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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    微流控芯片    浏览 603 次

如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
(2)MUX Distributor微流控阀/微流控分配器
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
(3)微流控流量传感器BFS
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(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
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
(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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
2)连接流量传感器和使用过的OB1压力通道
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?

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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?

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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
2)返回主面板并启动序列器(sequence planer)
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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。
如何使用ElveflowMUX分配阀控制液体的流量?
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!


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