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如何使用BFS传感器高精度控制微流体系统中的流体流速?

泰初科技(天津)有限公司 2019-08-19 17:21:45 720  浏览
  • 本博文主要介绍如何使用Elveflow OB1压力和流量控制器以及Bronkhorst流量传感器在您实验系统中的任何位置轻松执行响应迅速且精确的流量控制。



    用户友好型智能操作软件ESI包括一个非常适合OB1压力和流量控制器的PID算法。
    Bronkhorst流量传感器(BFS)以非常高的精度测量将使您能够非常快速地控制通过微流体芯片的液体流量。


    科里奥利力流量测量
    对流经振动管的流体使用科里奥利力效应,可以得出通过振动管的质量流量以及二级输出处的流体密度。科里奥利力效应描述了当从旋转框架观察时移动物体如何从直线路径的偏转。

    这种直接测量非常准确,因为其无需根据温度、压力和密度进行校正,也不需要像热式质量流量计那样依赖流体比热。此外,科里奥利力流量计可与气体和液体一起使用,并通过其在大范围内的高精度和快速响应时间来区分。



    Bronkhorst流量传感器
    适用于微流体应用的可调范围:
    1、从[1.67μL/min; 83μL/min]到[1.67μL/min; 3.3mL/min]
    2、市场上的Z佳精度:量程范围内的任何地方都具有0.2%的精度,优异的可重复性。
    3、低内部体积:13μL
    4、适用于多种气体和液体
    5、高速测量
    6、直接的质量流量测量,与流体特性无关。

    实验装置
    对于此实验装置,需要用到以下Elveflow设备:
    1、Elveflow压力&流量控制器OB1
    2、Bronkhorst Coriolis流量传感器
    3、用于实验装置连接用的微流体导管
    4、微流体配件和连接器

    组件构成
    OB1微流体控制器

    Bronkhorst流量传感器



    样品储液池


    微流控导管和适配器




    实验装置连接示意图




    使用Elveflow智能软件ESI逐步进行流体流量控制

    确保所有的电缆和导管都与Elveflow仪器连接良好。在开始实验之前,需要进行漏气测试并去除实验系统内的任何气泡。

    选择合适的配件是迈向实验成功的diyi步,如果您对配件不熟悉,可以咨询我们。

    流量传感器对振动和运动扰动非常敏感,因此,建议您尽可能的经常将其固定在稳定的桌面上或是某个物体的表面上。如果您需要测量气体流速,请参阅datasheet中有关传感器位置的具体建议。



    1)首先打开Elveflow智能界面,点击《Add Instrument》


    2)添加您的OB1压力控制器和Bronkhorst流量传感器(Cori-flow)


    3)一旦添加完OB1压力控制器和Bronkhorst流量传感器后,您将会看到以上的窗口界面。

      
    4)打开BFS流量传感器的配置窗口,然后选择“已连接到(Connected to)”选项卡。单击“Edit Sensor visualized in”按钮便可打开通道选择窗口。添加将用于反馈控制的OB1通道。


    5)您现在已准备好开始流量控制了!打开OB1窗口,您会在上一步中选择的通道上看到您的流量传感器。


    6)将控制模式更改为“sensor”并打开通道设置窗口,然后转到“Feedback”选项卡来调整参数以便满足您的实验要求。



    7)您现在可以执行您的流量调节了。设置流速并根据您的实验要求来更改调整的配置参数。打开图表窗口以便跟踪流体流速的变化。在该例子中,调节的恒定流速为120μL/min。


    8)三角形PID调节示例,其中三角形图形在50-200μL/min之间,周期为10s。流体流速显示在上图图表的右侧刻度上。


    补充:
    科里奥利力原理
    Mini Cori-Flow是根据科里奥利力原理工作的。Mini Cori-Flow仪器可用于同时测量质量流量、温度和密度。当流体流过振动管时,产生科里奥利力,使管弯曲或扭曲。通过Z佳定位的传感器检测检测极小的管位移并进行电学估算。由于传感器信号的测量相移与质量流量成正比,因此,Mini Cori-Flow可以直接测量质量流量。测量原理与密度、温度、粘度、压力、热容量或电导率无关。管子始终在其固有频率处振动,这不仅仅是管子几何形状和管子材料特性的函数,而且也是振动管子中流体质量的函数。



    对流经振动管的流体使用科里奥利力效应,可以得出通过振动管的质量流量以及二级输出处的流体密度。科里奥利力效应描述了当从旋转框架观察时移动物体如何从直线路径的偏转。

    这种直接测量非常准确,因为其无需根据温度、压力和密度进行校正,也不需要像热式质量流量计那样依赖流体比热。此外,科里奥利力流量计可与气体和液体一起使用,并通过其在大范围内的高精度和快速响应时间来区分。

    科里奥利力流量传感器BFS和热式流量传感器MFS的规格比较



    又到了博文的Z后了,我们微流控家族的全家照又要和大家见面了。当然了,如果您有任何关于Elveflow微流控的问题,可以随时联系我,我们非常高兴与您讨论微流控的应用。

    更加详细的内容介绍,请查看如下链接:http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

    也可以随时关注我们的微信公众号:信号测量与微流控系统

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如何使用BFS传感器高精度控制微流体系统中的流体流速?
本博文主要介绍如何使用Elveflow OB1压力和流量控制器以及Bronkhorst流量传感器在您实验系统中的任何位置轻松执行响应迅速且精确的流量控制。



用户友好型智能操作软件ESI包括一个非常适合OB1压力和流量控制器的PID算法。
Bronkhorst流量传感器(BFS)以非常高的精度测量将使您能够非常快速地控制通过微流体芯片的液体流量。


科里奥利力流量测量
对流经振动管的流体使用科里奥利力效应,可以得出通过振动管的质量流量以及二级输出处的流体密度。科里奥利力效应描述了当从旋转框架观察时移动物体如何从直线路径的偏转。

