En tant qu'équipement de base dans le domaine de l'automatisation de laboratoire, les principes techniques de base de l'échantillonneur de point entièrement automatique sont développés autour de la manipulation de précision des liquides traces et du contrôle de mouvement multidimensionnel, par la fusion de la technologie de pulvérisation piézoélectrique sans contact avec des systèmes mécaniques de précision, permettant La distribution automatisée de gouttelettes Nano - améliorées à micro - améliorées.
Principes techniques fondamentaux
Technologie d'injection piézoélectrique
Basé sur l'effet piézoélectrique inverse de la céramique piézoélectrique, lorsque la tension est appliquée à la céramique piézoélectrique, sa déformation entraîne la flexion de la plaquette de silicium, ce qui fait varier rapidement le volume de la cavité, de sorte que les gouttelettes de mise à niveau du caissier sont éjectées. Par exemple, la technologie scidropnano de scienion garantit l'homogénéité du volume des gouttelettes en optimisant la structure de la tête de pulvérisation piézoélectrique pour contrôler le coefficient de variation de précision de l'échantillon ponctuel à 2% près.
Contrôle mécanique de précision
Avec un moteur pas à pas de haute précision ou une tête de pulvérisation à servomoteur pour se déplacer sur trois axes X / y / Z, la précision de positionnement peut atteindre le niveau micron. Une partie de l'équipement transforme le mouvement de rotation en mouvement rectiligne à l'aide d'une vis à billes, en combinaison avec la structure du rail coulissant et de la barre transversale, pour réaliser le mouvement vertical de la tige de l'aiguille vers le haut et vers le bas, le capteur de déplacement renvoie les informations de position en temps réel, formant un contrôle en boucle fermée.
Algorithmes logiciels intelligents
Compensation des perturbations environnementales et des erreurs mécaniques par rétroaction en temps réel et contrôle en boucle fermée. Par exemple, l'échantillonneur de points basé sur stm32 combine le positionnement du capteur photoélectrique et le contrôle de la course, élimine l'erreur de perte de pas du moteur pas à pas et améliore la répétabilité de l'échantillon de points Nano - amélioré.
Analyse des goulots d'étranglement de performance
Limite minimale de volume d'échantillon ponctuel
Sous la technologie actuelle, l'échantillon de point de nano - escalade repose sur l'optimisation synergique de la tête de pulvérisation piézoélectrique et du système de pompage, mais est limité par la tension superficielle de la goutte et la conception de la cavité, le volume minimal est difficile à briser l'ordre de grandeur de la mise à niveau de La peau (PL), ce qui limite l'application d'expériences ultra - micro.
Le défi de la stabilité des systèmes mécaniques
En fonctionnement prolongé, le module d'entraînement du moteur pas à pas est susceptible de générer de la chaleur, ce qui entraîne une déformation thermique de la structure mécanique, affectant la précision du positionnement. En outre, les problèmes d'usure des mécanismes de transmission de haute précision tels que les vis à billes doivent encore être résolus par des techniques d'optimisation des matériaux et de lubrification.
Adaptabilité insuffisante des échantillons complexes
Les échantillons à haute viscosité ou contenant des particules sont susceptibles de boucher la tête de pulvérisation, bien que certains équipements utilisent un tube creux en acier inoxydable pour pénétrer dans le joint de bouteille d'échantillon pour aspirer l'échantillon, la stabilité de l'échantillon ponctuel contre les échantillons hétérogènes doit encore être améliorée.