Роль прецизионных трубок в системах дозирования жидкости:часть 2 из 3

Как характеристики трубок влияют на процесс и его точность

В области биотехнологии и автоматизации лабораторий глобальная диагностика in vitro (IVD) По данным исследовательской компании MarketsandMarket™, к 2025 году рынок достигнет 96 миллиардов долларов. Имеет смысл использовать автоматизированную систему дозирования жидкости. s будет расти вместе со спросом на IVD.

Многие переменные влияют на производительность этих систем дозирования жидкости. , в том числе:

• Тип отбираемой жидкости.
• Любой используемый реагент
• Тип насосного устройства.
• Величина усилия, прилагаемого насосом.

Кроме того, трубки, используемые в этих системах может существенно повлиять на процесс дозирования жидкости и точность тестирования в IVD и других приложениях. Давайте подробнее рассмотрим некоторые важные аспекты прецизионных трубок, используемых в системах дозирования жидкостей.

Как можно уменьшить унос в системах дозирования жидкости?

В части 1 этой серии блогов о системах дозирования жидкостей обсуждалась потенциальная проблема переноса. . Это может произойти, когда жидкость из предыдущей пробы не полностью смывается, что может привести к проблемам с загрязнением последующих проб.

Помимо прочего, перенос может быть вызван:

• Жидкое влагоотводящее средство снаружи дозирующей трубки
• Формирование «последней капли ” задерживается на дне трубки

В любой лабораторной процедуре поддержание чистоты имеет решающее значение. Поэтому, естественно, очистка трубок является частью процесса использования систем дозирования жидкости, помогая снизить количество переноса до общепринятых 4 частей на миллиард (или лучше).

Уменьшение переноса от одного образца к другому не только предотвращает загрязнение, но также помогает сделать две вещи:

1. Снижает общую стоимость тестирования за счет более эффективного использования очень дорогих реагентов
2. Повышает точность результатов испытаний путем дозирования более точного количества жидкости

Достаточно ли одной уборки, чтобы предотвратить перенос?

Общая эффективность процесса стирки — то есть, можно ли удалить все остатки предыдущего образца из систем дозирования жидкости — будет варьироваться от одного приложения к другому, поскольку очистка зависит от многих факторов.

Эти факторы включают (но не ограничиваются ими):

• Время, отведенное на уборку
• Используемый чистящий раствор (поскольку для разных металлов могут потребоваться разные растворы).
• Количество используемого чистящего раствора.
• Есть ли время для замачивания в отбеливателе.
• Сколько раз моющий раствор и/или воду можно промыть через систему
• Объем использованной воды (приблизительно в 100 раз больше объема пробы является общепринятым стандартом).
• Давление, применяемое в системе, очищается и промывается

Однако достижение минимального переходящего остатка может оказаться более сложной задачей в крупных лабораториях, где для получения прибыли необходимо провести большой объем испытаний.

Кроме того, поскольку в системах дозирования жидкостей часто используются трубки с внутренним диаметром (ID) всего 50 или 100 микрон, характеристики самой прецизионной трубки влияют как на перенос, так и на процесс очистки.

Как обрезанный конец трубки влияет на унос в системах дозирования жидкости?

Как упоминалось в предыдущем блоге, способ формирования конца трубки может помочь снизить риск переноса в системах дозирования жидкости. Например, закругление раздаточного конца тюбика уменьшит возможность образования последней капли; однако это также может привести к затеканию, в зависимости от дозируемой жидкости.

Или вместо плоского среза под углом 90 градусов на конце трубы иметь более угловатый заостренный конец с острыми стенками. обеспечит меньшую площадь поверхности, на которой может образоваться последняя капля. Однако, опять же, в зависимости от дозируемой жидкости, этот «заостренный» конец может изменить то, как жидкость выходит из трубки, что, в свою очередь, может повлиять на точность тестирования.

Однако с прецизионной трубкой, диаметр которой почти равен волосу, может быть трудно получить чистый срез на конце. Кроме того, необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не сломать трубу в процессе резки.

Но если предположить, что надлежащая отсечка может быть достигнута (задача, которая является специализацией Metal Cutting Corporation), любые возможные проблемы, связанные с концом трубы, могут быть решены следующим образом:

• Проверка трубки с конкретной жидкостью, которая будет дозироваться.
• Определение процесса, который обеспечивает большинство — но на самом деле, возможно, не все — желаемых результатов

Как внутренний диаметр трубки влияет на системы дозирования жидкости?

Общее правило заключается в том, что чем меньше внутренний диаметр трубки, тем выше точность систем дозирования жидкости. . Это связано с тем, что малый внутренний диаметр обеспечивает более высокую линейную скорость и меньшие «зоны смешивания», что позволяет компонентам пробы оставаться максимально концентрированными.

