Como equipo central en el campo de la automatización de laboratorio, el principio técnico central del muestreador automático gira en torno al control preciso de microlíquidos y el control de movimiento multidimensional, y a través de la integración de la tecnología de inyección piezoeléctrica sin contacto y el sistema mecánico de precisión, se realiza la distribución automatizada de gotas nanoactualizadas a microactualizadas.

Principios tecnológicos básicos

Tecnología de inyección piezoeléctrica

Sobre la base del efecto piezoeléctrico inverso de la cerámica piezoeléctrica, cuando el voltaje se aplica a la cerámica piezoeléctrica, su deformación impulsa la flexión de la silicio, lo que hace que el volumen de la cavidad cambie rápidamente, rociando así al cajero para actualizar las gotas. Por ejemplo, la tecnología scidropnano de scienion garantiza la uniformidad del volumen de gotas optimizando la estructura de la boquilla piezoeléctrica y controlando el coeficiente de variación de la precisión de la muestra dentro del 2%.

Control mecánico de precisión

El aspersor impulsado por un motor de paso de alta precisión o un servomotor se mueve en el eje X / y / z, y la precisión de posicionamiento puede alcanzar el nivel de micras. Algunos equipos convierten el Movimiento de rotación en movimiento lineal a través de tornillos de bola, combinan la estructura de deslizamiento y barra transversal para realizar el movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo del mango de la aguja, y el sensor de desplazamiento retroalimenta la información de posición en tiempo real para formar un control de circuito cerrado.

Algoritmos de software inteligentes

La interferencia ambiental y los errores mecánicos se compensan a través de la retroalimentación en tiempo real y el control de circuito cerrado. Por ejemplo, el muestreador de puntos basado en stm32 se combina con el posicionamiento del sensor fotoeléctrico y el control de viaje para eliminar el error de pérdida de paso del motor de paso y mejorar la repetibilidad del muestreo de puntos de actualización.

Análisis del cuello de botella de rendimiento

Límite mínimo de volumen de muestra puntual

Bajo la tecnología actual, las muestras de puntos de nanoactualización dependen de la optimización coordinada de los aspersores piezoeléctricos y los sistemas de bombeo, pero están limitadas por la tensión superficial de las gotas y el diseño de la cavidad, y el volumen mínimo es difícil de romper la magnitud de la actualización de la piel (pl), lo que limita la aplicación de experimentos ultramicro.

Desafíos a la estabilidad de los sistemas mecánicos

Durante mucho tiempo de funcionamiento, el módulo de accionamiento del motor de paso es propenso a generar calor, lo que resulta en deformación térmica de la estructura mecánica y afecta la precisión de posicionamiento. Además, el problema de desgaste de los mecanismos de transmisión de alta precisión, como los tornillos de bola, todavía debe resolverse a través de la optimización de materiales y la tecnología de lubricación.

Falta de adaptabilidad de muestras complejas

Las muestras de alta viscosidad o que contienen partículas son fáciles de bloquear los aspersores, aunque algunos equipos utilizan tubos huecos de acero inoxidable para penetrar en las juntas de las botellas de muestra para absorber muestras, la estabilidad de las muestras para muestras heterogéneas todavía necesita ser mejorada.