Problematyka i realizacja przepływów cieczy w zautomatyzowanych stanowiskach mikrodozowania

Celem opisanego w artykule projektu było opracowanie założeń do automatycznego prowadzenia w inżynierii biomedycznej procesów mikrodozowania cieczy o objętości porcji rzędu 0,5 μl. Przedstawiono budowę wybranych do badań typowych, katalogowych dozowników, niegwarantujących jednak osiągnięcia objętości wymienionej porcji cieczy. Podano zestaw najważniejszych zależności, zjawisk i współczynników charakteryzujących mikroprzepływy cieczy oraz ich zapis, wykorzystany w kalkulatorze procesorowego sterownika zautomatyzowanym procesem mikrodozowania. Opisano budowę stanowiska pomiarowego procesu mikrodozowania, pozwalającego na eksperymentalną weryfikację jakości mikrodozowania cieczy z wykorzystaniem typowych dozowników, opracowanych zależności oraz procesorowego sterownika tego procesu. W podsumowaniu podano rozbieżności między znanymi w elektrohydraulice i hydrotronice formułami teoretycznymi i ich modelami a obserwowanymi w praktyce zjawiskami mikroprzepływu tych cieczy przez przebadane głowice dozowników oraz wyniki zautomatyzowanego mikroporcjowania, spełniające wszystkie podane założenia tego procesu.

The aim of the project described in the article was to develop assumptions for the automatic management of liquid microdosing processes with a volume of 0.5 μl in biomedical engineering. The structure of typical, catalog dispensers selected for testing, which does not guarantee the achievement of the volume of the mentioned portion of liquid, is presented. A set of the most important dependencies, phenomena and coefficients characterizing liquid microflows and their record, used in the calculator of the processor controller for the automated microdosing process, was given. The construction of a micro-dosing process measuring station, allowing for experimental verification of the quality of micro-dosing of liquids with the use of typical dispensers, developed dependencies and a processor controller of this process, was described by tested dispenser heads and the results of automated microportioning, meeting all the given assumptions of this process.