Le dosage précis d’infimes quantités de liquides

À l’aide de l’électrodistributeur VYKA et du module de régulation de courant VAEM

Doser d’infimes quantités de liquides avec précision exige une interaction unique entre l’électrodistributeur et la commande. Festo a développé une solution appropriée pour une application de dosage d’un médicament de l’ordre du microlitre. Cette solution comprend huit électrodistributeurs à membrane de séparation VYKA qui sont commandés via un module de régulation de courant VAEM. Ce module peut régler des temps de commutation jusqu’à 0,2 ms et commander les huit distributeurs séparément.

Les médicaments sont des produits complexes et souvent coûteux dont la concentration précise détermine l’effet. Cependant, le temps est précieux dans l’automatisation de laboratoire et l’industrie pharmaceutique. La vitesse et la précision de dosage sont des facteurs essentiels dans la maîtrise des coûts et l’obtention de la concentration correcte. Dans le cadre d’une configuration automatisée de dosage d’un médicament de l’ordre du microlitre, Festo a élaboré une solution avec des composants standard. Le résultat allie précision et rapidité.

Pressure over liquid

Dans cette configuration, le médicament est conditionné dans un flacon équipé d’un tuyau qui est raccordé à l’application de dosage. En plaçant et en maintenant le flacon sous une pression précise et contrôlée à l’aide d’un manodétendeur proportionnel VEAB, le liquide est acheminé par le tuyau vers le bon électrodistributeur, ce qui explique le terme ‘pressure over liquid’. L’application de dosage consiste en un collecteur de huit électrodistributeurs à membrane de séparation VYKA. Chaque cycle réalise huit doses de médicament, ce qui multiplie par huit la vitesse par rapport à une pipette classique ou une aiguille. Le principe de la membrane de séparation évite le risque de contamination entre l’électrodistributeur et le liquide.

Electrodistributeur VYKA

Les électrodistributeurs VYKA se caractérisent par un concept compact (largeur de 7 mm), ce qui permet de les regrouper idéalement dans un collecteur. Ils sont développés conformément à la norme ISO 13485, adaptés aux pressions allant de 0 à 2 bars et affichent une valeur Kv de 0,35 l/min. Ils sont faciles à intégrer grâce à la disponibilité des variantes 3/2 et 2/2.

Un élément caractéristique est le matériau utilisé pour l’étanchéité. Les joints sont fabriqués dans des polymères approuvés par la FDA comme le FKM en FFKM. Ces matériaux sont conçus pour résister aux fluides (agressifs) et protéger l’intérieur des électrodistributeurs contre la corrosion, notamment. Ces électrodistributeurs conviennent donc aussi au dosage de liquides – agressifs – utilisés par exemple dans les applications de rinçage.

Module de régulation de courant VAEM

Qu’est ce qui rend cette combinaison d’électrodistributeurs VYKA et de module de régulation de courant VAEM si intéressante ? Au niveau du dosage, il y a d’abord le fait de pouvoir commander jusqu’à huit électrodistributeurs simultanément, mais aussi indépendamment les uns des autres. Le paramétrage de chaque sortie est particulièrement simple avec le régulateur de courant VAEM. Il suffit à l’utilisateur de paramétrer le courant de démarrage, le courant de maintien et le temps de commutation, et le canal correspondant est prêt. La mise en service est rapide et simple à réaliser, et aucun investissement additionnel dans un PLC n’est nécessaire.

Comme les différents paramètres par électrodistributeur sont attribués individuellement, les tolérances de production les plus infimes peuvent être calibrées avec précision par canal. Les différences possibles entre les électrodistributeurs sont donc comblées et ils délivrent la quantité exacte souhaitée à tout moment après le calibrage. Grâce au temps de commutation extrêmement court de 0,2 ms et à la commande contrôlée des électrodistributeurs (au lieu de la tension), la précision souhaitée de l’ordre du microlitre est atteinte.

Courant de démarrage

Le courant de démarrage pour l’activation de l’électrodistributeur est souvent plus élevé que le courant de maintien servant à garder l’électrodistributeur ouvert. Dans de nombreuses applications, le courant n’est pas adapté pour des raisons de commodité, ce qui crée un développement de chaleur inutile pendant la phase de maintien. Le fait de pouvoir configurer le niveau et la durée des courants de démarrage et de maintien (réduction du courant de maintien) permet à Festo d’éviter le développement de chaleur supplémentaire et la dégradation de fluides coûteux et sensibles tels que les médicaments.

Enfin, le module de régulation de courant VAEM est adapté à chaque électrodistributeur pour un courant de démarrage jusqu’à 1,0 A et un courant de maintien jusqu’à 0,4 A. La communication passe par Ethernet, RS232, un déclencheur 24 V ou manuellement avec une interface utilisateur graphique (GUI). Via cette interface, la tête de dosage peut être calibrée au préalable et les paramètres peuvent être sauvegardés pour une mise en œuvre autonome.

mai 2021

Vue d'ensemble