这种直接测量非常准确,因为其无需根据温度、压力和密度进行校正,也不需要像热式质量流量计那样依赖流体比热。此外,科里奥利力流量计可与气体和液体一起使用,并通过其在大范围内的高精度和快速响应时间来区分。



Bronkhorst流量传感器
适用于微流体应用的可调范围:
1、从[1.67μL/min; 83μL/min]到[1.67μL/min; 3.3mL/min]
2、市场上的Z佳精度:量程范围内的任何地方都具有0.2%的精度,优异的可重复性。
3、低内部体积:13μL
4、适用于多种气体和液体
5、高速测量
6、直接的质量流量测量,与流体特性无关。

实验装置
对于此实验装置,需要用到以下Elveflow设备:
1、Elveflow压力&流量控制器OB1
2、Bronkhorst Coriolis流量传感器
3、用于实验装置连接用的微流体导管
4、微流体配件和连接器

组件构成
OB1微流体控制器

Bronkhorst流量传感器



样品储液池


微流控导管和适配器




实验装置连接示意图




使用Elveflow智能软件ESI逐步进行流体流量控制

确保所有的电缆和导管都与Elveflow仪器连接良好。在开始实验之前,需要进行漏气测试并去除实验系统内的任何气泡。

选择合适的配件是迈向实验成功的diyi步,如果您对配件不熟悉,可以咨询我们。

流量传感器对振动和运动扰动非常敏感,因此,建议您尽可能的经常将其固定在稳定的桌面上或是某个物体的表面上。如果您需要测量气体流速,请参阅datasheet中有关传感器位置的具体建议。



1)首先打开Elveflow智能界面,点击《Add Instrument》


2)添加您的OB1压力控制器和Bronkhorst流量传感器(Cori-flow)


3)一旦添加完OB1压力控制器和Bronkhorst流量传感器后,您将会看到以上的窗口界面。

  
4)打开BFS流量传感器的配置窗口,然后选择“已连接到(Connected to)”选项卡。单击“Edit Sensor visualized in”按钮便可打开通道选择窗口。添加将用于反馈控制的OB1通道。


5)您现在已准备好开始流量控制了!打开OB1窗口,您会在上一步中选择的通道上看到您的流量传感器。


6)将控制模式更改为“sensor”并打开通道设置窗口,然后转到“Feedback”选项卡来调整参数以便满足您的实验要求。



7)您现在可以执行您的流量调节了。设置流速并根据您的实验要求来更改调整的配置参数。打开图表窗口以便跟踪流体流速的变化。在该例子中,调节的恒定流速为120μL/min。


8)三角形PID调节示例,其中三角形图形在50-200μL/min之间,周期为10s。流体流速显示在上图图表的右侧刻度上。


补充:
科里奥利力原理
Mini Cori-Flow是根据科里奥利力原理工作的。Mini Cori-Flow仪器可用于同时测量质量流量、温度和密度。当流体流过振动管时,产生科里奥利力,使管弯曲或扭曲。通过Z佳定位的传感器检测检测极小的管位移并进行电学估算。由于传感器信号的测量相移与质量流量成正比,因此,Mini Cori-Flow可以直接测量质量流量。测量原理与密度、温度、粘度、压力、热容量或电导率无关。管子始终在其固有频率处振动,这不仅仅是管子几何形状和管子材料特性的函数,而且也是振动管子中流体质量的函数。



对流经振动管的流体使用科里奥利力效应,可以得出通过振动管的质量流量以及二级输出处的流体密度。科里奥利力效应描述了当从旋转框架观察时移动物体如何从直线路径的偏转。

这种直接测量非常准确,因为其无需根据温度、压力和密度进行校正,也不需要像热式质量流量计那样依赖流体比热。此外,科里奥利力流量计可与气体和液体一起使用,并通过其在大范围内的高精度和快速响应时间来区分。

科里奥利力流量传感器BFS和热式流量传感器MFS的规格比较



又到了博文的Z后了,我们微流控家族的全家照又要和大家见面了。当然了,如果您有任何关于Elveflow微流控的问题,可以随时联系我,我们非常高兴与您讨论微流控的应用。

更加详细的内容介绍,请查看如下链接:http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

也可以随时关注我们的微信公众号:信号测量与微流控系统

2019-08-19 17:21:45 720 0
如何使用压力传感器MPS控制微流体系统内的压力
在您的实验装置中的任何地方监控实时压力的变化

本应用的目的是展示如何在您的微流体装置中的任何位置安装压力反馈的压力传感器。
由于我们的压力传感器MPS专为微流体应用目的而开发,您只需将它们连接到您想要的任何地方,我们的智能界面操作软件ESI将允许您监控所需要的压力。压力传感器MFS可以直接插入毛细管(10-32接头,用于1/16"外径),能够高速、高精度地测量和反馈液体压力。


如何使用压力控制器测量和维持微流体系统的恒定流体压力?
压降
如果没有压力传感器,很难知道在您的微流体装置中给定点的压力是多少。这是由于微流体系统(连接器、导管、微流体电阻器、芯片等等)内部出现压降,因此,了解压力或能够精确控制实验装置中给定点施加的压力是非常重要的。



压力传感器MPS的主要特点
(1)准确率低至0.2%满量程
(2)5个范围:从1psi(70mBar)到100psi(7bar)
(3)小打包版本的压力传感器具有超小的7.5μL的内部容积
(4)与气体和液体相兼容

工作原理
在压力传感器和压力控制器之间创建反馈回路,并在微流体装置的给定点保持压力值恒定。
本教程中,我们将展示如何使用Elveflow OB1控制器,毛细管压力传感器MFS和传感器读取器控制压力值。

