Izbira ustreznih merilnih naprav
Rezultati ravnanja s tekočinami so odvisni predvsem od zanesljivih rezultatov meritev. Če je na primer razlika med dobavljeno in izmerjeno količino zaradi slabih meritev velika, so metrike učinkovitosti zavajajoče. Zato je zelo pomembno uporabljati ustrezne merilne naprave. ISO 8655 in ISO 23783 opisujeta različne merilne metode in pogoje, na primer največje dovoljeno sistematično in naključno merilno odstopanje za različna območja prostornine. Osnovna zahteva pa je, da so okoljski pogoji čim bolj konstantni ter da se izključijo zunanji in notranji vplivi.
Izogibanje zunanjim vplivom
Tudi če so merilne naprave v redu, se lahko pojavijo nezadovoljivi rezultati, ki niso posledica dozirne ali pipetne glave. Nekatere tipične napake in protiukrepi so:
- Zrak v sistemu
- Možni vzroki: nerazplinjene tekočine, preveč komponent, razcep kanalov z večanjem premera itd.
- Protiukrepi: spiranje sistema, preprečevanje povečanja premera kanala od začetka do konca, zmanjšanje števila sestavnih delov
- Delci v sistemu in puščajoči ventili
- Možni vzroki: onesnaženi izdelki, nezadostno filtriranje, nepravilni priključki, poškodovane cevi itd.
- Protiukrepi: čiščenje izdelkov pred namestitvijo, spiranje sistema z visokim tlakom, posebni priključki za tekočine, kot je npr. NLFA, uporaba ustreznih zračnih in tekočinskih filtrov
- Slaba ponovljivost
- Možni vzroki: počasno delovanje ventilov, padec tlaka med kanali, padec tlaka zaradi zmanjšane prostornine v rezervoarju, tolerance sestavnih delov itd.
- Protiukrepi: uporaba hitre krmilne enote (npr. Festo VAEM-V), kalibracija vsakega kanala/ventila, uporaba senzorja tlaka tekočine za rezervoarjem
- Drugi okoljski pogoji
- Možni vzroki: neenakomerna temperatura, vibracije, dolge cevne vezi itd.
- Protiukrepi: ohranite čim bolj konstantne pogoje okolja, čim bolj zmanjšajte zunanje vplive, skrajšajte dolžino cevi na najmanjšo možno mero
Odprava notranjih vplivov
Kot smo že omenili, lahko zunanji vplivi močno vplivajo na rezultate. Kljub temu lahko že majhne spremembe na določeni glavi za doziranje in pipetiranje izboljšajo rezultate – zlasti pri majhnih ciljnih volumnih. Družba Festo uporablja tlačno nadzorovano doziranje in pipetiranje. V tem primeru je treba nujno uporabiti ventil z dobro ponovljivostjo in obnovljivostjo brez vpliva časa premora. Pri aplikacijah doziranja je zelo pomembna tudi izbira prave igle.
To obnašanje preverimo na primeru z dozirno glavo VTOE Festo. Rezultati doziranja z različnimi premeri igel kažejo dve glavni ugotovitvi:
- Visoka linearnost: glede na čas odpiranja in iglo se doseže linearni potek odmerjene količine.
- Da bi z različnimi iglami dosegli enako količino odmerjene prostornine, so potrebni različni časi impulzov.
Merilni pogoji
- Oskrba s tlakom 300 mbar
- Sobna temperatura 23 °C
- Vodna raztopina (voda)
- 24 V brez zmanjšanja držalnega toka
Če pogledamo ustrezne vrednosti CV-kanala (imenovane tudi CV znotraj serije ali CV znotraj testa) v odvisnosti od rezultatov doziranja igle, sta neposredno vidni še dve pomembni ugotovitvi:
- CV-ji so zelo nizki – to pomeni, da ima sistem zelo dobro zmogljivost.
- Ko je čas impulza krajši, so CV-ji večji.
Merilni pogoji
- Oskrba s tlakom 300 mbar
- Notranji premer dozirne igle 0,60 mm
- Sobna temperatura 23 °C
- Vodna raztopina (voda)
- 24 V brez zmanjšanja držalnega toka
Razlog za višje CV-je z manjšimi impulzi je preprost: pri odpiranju in zapiranju ventilov je veliko parametrov in lastnosti, ki se lahko rahlo spreminjajo (npr. krmilna enota s časovno ločljivostjo, preklopno vedenje ventila, pretok tekočine itd.). Če je čas impulza majhen, je časovni del vklopa in izklopa večji in ima zato večji vpliv. Zaradi tega so rezultati doziranja bolj razpršeni in imajo slabši CV.
Da bi se temu izognili, so pomembne ugotovitve iz prvega grafa. Z uporabo igle z manjšim pretokom (npr. manjšim notranjim premerom) lahko podaljšamo čas impulza, da dosežemo določeno količino volumna. Na ta način se pri enakem ciljnem volumnu vrednosti CV ponovno izboljšajo.
Povzetek
Če povzamemo, je očitno, da je dober rezultat rokovanja s tekočinami odvisen od več parametrov. Najprej je potrebna ustrezna merilna oprema. Poleg tega je zelo pomembno, da se izognemo zunanjim vplivom z oblikovanjem ustreznih tekočinskih kanalov, ustvarjanjem čistega delovnega okolja in ohranjanjem čim bolj konstantnih okoliških pogojev. Z uporabo pravih komponent za vsako uporabo je mogoče odpraviti notranje vplive.
