P = R • Q（Q為流量,，△P表示壓差,，R表示流阻，具體內容請參照此公眾號上一期推文）,，說明系統(tǒng)中流阻隨著實驗時間的增長而變小,。這是因為，在壓力泵將毛細管中的液體排盡的過程中,，毛細管中的液體隨時間流出,，流體測試系統(tǒng)中的流阻逐步下降，從而導致了壓力和流量的變化,。
結論
由此可以得出,，“恒壓模式”并不*等同于“恒流模式”，特別是在進行微流體實驗時,，由于存在外界擾動或者內部流阻變化的現(xiàn)象,，“恒壓模式”并不能保證恒流,，這對于一些對流速有要求的實驗，將造成較大影響,，如在液滴制備中,，流速決定生成液滴的頻率和大小，恒定流速是制備均一液滴的充分必要條件,，所以在液滴制備中,，“恒流模式”是較好的選擇，此模式下,，壓力泵可根據(jù)實驗過程中流阻的變化調節(jié)壓力,，以保證流速的穩(wěn)定。當然,，“恒流模式”也不能替代“恒壓模式”,，在有的應用中，必須采用“恒壓模式”,，如在超臨界二氧化碳萃取中,，對壓力要求較高，需要將壓力保持在一個值之上,。因此,，在實驗過程中，特別是微流體實驗過程中,，需要根據(jù)實驗要求選擇“恒壓模式”或“恒流模式”,。