为了执行该实验,您可能需要以下组件:
(1)OB1 Mk3压力控制器:用于压力控制和供应


(2)压力传感器MPS:可测量毛细管内的流体压力


(3)传感器读取器:读取压力传感器测量的数据,并在OB1 Mk3压力控制器和压力传感器之间创建反馈回路。


我们的压力测量系统与任何类型的流量控制系统完全兼容:注射泵、压力泵、流量控制器等等。

(4)各种配件(样品储液池、导管、连接器等等)


实验装置连接示意图
使用OB1 Mk3压力控制器


如果使用压力控制器如OB1 Mk3,可以将压力传感器插入要监控压力的位置。传感器读取器将负责数据采集,并且由于反馈回路(PID控制),压力控制器将能够调节实时压力以遵循所设定的指令。它的工作原理与流量传感器相同。

使用注射泵


如果您使用注射泵,您也可以使用压力传感器和传感器读取器,但您无法实现实验装置中给定点的压力控制。不过,了解使用注射泵的实验装置内部的压力也是非常重要的。

*通常,在微流体流动实验期间记录和控制的主要参数是流速值(流量传感器)。如果研究人员决定在其实验中使用注射泵,那么他可以直接输入所需要的流速值,注射器将通过推动注射器活塞使其保持恒定。不幸的是,没有办法控制几乎所有标准型号的推进,这对于压力敏感的样品或微流体器件来说可能是至关重要的(某些连接器与高压不兼容并且可能泄露)。

压力驱动可以部分克服这个问题。当使用压力控制器来产生并保持流量恒定时,用户知道施加到流体的精确压力值,并且压力控制器将永远不会对它们施加更高的压力。此外,我们在ESI软件中设置了一个安全选项,可以人为地限制控制器的工作范围。这样,研究人员不会在控制器的工作范围内意外施加更高的压力值,尤其是在处理敏感样品时。

在Elveflow智能软件ESI中实现逐步控制压力传感器

diyi步


第二步


第三步


第四步


第五步


第六步


第七步


微流控OB1压力控制器实时流量控制的视频

(1)微流控芯片通道内液滴尺寸变化的实时控制,请点击下面链接

https://v.youku.com/v_show/id_XMzg4MzM4OTU0OA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0


(2)使用Elveflow OB1压力控制器进行流体动力聚焦的微流体血液流动行为,请点击下面链接

https://v.youku.com/v_show/id_XMzgzMjI2ODkyNA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0


(3)使用Elveflow OB1压力控制器进行复杂的流动聚焦,请点击下面链接

https://v.youku.com/v_show/id_XMzgzMzQzNjEzNg==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0



2019-08-19 17:24:05 541 0
BFS – 微流体科里奥利力流量传感器(无需校准,直接测量)


出色的性能
精确、稳定、响应时间、可重复性、可靠性……

一个传感器可适应大范围的液体流量范围
适应液体流量范围从1.6 μL/min到3.3 mL/min

广泛的液体兼容性
水、油、酒精、混合物……,与多种液体配合使用,无需校准。

专门为微流体实验定制的流量传感器
我们与Bronkhorst合作开发了一种适用于微流体实验的独特的科里奥利流量传感器。它提供了各种优点:精确、范围广,直接兼容所有液体(无需校准)……

微流体OB1压力控制器 + BFS流量传感器:专用于微流体的流量控制
凭借我们的特定PID控制,与我们的压力控制器OB1配合使用的Bronkhorst流量传感器BFS可以通过压力控制的性能轻松控制液体流量。

特点和优势



BFS流量传感器专为满足微流体要求而设计,基于科里奥利测量原理。在1.6μL/min到3.3mL/min的宽流量范围内的性能允许您只需要使用单个传感器便可实现。它是使用其他几种传感器的智能且经济的替代方案。

我们所有的压力控制器系统(OB1、AF1)都可以与BFS流量传感器配合使用。使用我们的反馈回路PID,您可以监控和控制微流体实验装置中的液体流速,同时保持压力驱动流的稳定性和响应性。


 


优势
(1)大流量范围:使用同一个传感器,从1.6μL/min到3.3mL/min
(2)优异的重复性和长期稳定性
(3)易于安装(气泡夹杂物风险低)
(4)无需定期重新校准
(5)换液后无需重新校准
(6)zhuo越的性能:精确、稳定、响应时间、重复性……

装置图
 
享受平滑且无脉冲的流动
科里奥利流量传感器BFS与Elveflow仪器的极压稳定性相结合,确保在首次使用时增强流量控制。您可以将液体流量传感器插入微流体装置中的任何位置,记录计算机上的流速并使用我们的压力控制器调整流量。


 


高级科里奥利流量传感器
Mini-cori-flow微流体科里奥利流量传感器包含一个独特形状的单回路传感器管,构成振荡系统的一部分,提供了zhuo越的流量测量性能。当流体流过管时,科里奥利力引起可变相移,其由传感器检测并馈送到整体安装的印刷电路板中。得到的输出信号严格与实际质量流量成比例。科里奥利质量流量测量快速、准确、易于安装且有固有的双向性。流体的密度和温度可作为次级输出。



主要应用领域
(1)过程工业:(石油)化工、玻璃生产、催化作用过程、化合物半导体处理
(2)能源:燃料电池、太阳能电池、核能、天然气和FDP技术
(3)生命科学:生物技术、YL、食品和制药行业

(4)分析测试:气体和液体的色谱、质谱、污染测试

(5)冶金:钢铁、铝

(6)半导体产业:化学气象沉积、蚀刻、清洗(超临界CO2)

(7)食品、饮料和医药:酿酒、乳品、包装

(8)医用微量化学或分析装置
(9)校准实验室

(10)微流控实验室



特色
(1)高精确度
(2)直接的质量流量测量,与流体特性无关
(3)额外的密度和温度输出
(4)双向测量
(5)反应快



规格参数


USB流量传感器软件模块(ESI图形界面控制软件)



