Steril suyuqlik tizimlari uchun yuqori-aniq bosim va oqim nazorati yechimi

Steril suyuqlik tizimlarida yuqori-aniq bosim va oqim nazorati biofarmatsevtika, oziq-ovqat va ichimliklar va laboratoriya tahlillari kabi sohalarda doimo muhim texnik talab bo‘lib kelgan. Ushbu maqola elektr chimchilash klapaniga asoslangan yopiq halqali boshqaruv yechimini taklif qiladi va turli ish sharoitlarida aniq nazorat talablarini qondirish uchun muqobil usullarni o'rganadi.

 

I. Texnik ma'lumotlar va muammolar
Chimchil valf,{0}}kontaktsiz suyuqlikni boshqarish komponenti sifatida, elastik trubaning ichki diametrini o'zgartirish uchun tashqi mexanik kuch yordamida ishlaydi va shu bilan oqim yo'lini yoqish/o'chirish va oqimni tartibga solishga erishadi. Vana korpusi suyuqlik bilan bevosita aloqa qilmasligi sababli, bu texnologiya steril, korroziy yoki yuqori{2}}tozalikdagi suyuqlik bilan ishlash stsenariylari uchun ayniqsa mos keladi. Biroq, an'anaviy elektr chimchilash klapanlarida avtomatik qayta aloqa mexanizmlari mavjud emas, bu esa aniq bosim va oqim nazoratini amalga oshirishni qiyinlashtiradi.

 

II. Yopiq{1}}Loop boshqaruv tizimining dizayni
Ushbu yechim haydovchi bloki, sezgi bloki, ishga tushirish bloki va boshqaruv blokidan iborat toʻliq-yopiq halqa boshqaruv tizimini quradi:

1. Haydovchi birligi:Quvur orqali doimiy vosita oqimini ta'minlash uchun suyuqlik quvvat manbai sifatida nasosdan foydalanadi.

Sensor birligi:

• Bosim sensori: quvur liniyasi bosimini real vaqt-vaqtda kuzatib boradi va uni standart signalga aylantiradi.
• Oqim sensori: suyuqlik oqimining o'zgarishini aniq aniqlaydi.

2.Aktuatsiya birligi:Elektr chimchilash valfi (ish kuchlanishi 24VDC, 0-5V/0-20mA boshqaruv signallarini qoʻllab-quvvatlaydi), tashqi diametri 7 mm dan kam yoki teng boʻlgan va devor qalinligi 0,5-2 mm boʻlgan quvurlarga mos keladi, 0,5-2 mm sozlanishi chimchilash boʻshligʻiga ega.

3.Boshqaruv bloki:VPC2021 seriyali yuqori-aniqlikdagi PID dasturlashtiriladigan kontroller, 47 turdagi datchik signali kirishlarini qoʻllab-quvvatlaydi, kaskad boshqaruvi va ajratilgan diapazonni boshqarish kabi ilgʻor funksiyalar bilan jihozlangan va 01% chiqish aniqligi bilan 24-bitli AD / 16-bitli DA konvertatsiya modullariga ega.

Tizimning ish oqimi: Suyuqlik moslashuvchan quvur orqali nasos tomonidan boshqariladi. Sensorlar bosim/oqim maʼlumotlarini real vaqtda-toʻplaydi va ularni boshqaruvchiga uzatadi. Tekshirish moslamasi PID algoritmi yordamida belgilangan nuqtani haqiqiy qiymat bilan taqqoslaydi va chimchilash klapanining ochilishini sozlash uchun aniq nazorat signalini chiqaradi va yopiq pastadir boshqaruvini hosil qiladi.

 

III. Tizimni optimallashtirish va muqobil echimlar
Elektr chimchilash klapan eritmasi tez javob berish va yuqori aniqlik kabi afzalliklarni taqdim etsa-da, u quvur bosimiga bardoshliligi bilan bog'liq xavf tug'diradi. Ichki orqa bosim quvurning bardoshlik chegarasidan oshib ketganda, bu trubaning yorilishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun uchta xavfsiz muqobil echim taklif etiladi:

• O'zgaruvchan chastotali nasosni boshqarish tizimi: chiqish bosimini o'zgartirish uchun nasos tezligini sozlaydi.
• Shprits pompasi yechimi: mikro{0}}hajmli suyuqlik yetkazib berish uchun shpritsni surish uchun nozik o'tkazgich vintidan foydalanadi.
• Qoplama bosimini nazorat qilish tizimi: suyuqlik idishining yuqori qismidagi gaz bosimini tartibga solish orqali bosim o'tkazuvchanligiga erishadi.

Ular orasida bosimni nazorat qilish yechimi mikro{0}}oqimlarni boshqarish sohasida juda yaxshi ishlaydi, ayniqsa, ultra-yuqori aniqlikdagi nazoratni talab qiluvchi mikrosuyuqlik chiplari kabi stsenariylar uchun mos keladi. Ichki diametrli mikro{3}}quvurlar uchun<1mm, using a syringe pump or pressure controller instead of the pinch valve solution is recommended.

 

IV. Texnik afzalliklarni solishtirish
Theelektr chimchilash valfiyechim an'anaviy quvurlarni boshqarishda oddiy tuzilish va arzon narxlardagi afzalliklarni taklif qiladi, shu bilan birga, bosimni nazorat qilish va shpritsli nasos yechimlari mikro-oqimni boshqarish va bosim barqarorligida ko'proq afzalliklarga ega. Amaliy qo'llanmalarda suyuqlik xususiyatlari, aniqlik talablari va byudjet cheklovlari asosida tegishli nazorat echimini tanlash kerak.

Ushbu nazorat tizimi bioreaktorlar, hujayra madaniyati tizimlari va farmatsevtika to'ldirish liniyalari kabi stsenariylarda muvaffaqiyatli qo'llanilib, uning ishonchliligi va steril suyuqlik nazoratida qo'llanilishini tekshiradi. Modulli dizayn orqali ushbu yechim moslashuvchan tarzda koʻp kanalli kompleks boshqaruv tizimlariga kengaytirilishi mumkin, bu esa sanoat suyuqliklarini boshqarish uchun yangi texnik yoʻlni taqdim etadi.