如何最佳化液體移載？

選擇合適的測量設備

首先，液體移載結果取決於測量結果的可靠性。若測量不當，造成實際搬運量和測得量之間存在很大的誤差，那麼就會得出錯誤的結果資料。因此，選擇合適的測量設備至關重要。ISO 8655 和 ISO 23783 對各種測量方法及測量條件做出了描述，包括不同體積範圍內允許的最大系統及隨機測量偏差。然而，若要滿足這樣的基本要求，周圍環境條件就要盡可能保持恆定，以便排除外部和內部影響。

排除外部影響

即使測量設備沒有問題，實際結果也可能不盡如人意，而這些結果並不是分液頭或移液頭所引起。典型的錯誤及其因應措施如下：

系統內含有空氣
- 可能原因：液體未脫氣、元件太多、管徑膨脹導致管道裂開等
- 因應措施：清洗系統、從頭到尾避免管徑增大、減少元件數量
系統內有顆粒物，閥門未密封
- 可能原因：產品受污染、未充分過濾、配件選用錯誤、附件受損等
- 因應措施：安裝產品前先進行清潔、沖洗系統時增大壓力、選用液體專用配件（如 NLFA）、選用合式的氣體及液體過濾器
重複性差
- 可能原因：閥門調節較慢、通道間壓力下降、罐內容積減少導致壓力下降、元件存在公差等
- 因應措施：使用快速控制模組（如 Festo VAEM-V）、校準每個通道/閥門、在容器後方使用液壓感測器
其他環境條件
- 可能原因：溫度非恆定、振動、管道較長等
- 因應措施：盡可能保持環境條件穩定、盡量減少外部影響、盡量減少管道長度

消除內部影響

如前面所述，外部因素會對搬運結果造成極大的影響。儘管如此，即使對特定分液頭和移液頭進行小幅改動也能改善結果，當液體目標體積較小時，改善更為顯著。Festo 採用壓力控制式分液和移液方法。這種方式必須使用重複性和再現性良好，且不受停頓時間影響的閥門。在實際分液過程中，選用合適的滴定頭同樣非常重要。

我們可以用 Festo 的滴定頭 VTOE 作為對照進行驗證。藉由觀察使用不同直徑滴定頭的分液結果，我們得出了兩項結論：

高線性度：容量一定時，會產生線性過程，此一過程與開放時間和滴定頭直徑相關。
在滴定頭直徑不同的情況下，若要達到相同的分液量，就需要不同的脈衝時間。

測量條件

供壓 300 mbar
室温 23 °C
水性溶液（水）
電壓 24V，無保持電流降低

與滴定頭分液結果相對應的通道偏差係數（也稱為操作中或檢測中偏差係數）也是一個值得注意的量，我們可以從這個量當中發現兩項重要的資訊：

這些偏差係數都很小，意味著該系統能夠帶來出色的結果。
隨著脈衝時間縮短，偏差係數會增加。

測量條件

供壓 300 mbar
滴定頭內徑 0.60mm
室温 23 °C
水性溶液（水）
電壓 24V，無保持電流降低

偏差係數會隨著脈衝時間縮短而增加，原因很簡單：當閥門打開和關閉時，許多參數和屬性（如時間控制單元分辨率、閥門的開關行為、液體流量等）都會有些微變化。若脈衝時間較短，則開關閥門的時間佔比較高，因此影響較大。結果是，分液結果更為分散，偏差係數更差。
若要避免這種情況，就需要用到第一張圖得出的結論。使用流速較低（如內徑較小）的滴定頭，可以增加脈衝時間，進而達到一定量的體積。這樣一來，當目標體積相同時，偏差係數就會變得更好。