得益于直观的图形用户界面,Elveflow智能界面ESI软件可以控制和使用Elveflow的所有仪器,从Z简单的初学者命令到Z复杂的专家操作。更多关于ESI软件的详细介绍,请参见 Elveflow微流控智能界面控制软件ESI介绍

通过C、Python、MATLAB、LabVIEW或Elveflow智能界面来控制您的实验。Elveflow智能界面是一个软件应用程序,提供微流体科学家所需的所有功能。

科里奥利原理
Mini Cori-Flow根据科里奥利原理工作。Mini Cori-flow传感器可用于同时测量质量流量、温度和密度。当流体流过振动管时,产生科里奥利力并使管弯曲或扭曲。通过Z佳定位的传感器检测极小的管位移,并进行计算。由于传感器信号的测量相移与质量流量成正比,因此,mini Cori-flow传感器可以直接测量质量流量。一个重要的关键是该测量原理与密度、温度、粘度、压力、热容量或电导率无关。管子始终以其固有频率振动,这不仅是管子几何形状和管子材料特性的函数,而且还是依赖于振动管子中的流体质量。



相关应用


微流体BFS科式流量传感器(直接测量,无需校准;兼容所有液体如水、油、酒精、混合物等),请点击 这里


MFS-微流体热式流量传感器的详细介绍,请点击 这里


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如何使用微流体压力泵OB1压力控制器和流量传感器BFS控制微流体流量?请点击 这里


如何使用微流体压力泵OB1和BFS科式流量传感器高精度的控制微流体系统中的流体流速? 请点击 这里


2020-01-19 13:31:11 556 0
微流体实验系统中液体流量测量用高精密流量传感器MFS和BFS

微流控实验过程中,经常需要实时的了解实验通路上的液体流量是多少以及液体流量的实时变化,以便实验人员能够及时的采取实验方法达到做需要的实验目的。目前,测量微流体实验通路上的液体流量主要使用液体流量传感器,通过传感器读数器连接到PC电脑,然后便可以在PC上的操作软件上实时的监控流体通路上的液体流量的变化。


微流体实验通路上液体流量监测的传感器主要有2种:基于热效应的传感器和基于科里奥利力效应的传感器。如下对这两种传感器做简要介绍。


基于热效应的流量传感器MFS(内部芯片是盛思睿的传感器芯片)

流量传感器的量程范围从1.5 μL/min到5000 μL/min,如下图所示。

高精度液体流量传感器/热式流量传感器(Microfluidic Flow Sensor,MFS)用于超低流量的监测,其配备M8电气连接后,可通过Elveflow软件直接进行控制。此外,此款流量传感器有5个不同的量程范围以及具有高度化学兼容性特点。
优异的性能
●    已校准的流量----0.07 μL/min到5000 μL/min
●    传感器响应时间--40 ms
●    分辨率----------低至1.5 pL/s

主要的功能
●    当和微流控OB1压力进样泵配对时,可直接输入流量。
●    高化学和生物兼容性
●    双向流量测量(正向和反向)

●    测量不同的液体之前,需要对待测的液体进行校准。


热式流量传感器MFS的规格参数


基于科里奥利力效应的高精密流量传感器BFS

我们与Bronkhorst合作开发了一款适用于微流体的独特科里奥利流量传感器(科式流量传感器,Bronkhorst Coriolis Flow Sensor,BFS)。它提供了各种益处:精度高,范围广泛,与所有液体直接兼容(无需校准)。此外,
√    兼容所有液体&气体
√    不需要任何校准

优异的性能
●    大流量范围------1.6 μL/min到500 mL/min
●    Z大流量--------500 mL/min
●    传感器响应时间--35 ms
●    准确度----------测量值的2%(常规版本)或者测量值的0.2%(定制版本)

 

科里奥利力原理

Mini Cori-Flow是根据科里奥利力原理工作的。Mini Cori-Flow仪器可用于同时测量质量流量、温度和密度。Cori-Flow仪器通过两个平行管循环来形成震荡系统的一部分,当流体流过管道时,科里奥利力将会使管弯曲或扭曲,从而引起循环过程中的变量相位的变化或相移,该相位的变化或相移将被传感器感应到。通过Z佳定位的传感器检测极小的管道位移并进行电学估算。其结果输出信号是完全依据真实的质量流量率比率来显示的。由于传感器信号的测量相移与质量流量成正比,因此,Mini Cori-Flow可以直接测量质量流量。测量原理与密度、温度、粘度、压力、热容量或电导率无关。

     对流经管道的流体使用科里奥利力效应,可以得出通过管道的质量流量以及二级输出处的流体密度。
    这种直接测量非常准确,因为其无需根据温度、压力和密度进行校正,也不需要像热式质量流量计那样依赖流体比热。此外,科里奥利力流量计可与气体和液体一起使用,并通过其在大范围内的高精度和快速响应时间来区分。
科里奥利力流量传感器BFS和热式流量传感器MFS的规格比较


2019-08-19 17:21:08 863 0
使用Elveflow压力传感器MPS控制微流体系统内的压力
在您的实验装置中的任何地方监控实时压力的变化
本应用的目的是展示如何在您的微流体装置中的任何位置安装压力反馈的压力传感器。
由于我们的压力传感器MPS专为微流体应用目的而开发,您只需将它们连接到您想要的任何地方,我们的智能界面操作软件ESI将允许您监控所需要的压力。压力传感器MFS可以直接插入毛细管(10-32接头,用于1/16"外径),能够高速、高精度地测量和反馈液体压力。

如何使用压力控制器测量和维持微流体系统的恒定流体压力?
压降
如果没有压力传感器,很难知道在您的微流体装置中给定点的压力是多少。这是由于微流体系统(连接器、导管、微流体电阻器、芯片等等)内部出现压降,因此,了解压力或能够精确控制实验装置中给定点施加的压力是非常重要的。

