適切な測定機器の選択
何よりもまず、リキッドハンドリングの結果は信頼できる測定結果に依存します。例えばB. 不十分な測定により、投与された量と測定された量の間に大きな不一致がある場合、これは誤解を招く主要業績評価指標につながります。したがって、適切な測定装置を使用することが非常に重要です。ISO 8655とISO 23783には次のようなさまざまな測定方法と条件が記載されています。 B. さまざまな容量範囲で許容される系統的およびランダムな誤差の最大値。ただし、基本的な要件は環境条件を可能な限り一定に保ち、外部と内部の両方の影響を排除することです。
外部の影響を避ける
測定デバイスに問題がなくても、分注ヘッドやピペッティングヘッドが原因で満足のいく結果が得られないことがあります。いくつかの典型的なエラーと対策は次のとおりです。
- システム内の空気
- 考えられる原因：脱気されていない流体、コンポーネントが多すぎる、直径の増加に伴うチャンネルの分割など。
- 対策：システムをフラッシュし、チャンネルの径を最初から最後まで大きくしないようにし、コンポーネントの数を減らす
- システム内の粒子とバルブの漏れ
- 考えられる原因：製品の汚れ, 不十分なろ過, 不適切な継手, 破損したチューブなど
- 対策：設置前に製品を洗浄し、システムを高圧でフラッシュ、 NLFA などの液体用の専用の継手を使用し、適切なエアおよび液体フィルタを使用する
- 再現性が悪い
- 考えられる原因：バルブ制御の遅さ, チャンネル間の圧力低下, タンク内の容積減少による圧力低下, コンポーネントの公差など
- 対策：高速制御ユニット(Festo VAEM-V など)の使用, 各チャンネル/バルブのキャリブレーション, リザーバの後の液体圧力センサの使用
- その他の環境条件
- 考えられる原因：一定でない温度, 振動, 配管が長すぎるなど
- 対策：環境条件を可能な限り一定に保ち、外部からの影響を最小限に抑え、配管長さを最小限に抑える
内部の影響を排除する
すでに述べたように、外部からの影響は結果に大きな影響を与える可能性があります。それにもかかわらず、特定の分注ヘッドとピペッティング ヘッドにわずかな変更を加えるだけでも結果が改善される可能性があります。特にターゲット ボリュームが小さい場合はそうです。Festoでは圧力制御の分注およびピペッティング アプローチを採用しています。この場合、一時停止時間の影響がなく、再現性と再現性に優れたバルブを使用することが不可欠です。塗布用途に関しては適切なニードルを選択することも非常に重要です。
Festoの分注ヘッド VTOE の例を使用して、この動作を確認してみましょう。異なるニードル径での投与結果は2つの重要な結果を示しています。
- 高い直線性：開放時間とニードルに応じて注入量は直線的に増加します。
- 異なるニードルで同じ量の分注量を達成するには異なるパルス時間が必要です。
測定条件
- 供給圧力300mbar
- 室温 23℃
- 水溶液(水)
- 24V(保持電流低減なし)
ニードルの投与結果に応じて、対応するチャンネル CV値(イントララン/イントラアッセイ CV)を見ると、他の2つの重要な洞察がすぐにわかります。
- CVが非常に低い - これはシステムが非常にうまく機能していることを意味します。
- パルス時間が短くなるにつれ、CVは高くなります。
測定条件
- 供給圧力300mbar
- 投与ニードルの内径 0.60mm
- 室温 23℃
- 水溶液(水)
- 24V(保持電流低減なし)
短いパルス時間で CVが高くなる理由は単純です。バルブが開閉するとき、わずかに変化する可能性がある多くのパラメータと特性(例：制御ユニットの時間分解能, バルブの切換動作, 液体の流れなど)があります。パルス時間が短い場合、スイッチのオンとオフの時間比率が高くなり、影響が大きくなります。これにより、投与結果のばらつきが大きくなり、CVが低下します。
これを回避するには最初の図からの洞察が重要です。より低い流量(より小さな径など)のニードルを使用することにより、パルス時間を長くして所定量のボリュームを達成することができます。このようにCV値は同じターゲットボリュームで再び良くなります。
まとめ
要約すると、良好なリキッド ハンドリングの結果はいくつかのパラメータに依存することは明らかです。まず、適切な測定機器が必要です。さらに適切な流体チャンネルを設計し、クリーンな作業環境を作り、環境条件を可能な限り一定に保つことによって外部の影響を避けることが非常に重要です。最後に、各アプリケーションに適切なコンポーネントを使用することで、内部の影響を排除できます。
