Cómo optimizar los resultados de la manipulación de líquidos

Seleccionar los equipos de medición adecuados

Ante todo, los resultados de la manipulación de líquidos dependen de que la medición sea fiable. Por ejemplo, si hay una gran discrepancia entre el volumen suministrado y el volumen medido debido a unas mediciones deficientes, se obtendrán unos índices de rendimiento engañosos. Por lo tanto, es muy importante utilizar un equipo de medición adecuado. Las normas ISO 8655 e ISO 23783 describen diferentes métodos y condiciones de medición, como una diferencia de medición sistemática y aleatoria máxima admisible para diferentes margenes de volumen. Sin embargo, un requisito básico es mantener las condiciones ambientales lo más constantes posible y excluir las influencias externas e internas.

Evitar las influencias externas

Aunque los instrumentos de medición estén correctos, pueden producirse resultados insatisfactorios que no estén causados por el cabezal dosificador o pipeteador. Algunos errores típicos y contramedidas son:

• Aire en el sistema
  • Posibles causas: líquidos no desgasificados, demasiados componentes, división de los canales con aumento del diámetro, etc.
  • Contramedidas: purgar el sistema, evitar aumentar el diámetro del conducto de principio a fin, reducir el número de componentes
• Partículas en el sistema y falta de estanquidad en las válvulas
  • Posibles causas: productos con suciedad, filtración insuficiente, accesorios incorrectos, tubos flexibles dañados, etc.
  • Contramedidas: limpiar los productos antes de la instalación, lavar el sistema con mayor presión, utilizar accesorios especiales para líquidos como el NLFA, utilizar filtros de aire y líquidos adecuados
• Repetibilidad deficiente
  • Posibles causas: lentitud en el control de las válvulas, caída de presión entre canales, caída de presión debida a la reducción del volumen del depósito, tolerancias de los componentes, etc.
  • Contramedidas: uso de una unidad de control rápida (por ejemplo, Festo VAEM-V), calibración de cada canal/válvula, uso de un sensor de presión del líquido después del depósito
• Otras condiciones ambientales
  • Posibles causas: temperatura variable, vibraciones, racores de empalme largos , etc.
  • Contramedidas: mantener las condiciones ambientales lo más constantes posible, minimizar las influencias externas, reducir al mínimo la longitud de las mangueras

Eliminar las influencias internas

Como ya se ha mencionado, las influencias externas pueden afectar drásticamente a los resultados. No obstante, incluso pequeños cambios en un cabezal dosificador y pipeteador determinado pueden mejorar los resultados, especialmente cuando los volúmenes objetivo son pequeños. Festo utiliza un sistema de dosificación y pipeteado controlado por presión. En este caso, es imperativo utilizar una válvula con buena repetibilidad y reproducibilidad que no genere pausas. Cuando se trata de aplicaciones de dosificación, elegir la aguja adecuada también es muy importante.

Comprobemos este comportamiento mediante un ejemplo con la cabeza de dosificación de Festo VTOE. Los resultados de la dosificación con diferentes diámetros de aguja muestran dos conclusiones principales:

• Gran linealidad: en función del tiempo de apertura y de la aguja, se obtiene un flujo lineal del volumen dosificado.
• Para conseguir la misma cantidad de volumen dispensado con diferentes agujas, se requieren diferentes tiempos de pulso.

Si se observan los valores de CV de canal correspondientes (también denominados CV intraejecución o intraensayo) en función de los resultados de dosificación de una aguja, se aprecian directamente otras dos conclusiones importantes:

• Los CV son muy bajos, lo que significa que el sistema tiene un rendimiento muy bueno.
• Cuando el tiempo de pulso es menor, los CV son mayores.

La razón de que resulten unos CV más elevados con tiempos de pulso menores es simple: al abrir y cerrar las válvulas, hay muchos parámetros y propiedades que pueden variar ligeramente (por ejemplo, la unidad de control de resolución del tiempo, el comportamiento de conmutación de la válvula, el caudal de líquido, etc.). Si el tiempo de pulso es bajo, la porción de tiempo de conexión y desconexión es mayor y, por tanto, tiene una mayor influencia. Esto conduce a una mayor dispersión de los resultados de dosificación y a CV peores.
Para evitarlo, son significativas las conclusiones del primer diagrama. Utilizando una aguja de menor caudal (por ejemplo, de menor diámetro interior), se puede aumentar el tiempo de pulso para lograr un determinado volumen. De este modo, los valores CV vuelven a ser mejores con el mismo volumen objetivo.

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