压力传感器MPS
(1)准确率低至0.2%满量程
(2)5个范围:从1psi(70mBar)到100psi(7bar)
(3)小打包版本的压力传感器具有超小的7.5μL的内部容积
(4)与气体和液体相兼容
工作原理
在压力传感器和压力控制器之间创建反馈回路,并在微流体装置的给定点保持压力值恒定。
本教程中,我们将展示如何使用Elveflow OB1控制器,毛细管压力传感器MFS和传感器读取器控制压力值。
为了执行该实验,您可能需要以下组件:
(1)OB1 Mk3压力控制器:用于压力控制和供应


(2)压力传感器MPS:可测量毛细管内的流体压力

(3)传感器读取器:读取压力传感器测量的数据,并在OB1 Mk3压力控制器和压力传感器之间创建反馈回路。

我们的压力测量系统与任何类型的流量控制系统完全兼容:注射泵、压力泵、流量控制器等等。
(4)各种配件(样品储液池、导管、连接器等等)

实验装置连接示意图
使用OB1 Mk3压力控制器
如果使用压力控制器如OB1 Mk3,可以将压力传感器插入要监控压力的位置。传感器读取器将负责数据采集,并且由于反馈回路(PID控制),压力控制器将能够调节实时压力以遵循所设定的指令。它的工作原理与流量传感器相同。
使用注射泵
如果您使用注射泵,您也可以使用压力传感器和传感器读取器,但您无法实现实验装置中给定点的压力控制。不过,了解使用注射泵的实验装置内部的压力也是非常重要的。
*通常,在微流体流动实验期间记录和控制的主要参数是流速值(流量传感器)。如果研究人员决定在其实验中使用注射泵,那么他可以直接输入所需要的流速值,注射器将通过推动注射器活塞使其保持恒定。不幸的是,没有办法控制几乎所有标准型号的推进,这对于压力敏感的样品或微流体器件来说可能是至关重要的(某些连接器与高压不兼容并且可能泄露)。
压力驱动可以部分克服这个问题。当使用压力控制器来产生并保持流量恒定时,用户知道施加到流体的精确压力值,并且压力控制器将永远不会对它们施加更高的压力。此外,我们在ESI软件中设置了一个安全选项,可以人为地限制控制器的工作范围。这样,研究人员不会在控制器的工作范围内意外施加更高的压力值,尤其是在处理敏感样品时。
在Elveflow智能软件ESI中实现逐步控制压力传感器
diyi步


第二步


第三步


第四步


第五步


第六步


第七步


更加详细的内容介绍,请查看如下链接:http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

也可以随时关注我们的微信公众号:信号测量与微流控系统

2019-08-19 17:21:45 973 0
如何使用OB1压力控制器和流量传感器控制微流体流量?

微流体流量控制:OB1压力控制器具有更快、更稳定的微流体流量控制器的优势。结合流量传感器,它还可以执行超精确的流量控制并监控注入到芯片中的液体量。您可以在Elveflow软件中输入所需要的流量值,由于可定制的PID反馈回路,压力控制器将会自动的调节压力以便达到所需要的流量值。本文旨在说明如何轻松的执行此流量控制操作。




流量控制算法

Elveflow智能界面提供了一种GX的流量控制算法,其可以轻松的帮助您进行科学的实验。即使您对这种算法不熟悉,ESI软件界面也可以使用自动调整按钮(auto-tune button)为您设置这些参数。然后,您只需要使用相应的参数稍微调节下速度和平滑度即可。这些参数有:

PID类型(PID type):首先将其设置为basic类型,实际上,在大多数情况下,它是非常有效地。
“Z大流量值(Max flow rate)”:仅在仅使用传感器范围的一小部分时才更改此参数。否则,不需要做任何改动。默认值为0,表示您正在使用整个范围。
“P”参数:如果出现不稳定问题即从ESI软件上看到流动曲线有波动,请减小此值。
“I”参数:增大该值可以加快系统的响应速度,但是会在不稳定性到达时逐渐停止。



此时,也不用担心,按下自动调节按钮(auto-tune button),软件将会评估您的设置并为您调整“P”和“I”参数。所以首先,不要做任何改动并按下它,然后,您可以根据需要再进行调整。

实验装置
对于此实验装置,需要用到以下Elveflow设备:
1、Elveflow压力&流量控制器OB1
2、BFS或MFS
3、用于实验装置连接用的微流体导管
4、微流体配件和连接器

组件列表
OB1微流体控制器



Bronkhorst流量传感器



样品储液池



微流控导管和适配器



实验装置连接示意图




即插即用Elveflow智能界面

当您想要使用auto-tune功能时,首先要做的diyi件事就是准备好您的实验系统:检查系统连接是否完整,阀门是否处于适当的配置状态及系统是否准备就绪。

实验系统处于稳定状态也很重要,首先让一些液体循环进入到实验系统以避免出现没有液体的过渡状态,这些过渡装填可能会产生错误的系统校正。

Tips:为了获得Z佳的调节,请将流量传感器直接放在样品储液池的后面。

然后,启动Elveflow智能界面并按照以下步骤进行操作:



添加您的OB1压力控制器和传感器,并将传感器连接到正在使用的OB1通道上。

Warning:必须打开通道才能使调整过程正常工作。调整过程将执行突发压力以表征系统。



性能
案例1:使用auto-tune功能来调节流量
这种情况是典型的微流体应用调节情况,非常适合我们的流量调节。所有调节参数均使用“auto-tune”功能来进行计算。“auto-tune”功能调节快速(上升时间为0.2s),有时候会有一点点过冲但是具有良好的稳定性。



案例2:非常快速开关的流量调节
此示例显示了在60μL/min和10μL/min之间以1s时间段进行非常快速的切换。在这种情况下,用户需要手动调节auto-tune给出的参数,以便为这些非常快速的转换提供稳定的系统。


2019-08-19 17:23:13 515 0
如何使用OB1压力控制器和流量传感器控制微流体流量?

