Izbor odgovarajućih mernih uređaja
Rezultati pri rukovanju tečnostima u prvoj liniji zavise od pouzdanih rezultata merenja. Ukoliko npr. usled loših merenja postoji veliko neslaganje između isporučene i izmerene zapremine, to dovodi do pogrešnih pokazatelja učinka. Zbog toga je veoma važna upotreba odgovarajućih mernih uređaja. U ISO 8655 i ISO 23783 su opisane različite metode i uslovi merenja, kao što je npr. maksimalno dozvoljena sistematska i slučajna greška u merenju za različite opsege zapremine. Međutim, osnovni preduslov je da se uslovi okruženja održavaju što je moguće konstantnijim i eliminišu i spoljašnji, i unutrašnji uticaji.
Sprečavanje spoljašnjih uticaja
Čak i ako su merni uređaji u redu, može doći do nezadovoljavajućih rezultata koji nisu prouzrokovani glavom za doziranje ili pipetiranje. Neke od tipičnih grešaka i protivmera su:
- Vazduh u sistemu
- Mogući uzroci: nedegazirane tečnosti, previše komponenata, razdvajanje kanala sa povećanjem prečnika itd.
- Protivmere: ispiranje sistema, sprečavanje povećanja prečnika kanala od početka do kraja, smanjenje broja komponenata
- Čestice u sistemu i propuštanje ventila
- Mogući uzroci: zaprljani proizvodi, nedovoljno filtriranje, pogrešni priključci, oštećena creva itd.
- Protivmere: pre montaže očistiti proizvode, isprati sistem visokim pritiskom, koristiti specijalne navojne priključke za tečnosti, kao što je NLFA, koristiti odgovarajuće filtere za vazduh i tečnosti
- Loša ponovljivost
- Mogući uzroci: sporo upravljanje ventilima, pad pritiska između kanala, pad pritiska usled smanjene zapremine u rezervoaru, tolerancija komponenata, itd.
- Protivmere: upotreba brze upravljačke jedinice (npr. Festo VAEM-V), kalibracija svakog kanala/ventila, upotreba senzora pritiska za tečnosti iza rezervoara
- Drugačiji uslovi u okruženju
- Mogući uzroci: nestabilna temperatura, vibracije, dugački priključci za creva, itd.
- Protivmere: uslove u okruženju održavati što je moguće konstantnijim, svesti spoljašnje uticaje na minimum, dužinu creva smanjiti na minimum
Otklanjanje unutrašnjih uticaja
Kao što je već pomenuto, spoljašnji uticaji mogu drastično uticati na rezultate. Međutim, čak i male promene na dotičnoj glavi za doziranje i pipetiranje mogu poboljšati rezultate – posebno kod malih ciljnih zapremina. Festo koristi nastavak za doziranje i pipetiranje kojim se upravlja pritiskom. U ovom slučaju se obavezno mora koristiti ventil koji ima dobru ponovljivost i reproduktivnost bez efekta vremenskih pauza. Ukoliko se radi o primeni za doziranje, veoma je važan izbor odgovarajuće igle.
Proverićemo ovo ponašanje na primeru sa glavom za doziranje VTOE kompanije Festo. Rezultati doziranja sa različitim prečnicima igle ukazuju na dva važna saznanja:
- Visoka linearnost: U zavisnosti od vremena otvaranja i igle dobija se linearna karakteristika dozirane zapremine.
- Da bi se postigla ista količina dozirane zapremine sa različitim iglama, neophodna su različita vremena impulsa.
Uslovi merenja
- Snabdevanje pritiskom 300 mbar
- Temperatura prostorije 23 °C
- Vodeni rastvor (voda)
- 24 V bez smanjenja struje držanja
Ukoliko se posmatraju CV vrednosti odgovarajućeg kanala (takođe se nazivaju i Intra-Run-CV ili Intra-Assay-CV) u zavisnosti od rezultata doziranja jedne igle, direktno su uočljiva dva sledeća saznanja:
- CV vrednosti su veoma niske – to znači da sistem ima veoma dobre performanse.
- Ukoliko se vreme impulsa smanjuje, CV vrednosti postaju veće.
Uslovi merenja
- Snabdevanje pritiskom 300 mbar
- Unutrašnji prečnik igle za doziranje 0,60 mm
- Temperatura prostorije 23 °C
- Vodeni rastvor (voda)
- 24 V bez smanjenja struje držanja
Razlog za veće CV vrednosti pri manjim vremenima impulsa je jednostavan: prilikom otvaranja i zatvaranja ventila postoje mnogi parametri i svojstva koja mogu neznatno varirati (npr. vremenska rezolucija upravljačke jedinice, ponašanje ventila pri preklapanju, protok tečnosti itd.). Ukoliko je vreme impulsa malo, vremenski udeo uključivanja i isključivanja je veći i zato ima i veći uticaj. To dovodi do većeg rasipanja rezultata doziranja i lošijih CV vrednosti.
Da bi se to izbeglo, od značaja su saznanja iz prvog dijagrama. Upotrebom igle sa nižom brzinom protoka (npr. manji unutrašnji prečnik) vreme impulsa se može povećati, kako bi se postigla određena količina. Na taj način za istu ciljnu zapreminu CV vrednosti ponovo postaju bolje.
Zaključak
Očigledno se može zaključiti da dobar rezultat rukovanja tečnostima zavisi od više parametara. Pre svega potrebna je odgovarajuća merna oprema. Pored toga, veoma je važno sprečiti spoljašnje uticaje dizajniranjem odgovarajućih kanala za tečnosti, stvaranjem čiste radne atmosfere i održavanjem što je moguće konstantnijih uslova. Na kraju, unutrašnji uticaji se mogu eliminisati upotrebom odgovarajućih komponenata za svaku primenu.
O autoru
Christian Sampedro
Upravljanje proizvodima u industrijskom segmentu LifeTech centra
Festo SE & Co. KG
Kontakt
