如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量？

泰初科技（天津）有限公司 2019-08-19 17:24:22 633  浏览

• 需要保持可控的流量吗？
  本应用说明旨在通过MUX分配阀帮助您在流量管路切换之间保持可控的液体流量。MUX distributor阀门允许在Z多10条管路之间进行切换，以便在系统中顺序注入多种流体。它有许多应用，如生物化学和流动化学的顺序样品注入，或芯片上细胞生物学的介质切换。
  由于流量切换会引入临时的流速减少，因此，调整PID流量控制的参数以使您的实验装置具有Z佳性能是非常重要的。以下部分将引导您完成这些步骤，以便轻松执行此Z佳规则。
  MUX分配器的工作原理
  MUX分配器是一个10比1的阀门，可以在两个方向上使用：将液体样品分配到不同的管路中，或者在您的实验装置中注入不同的液体样品。借助Elveflow智能软件，您将能够命令MUX分配器，甚至可以选择每个连接所需要的时间。MUX分配器的另一个优点是保证没有回流，因此，样品之间没有污染。
  我们将在此ZD关注样品切换后的流量调节。实际上，尽管切换开关发生在几百毫秒内，但它也会引起流速的下降。
  在实际的实验中，可以采用任何方法来产生液体流。为了实现快速精确的流量控制，我们将使用OB1压力控制器。使用该仪器的一个优点是软件中提供了集成的流量控制系统。
  用于快速流量解调的PID调节
  在此设置中，流量由OB1确定，并通过微流体流量传感器进行测量。PID算法根据流量测量确定OB1压力输出值。该算法有两个参数：增益参数和积分时间参数，可以由用户调整（D参数是固定的）。根据您的实验装置，您可以更改这些参数以找到Z佳的组合，以便获得两者良好的响应时间和稳定性。
  如果您想进一步了解该算法，请查看这个教程链接：http://www.yiqi.com/zt10926/article_2545.html
  应用
  （1）芯片上的细胞培养
  （2）活细胞成像
  （3）细胞对介质变化的反应
  （4）药物筛选
  （5）毒性测试
  （6）干细胞分析
  实验装置
  本部分介绍如何在您选择的设备（微流体装置、灌注室等）中以可控的流速顺序注入多种液体。
  所需要的组件列表
  （1）Elveflow微流控压力泵/压力控制器OB1
  （2）MUX Distributor微流控阀/微流控分配器
  
  
  （3）微流控流量传感器BFS
  
  
  （4）样品储液池（小型，中型或大型储液池），每一种液体介质对应一个储液池。
  （5）微流体导管和适配件
  （6）微流体器件
  实验装置连接示意图
  对于下图所示的连接图，我们使用带压力控制模式的OB1 MK3的流量传感器和MUX分配器。
  
  
  Tips：要想获得Z快的切换，请将微流体芯片尽可能的靠近MUX分配器。它还允许更精确的体积控制，同时管道中的液体更少。
  设置正确的参数
  安装并连接好实验装置后，下一步就是优化流量调节。可以根据您的需要来调节算法，以便在响应性和准确性之间找到适当的平衡。
  为了找到两个流量调节参数（增益和积分时间）之间的Z佳关系，您可以使用“自动调谐”功能。如果还不够，请点击本教程，该教程将详细说明如何选择流量调节参数。
  Z佳参数会因从一条管路到另一条管路而有所不同（取决于流体的性质）。Elveflow智能软件允许您保存不同的配置并轻松加载：您可以为所有管路创建配置，算法参数也将会被保存下来。
  Tips：为尽量减少机械开关引起的扰动，尽可能将样品插入MUX分配器的相邻线路中，它会缩短切换时间。
  使用Elveflow SMART软件逐步控制
  确保所有电缆和导管（USB电缆，24V DC，流量传感器数据电缆等）都与Elveflow仪器连接良好。在开始实验之前，进行泄露测试并去除任何气泡。
  流量传感器对振动和运动扰动非常敏感，因此，建议尽可能经常的将其固定在稳定的表面上。
  1）启动Elveflow智能界面和添加OB1压力控制器及MUX分配器
  
  
  2）连接流量传感器和使用过的OB1压力通道
  3）启动OB1和MUX分配器。要手动切换哪条线路连接到输出端口，只需单击要选择的线路。也可以对线路做重新命名，以便于识别。
  
  
  
  4）转到传感器控制模式并按照上一节中的说明设置参数。您可能需要进行多次测试才能找到Z佳参数，Z佳参数会因从一条线路到另一条线路而有所不同。
  
  
  5）启动调节，您可以在图表上跟踪流速的变化。在该示例中，在时间t=27s时，执行线路切换。当流量被阻塞时，当首先切换时，流量会减少。为了补偿这种减少行为，可以增加压力并使流量超过设定值，然后再不到1秒的时间内回到该值。
  
  
  
  手动执行线路切换
  此示例显示了在达到特定体积的液体时，如何在样品之间执行切换。它不是控制实验的Z精确的方式，因为即使计算机控制且提供了大量的液体，也必须手动完成切换。
  但是，如果您想使用MUX分配阀在微流体器件中进行注射，这一过程就会非常有用，并且此过程特别容易遵循。
  1）使用OB1压力控制器启动流量调节并打开MUX Distributor控制面板。您可以更改MUX分配阀端口的名称。
  
  
  2）使用屏幕右侧的面板将流量传感器与MUX分配阀连接在一起。现在，您将看到每条线路的液体流量。如果您不需要太高的精度，当样品的体积达到您想要注射的体积时，您可以在各个线路之间进行手动切换。
  
  
  使用Elveflow智能界面的序列器执行介质的切换或MUX分配阀的开关控制
  使用屏幕右侧的面板将流量传感器与MUX分配器连接在一起。
  现在，你将看到每条线路的液体流量。
  如果您不需要太高的精度，当样品的体积达到您想要注射的体积时，你可以在各个线路之间进行手动切换。
  
  
  1）首先，对于每条线路，创建具有适宜的流速和流量控制参数的配置，保存这些配置。
  Tips：您还可以创建“finish”配置以便在实验结束时停止流速。
  
  
  2）返回主面板并启动序列器（sequence planer）
  
  
  3）向序列器（sequence planer）添加与线路切换相对应的事件以及OB1中不同配置的负载。然后，使用“wait”命令设置要保留在每个配置中的时间。
  
  
  4）您现在可以播放sequence了。如果其中一个通道的响应与您的需求不符，请返回配置并调整流量控制参数。
  不要忘记，即使由于流量短暂停止而无法在线路切换期间避免一点干扰，您也可以通过在相邻线路之间切换来把干扰降低到Z小化。
  恭喜您，现在可以运行您的实验了，并且可以在低切换时间和精确的流量调节下控制多达10条线路！