微流体流量控制:OB1压力控制器具有更快、更稳定的微流体流量控制器的优势。结合流量传感器,它还可以执行超精确的流量控制并监控注入到芯片中的液体量。您可以在Elveflow软件中输入所需要的流量值,由于可定制的PID反馈回路,压力控制器将会自动的调节压力以便达到所需要的流量值。本博文旨在说明如何轻松的执行此流量控制操作。





流量控制算法

Elveflow智能界面提供了一种GX的流量控制算法,其可以轻松的帮助您进行科学的实验。即使您对这种算法不熟悉,ESI软件界面也可以使用自动调整按钮(auto-tune button)为您设置这些参数。然后,您只需要使用相应的参数稍微调节下速度和平滑度即可。这些参数有:

PID类型(PID type):首先将其设置为basic类型,实际上,在大多数情况下,它是非常有效地。
“Z大流量值(Max flow rate)”:仅在仅使用传感器范围的一小部分时才更改此参数。否则,不需要做任何改动。默认值为0,表示您正在使用整个范围。
“P”参数:如果出现不稳定问题即从ESI软件上看到流动曲线有波动,请减小此值。
“I”参数:增大该值可以加快系统的响应速度,但是会在不稳定性到达时逐渐停止。



此时,也不用担心,按下自动调节按钮(auto-tune button),软件将会评估您的设置并为您调整“P”和“I”参数。所以首先,不要做任何改动并按下它,然后,您可以根据需要再进行调整。

实验装置
对于此实验装置,需要用到以下Elveflow设备:
1、Elveflow压力&流量控制器OB1
2、BFS或MFS
3、用于实验装置连接用的微流体导管
4、微流体配件和连接器

组件列表
OB1微流体控制器



Bronkhorst流量传感器

样品储液池



微流控导管和适配器



实验装置连接示意图




即插即用Elveflow智能界面

Elveflow懂您的即插即用Elveflow智能界面ESI软件的视频介绍,请点击如下链接:

https://v.youku.com/v_show/id_XMzczODQ5ODg3Ng==.html?spm=a2h0k.11417342.soresults.dtitle

当您想要使用auto-tune功能时,首先要做的diyi件事就是准备好您的实验系统:检查系统连接是否完整,阀门是否处于适当的配置状态及系统是否准备就绪。

实验系统处于稳定状态也很重要,首先让一些液体循环进入到实验系统以避免出现没有液体的过渡状态,这些过渡装填可能会产生错误的系统校正。

Tips:为了获得Z佳的调节,请将流量传感器直接放在样品储液池的后面。

然后,启动Elveflow智能界面并按照以下步骤进行操作:




添加您的OB1压力控制器和传感器,并将传感器连接到正在使用的OB1通道上。

Warning:必须打开通道才能使调整过程正常工作。调整过程将执行突发压力以表征系统。




性能
案例1:使用auto-tune功能来调节流量
这种情况是典型的微流体应用调节情况,非常适合我们的流量调节。所有调节参数均使用“auto-tune”功能来进行计算。“auto-tune”功能调节快速(上升时间为0.2s),有时候会有一点点过冲但是具有良好的稳定性。



案例2:非常快速开关的流量调节
此示例显示了在60μL/min和10μL/min之间以1s时间段进行非常快速的切换。在这种情况下,用户需要手动调节auto-tune给出的参数,以便为这些非常快速的转换提供稳定的系统。




2019-08-19 17:22:51 414 0
微流控芯片原理是什么,如何驱动和控制微流体
 
2016-11-22 11:41:59 535 1
网络研讨会-微流体细胞培养中的流体和培养基的循环实验

微流控技术可以应用于芯片上的细胞培养、活细胞成像、3D细胞培养及药物毒性测试等实验项目,其具有比传统实验室无可比拟的优势比如实验耗材量小、实验速度快、占用空间小、费用低等。本次网络课堂主要介绍了微流控细胞培养实验中的流体和介质的重复循环设置方法、微流控细胞培养的优势及循环实验的应用如多器官培养。



微流体循环套装-用于连续单向再循环实验,请点击 here

微流控细胞灌注套装-细胞与生物学中的液体处理,请点击 here

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微流控除泡器/去泡器套装(去除溶液中的小气泡),请点击 here

Alginate藻酸盐微珠的水凝胶制备套装-开箱即用&包含全部组件,请点击 here


2021-04-07 08:31:33 246 0
粘性系统中的假塑性流体和膨胀性流体各有什么特点
 
2017-06-14 06:52:11 1252 1
流体流速过小会不会影响流量计的读数
 
2018-11-11 10:16:36 255 0
微流控气压泵PneuWave – zhuo越的微流体流量控制

微流体的流体输送需要引起特别的注意。PneuWave泵是一款高性能的气压泵,具有流量传感和可追溯性。而且,这一切都是电动的!