Одним из наиболее важных аспектов внутреннего диаметра трубок в этих дозирующих системах является их обработка поверхности. . Американское общество металлов определяет чистоту поверхности как «состояние поверхности в результате окончательной обработки и измеренных характеристик профиля поверхности, причем предпочтительным термином является шероховатость».

Общепризнанно, что чем шероховатее поверхность внутреннего диаметра, тем больше может быть унос, и, как мы полагаем, тем труднее достичь 4 частей на миллиард. Это связано с тем, что более шероховатая внутренняя поверхность трубки имеет крошечные «закоулки», где остатки жидкости могут быть защищены от воздействия процесса промывки.

Таким образом, в дополнение к надлежащему срезу конца трубки (например, плоскому, угловому или закругленному), внутренняя поверхность трубки должна быть как можно более гладкой. может помочь еще больше снизить вероятность переноса от одного образца к другому.

Значение Ra или RMS 6-8 считается хорошим уровнем плавности. (Среднее арифметическое, или Ra, – это средняя шероховатость, выраженная в единицах высоты, обычно в микронах. Среднеквадратичное значение, также известное как Rq, – это среднеквадратичное значение, соответствующее Ra.)

Кроме того, внутренний диаметр трубки будет определять плавность потока проб в системах дозирования жидкости. Дефекты обработки поверхности могут привести к завихрениям, завихрениям или ударам жидкости при выходе из трубки, что может создать проблемы в тех случаях, когда важно, чтобы жидкость распределялась плавно.

Как внешний диаметр трубки влияет на системы дозирования жидкости?

гладкая поверхность по внешнему диаметру (OD) трубки также важно, если процесс тестирования требует аспирации , в котором вся трубка уходит в жидкость для создания вакуума. Тем не менее, качество поверхности наружного диаметра играет гораздо меньшую роль в процессе дозирования.

В процессе микропипетирования , который включает в себя как аспирацию, так и дозирование, но обычно только одной жидкости, перенос в трубку не представляет проблемы, если:

• Пипетка откалибрована цифровым способом для многократного дозирования точного количества жидкости.
• Учитывается допуск дозирующего устройства (например, ±2–3 % или ±5 %) и, следовательно, количество жидкости, которое может остаться в трубке.

Как можно улучшить чистоту внутренней поверхности труб?

Поскольку любое изменение внутренней стенки канала дозирования может повлиять на процесс, используемый в системах дозирования жидкости, наличие чистого внутреннего диаметра без заусенцев имеет решающее значение.

Если вы взяли на себя труд выбрать конкретный тип трубки определенной длины и протестировали ее с выбранной машиной и насосом, чтобы убедиться, что она дозирует правильный объем образца материала, вы, конечно же, не хотите подвергать опасности точность теста. не указывая также требуемую чистоту поверхности для внутреннего диаметра трубки .

К счастью, технология продвинулась вперед, и теперь существует несколько методов, которые можно использовать для улучшения чистоты поверхности на внутреннем диаметре очень маленьких прецизионных трубок, используемых в системах дозирования жидкости. Некоторые параметры включают:

• Микрополировка и/или пассивация
• Улучшение диаметра отверстия с помощью процесса «яркой вытяжки».
• Покрытия, такие как силикон, ПТФЭ или полистирол.
• Абразивно-струйная обработка или экструзионное хонингование

Как и в случае с концевым разрезом на трубе, любые возможные проблемы, связанные с методом отделки, должны быть сопоставлены с общими целями и процессом, который реально даст наилучшие результаты.

Например, покрытие трубок, используемых в системах дозирования жидкостей, может помочь решить проблемы переноса. Однако, когда трубка обрезается в соответствии с требованиями конкретной системы и области применения, части покрытия могут быть обнажены, что снижает его эффективность.

Именно здесь компания Metal Cutting успешно разрезала трубы с покрытием, не оказывая неблагоприятного воздействия на покрытие, с результатами, подтвержденными испытаниями для конкретных применений.)

Уделяйте особое внимание характеристикам трубок!

Учитывая широкий спектр факторов, которые могут влиять на точность систем дозирования жидкости, определение характеристик трубок, используемых в этих системах, может показаться сложной задачей.

К счастью, правильный поставщик металлических труб и его команда инженеров могут помочь вам определиться с методом резки, обработкой поверхности внутреннего диаметра и другими функциями, которые будут соответствовать вашим потребностям и быть экономически эффективными для вашего конкретного применения.

В части 3 этой серии блогов вы можете прочитать, как высокое давление влияет на прецизионные трубки, используемые в системах дозирования жидкостей. Или, чтобы изучить различные варианты прецизионной резки металлических труб или других металлических деталей, загрузите наше бесплатное руководство «Выбирайте с уверенностью:сравнение методов двухосевой резки».