Необходимостта от външно захранване с въздух създава пространствени ограничения при инсталирането на системи за манипулиране с течности. Многократното дозиране на течности поставя най-високи изисквания към повторяемостта. Festo е намерила решения и за двете предизвикателства, които Ви представяме в тази статия.
Всеки, който проектира устройства за течности, работещи със сгъстен въздух, трябва винаги да взема предвид външните източници на сгъстен въздух. Системите за манипулиране с течности обикновено изискват постоянно подаване на въздух. Най-често срещаното захранване е посредством стенна връзка, но това ограничава гъвкавостта на системата. Ако трябва да се преоборудват въздуховодите, това води до повишени разходи.
Ето защо Festo разработи модул за генериране на налягане и вакуум, който прави излишно подаването на сгъстен въздух посредством захранващи линии. Този компактен подмодул е неразделна част от системата за манипулиране с течности. Генераторът се зарежда съответно до определено налягане и вакуум. Когато стойностите паднат под определена прагова стойност, захранването се активира, за да се презареди. Това се осъществява посредством различни сензори, помпа и разпределител.
За многократно дозиране с максимална повторяемост Festo разработи специална канална пластина с резервоар за дозиращата глава VTOE. Това дава възможност да се аспирират до 2 ml течност. Дозиращата глава работи съвместно с везна, разположена под микротитърната пластина. Везната осигурява затворена обратна връзка за процеса на дозиране. Посредством осъществяване на непрекъсната обратна връзка времето за отваряне на клапана може да бъде регулирано прецизно, за да се постигнат точни количества на дозиране.
След аспириране на необходимия обем за цялостно дозиране, течността се дозира във всяка ямка на три фази на впръскване. По време на първото, продължително впръскване, се разпръсква по-голямата част от течността. Второто впръскване е по-кратко и се доближава до желания обем. Последното впръскване е много кратко, за да се постигне точното количество на пълнене. Точно означава, че могат да бъдат постигнати точности по-добри от 1% CV.
Това решение включва графичен потребителски интерфейс (GUI). То позволява на лабораториите да извършват тестове според индивидуалните изисквания, без да се налага отново да настройват системата всеки път. Потребителят може да използва графичния потребителски интерфейс, за да избере например от кой флакон да се аспирира, какво количество течност да се дозира във всяка ямка на микротитърна плака и колко ямки да се запълнят в определен ред. По време на дозиране на течността графичният потребителски интерфейс показва на живо везната, за да покаже количеството на дозираната течност. Количеството течност се използва за изчисляване на средната маса и коефициента на вариация (CV) на дозирането.
Посредством графичния потребителски интерфейс потребителят има достъп до допълнителни функции, като например промиване на течността в каналната пластина, докато остане само въздух, или почистване на каналната пластина посредством аспириране и промиване на почистващ разтвор.
Системата, описана в тази статия, е резултат от сътрудничеството между Festo TEC Boston, развойния център на Festo LifeTech в Северна Америка и централата на Festo в Германия. Във видеото можете да видите всички подмодули в действие. Компактният портален апарат EXCM за равнинни повърхности с паралелна кинематична концепция на задвижване осигурява бързи и прецизни движения.
Екипът на ТЕС Бостън вече планира и следващата стъпка: модул за генериране на налягане и вакуум, който може да се инсталира на принципа "plug and play" и по този начин значително ще намали времето за инсталиране.