 微流体输送泵的新时代

内部压缩机对流体容器加压,导致流体从容器内流出。内部流量传感器测量通路上的流体流量。压力和流量数据由板载微处理器监控,微处理器在需要时会自动对压力系统进行调整。

PneuWave气压泵对流体容器加压,容器的体积范围可以从几个μL到大于1 L,容器采用安静、集成的微型压力调节系统加压。一旦容器加压,容器内的流体流入管道。在线流量传感器测量实际的流量。当在流量控制模式下操作时,流量传感器和压缩机调节系统都与微处理器连续通信。基于流量传感器读数,微处理器向压缩机调节系统发送命令,允许以nL分辨率进行高度精确的流量控制。通过这种方式,可以实现可编程的流动剖面。或者,PneuWave气压泵可以在压力控制模式下工作,其中压缩机调节系统设置在用户定义的值,并且不再进行基于流量传感器读数的任何调节。在流量控制模式和压力控制模式下记录流量和压力。

包含在PneuWave气压泵中:

l  集成内部流量传感器

l  集成内部压力传感器

l  集成内部压力调节系统

l  集成内部板载微处理器

l  超过用户定义的Z大压力时安全关闭

l  可选使用外部气源供应

l  Falcon导管的压力帽

l  PC软件

l  LabVIEW VI

l  前面板显示控制

l  可在板上存储多个校准

 

PneuWave气压泵的可选件:

l  各种压力帽

l  压力室

l  导管/适配器/联合接头

l  带集成驱动电子设备的液体隔离阀

l  用于模拟输出,触发和报警的I/O模块

l  用于生成不同液体校准的软件

 

主要特点

l  内置一个安静的压缩机全电动!无需外部压缩机!

l  精确、准确的流体流量控制

l  纳升分辨率

l  基于气动模式,带集成流量传感器的闭环

l  无脉冲流动

l  响应时间快,稳定性好

l  无限制的流体储液池容积

l  通过用户友好的控制软件实现可编程的流体输送

l  可以通过前显示器或PC软件(独立和LabVIEW)进行操作

l  可配置18个通道

l  独立控制或与PC同步

l  可以在流速或压力控制模式下运行

l  可以存储多个校准,以便对不同液体进行精确的流速控制

l  低死体积的流体路径

l  兼容多种化学品

l  高性能

l  非常适用于微流体应用

l  可选的扩展I/O功能


流量规格参数


Nano

Micro

Milli

Milli + 5

流量范围

0–7000 nL/min

0–50 μL/min

0–1100 μL/min

0–5.0 mL/min

标准校准流量范围

20–7000 nL/min

0.1–50 μL/min

10–1100 μL/min

0.2–5.0 mL/min

精度低于满量程(满量程的百分比)

0.3%

0.15%

0.2%

0.2%

满量程以下的重复性(满量程的百分比)

0.05%

0.01%

0.02%

0.02%

流量检测响应时间

40 ms

流量稳定性

低至0.1% CV*

工作温度

10到50℃

流体连接器类型

UNF 1/4 – 28 Flat Bottom

流量传感器材料

Quartz Glass, PEEK, Teflon, Tefzel

硼硅酸盐玻璃,PEEK, Teflon, Tefzel

流量传感器内径

150μm

430μm

1.0 mm

1.8 mm

流量传感器内部容积

1.5 μL

5.1μL

< 30μL

< 90μL

*相对于流体类型、导管和系统设置


想要更多了解微流控气压泵PneuWave的详细详细,请查看链接:http://www.yiqi.com/zt10926/product_294731.html

2019-08-19 17:24:05 403 0
网络课堂:用于诊断的微流体免疫分析系统

近年来,微流控技术越来越多的应用于快速诊断的免疫分析方面。目前,用于免疫诊断的技术有抗体间的分子相互作用SPR检测、光学生物检测方法、电化学生物检测方法、力学生物检测方法,这些通常是通过基于荧光的或电化学技术完成的,其费时又费力。

本次网络课堂主要介绍了结合微流控技术的磁学生物免疫检测方法。使用不同浓度的纳米颗粒以及不同结构的微流体芯片通道,然后使用混频磁检测技术,对于20 nm核芯大小的MNP,LOD为15 ng / µL,样品体积为14 µL,对于20 nm核芯大小的MNP,可以直接检测出来的ZDLOD浓度为15 ng / µL,这相当于一滴血的体积量。同时,样品消耗量少、检测速度快且设备外形体积小,易于携带。





2020-11-19 21:01:28 313 0
网络课堂:微流体隐形眼镜在眼科诊断中的应用

微流控技术在近年来被广泛的应用于化学、化工、材料、生命科学等应用领域,同时在分子诊断市场也出现了巨大的应用。本次网络课堂介绍了微流体隐形眼镜在眼科诊断中的应用。首先介绍了眼泪流体的组份;其次,介绍了隐形眼镜的结构和微流控加工方法,介绍了压力驱动模拟隐形眼镜的测试结果;然后,介绍了基于手机的微型相机分析一滴眼泪的流体分析结果。

















2020-12-31 18:47:15 279 0
微流体实验中注射泵的脉冲和振荡
大多数的微流控实验研究中,很多研究人员采用注射泵或蠕动泵来泵送实验溶液,因为它们操作简单且易于设置,但是注射泵和蠕动泵都有个共同的问题,那就是流体流动时存在脉冲和振荡。

本文主要研究注射泵在微流体实验中产生流动振荡的原因以及如何克服这一问题。
蠕动泵通过挤压管道进行工作,棍子以旋转方式移动。因为流速和压力脉冲存在振荡,所以流体流动在时间上是不均匀的。有时,注射泵可以产生类似蠕动泵的结果,其中流速存在振荡,这会对实验结果产生影响。当注射器尺寸和目标流速的组合不充分时,或者当使用低流速时,会更容易观察到流速的振荡行为,这种振荡行为的原因是机械的或是由机械部件造成的。
在注射泵中,只有装置的机械部分负责这些振荡。为了移动注射器的活塞,电动机设置一个运动的环形螺杆,活塞支架设置在该螺杆上。在低流速下,电动机的步进运动是可以觉察到的,因为注射泵的活塞必须非常缓慢地移动以便提供所需要的液体流速。
如何限制微流体实验期间的流量振荡?
为您的实验选择正确的注射量。
Z小注射体积与注射器直径成比例,这就是为什么较小的注射器直径改善了流速稳定性的原因。即使极限值取决于注射器直径和注射泵的质量,当预期的稳定性在0.1μL/min的数量级时,必须考虑液体流动振荡的问题。
增加您微流体系统的弹性或流体阻力
增加微流体系统的弹性可以使流速更平滑,这提高了流体的稳定性,但遗憾的是,降低了系统的响应性。您的流体系统充当地通道的RC滤波器,可以平滑流速。增加流体通路上的弹性或流体阻力将使您能够平滑液体流速并Z大限度地减少流动振荡。导管的弹性可以以复杂的方式使用,以便平滑在使用注射泵时经常观察到的流速波动。
使用微流体无脉冲式注射泵
一些制造商针对微流体的应用而专门设计了他们自己的注射泵。这些注射泵是为低流速而加工的:电驱动部件被分解,使得步进运动不再被可察觉到,从而允许产生更平稳和更无脉冲的流动。这些泵还有高压范围的应用,但是可分配的液体量通常是非常有限的。


2019-08-19 17:24:05 303 0
Cobalt自动微流体压力泵-全新升级,直接使用


● 简单的压力和真空控制

   通过手动的旋钮操作直接实现精确的压力控制


● 稳定的流量控制

   结合流量传感器,实现长时间的可控的流体灌注。


● 直观的用户界面

   手动操作或电脑端软件操作来控制压力和流量


● 便携、紧凑和独立

   微型工作台尺寸,内置压力源,无需任何外置压力源。


● 提供2个版本的Cobalt压力泵

   压力量程为0到2bar的Cobalt和压力量程为-700到1000mbar的Cobalt-Dual。


主要特点

优质的压力和真空控制

   Cobalt自动微流体压力泵有2个版本可供选择。与流量传感器结合使用时,两个版本都允许进行气体或流量控制。



● 0到2000mbar量程的正压控制

● -700到1000mbar量程的正压力和真空控制


Cobalt技术提高了微流体仪器的良好性能,使其更加易于使用。Cobalt自动微流体压力泵是基于OB1 MK4控制器而设计,使用基于压电技术的压力调节。


与注射泵或蠕动泵相比而具有的独特性能

与微流体注射泵或蠕动泵相比,Elveflow Cobalt自动微流体泵具有卓越的流体驱动性能。由于其不使用机械部件来产生压力,因此,Cobalt产生高精度的气体压力来平稳的驱动液体流动。


当Cobalt压力泵与MFS流量传感器结合使用时,其可实现强大的液体流量控制:


● 0-5mL/min流量范围内的高稳定性(water test):3.5nL/min(MFS2)到1μL/min(MFS5)

● 0-5mL/min流量范围内的高准确度(water test):20nL/min(MFS2)到10μL/min(MFS5)


自动和独立的仪器:无需外置气源和真空泵供气

Cobalt自动微流体压力泵是您实验台上的理想设备。它内置了压力源(和真空源),因此,不需要外部空气压缩机或实验室内气瓶或真空泵的气体供气。同时,其设计最大限度地减少了振动和噪音。



嵌入式用户界面

无需外部软件即可完全控制Cobalt的直观硬件,任何用户都可以通过手动操作来实现液体流量的压力驱动和流量控制。



一个基本示例:微流体芯片灌注



应用领域

Cobalt压力泵是优质的微流体控制仪器,具有广泛的应用领域:

●  片上实验室开发

●  基准测试或表征(芯片、传感器、过滤器等)

●  机械生物学(细胞限制、组织工程等)

●  细胞灌注



2022-05-25 22:01:45 180 0
实验室微流体操控系统平台搭建含恒压仪和显微镜

实验室内常规的微流体操控系统平台主要由微流体恒压仪(恒压泵)、低流量传感器和压力传感器、光学显微镜、样品储液池(康宁离心管或杜瓦玻璃瓶,从1.5mL到250mL的容积)、PTFE毛细导管和接头导管套装等构成。通过电脑端的操作软件ESI设置微流体驱动压力和恒定流量以及通过scheduler模块功能可以实现无人值守的自动化实验运行。


后续还可以继续在该微流体操控平台上继续升级微流体控制阀、高速相机、温度控制器、单细胞操纵器、细胞培养箱等。

2022-05-01 08:01:29 123 0
显微成像系统应用于微流体芯片检测

      微流控是指使用微管道(直径为数十至数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升至阿升)的系统,是一种涉及化学、流体物理、微电子、生物学和生物医学工程等多门学科的新兴技术手段。在微尺度环境下流体具有独特的流体性质,借助这些流体特性,可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。因为具有微型化、集成化等特征,微流控装置通常被称为微流控芯片,具有样品消耗少、检测速度快、操作简便、多功能集成和便于携带等优点。


微流控芯片的应用:

器官芯片:

利用仿生微结构和水凝胶等生物材料结合微流控技术制成的“器官芯片”,在体外模拟实现组织和器官水平的生理功能,弥补了传统细胞培养和动物实验的不足,动态操控、实时观察重要的生理病理过程,提高疾病的研究水平和药物的研发效率,在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。

体外仿生生物芯片:

目前已经针对肺、肠、心、肾和骨 髓等器官的重要特征建立了相应的微流控体外仿生芯片。在组织和器官水平研究单中成为系统生物学研究不可或缺的重要步骤,具有简化诊断流程、提高YL结果的巨大潜力。

水体重金属检测芯片:

水体重金属及营养盐测定芯片系统用于水体中有机污染物分析、微生物检测、营养盐分析检测,操作简单,检测效率显著提高。

微流体芯片检测全血稀释液显微成像

广州明美的倒置荧光显微镜MF52搭配高灵敏度、高帧率相机MS23-H,用于微流体实验中观察全血稀释液流体运动状态(流速20m/s-40m/s),预览、捕抓、录像,行云流水,游刃有余,显微成像系统展示出理想的处理速度和成像效果。

MF52+MS23-H客户实验室现场照片




(来源:广州市明美光电技术有限公司)


2019-08-05 15:51:28 390 0

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