一种经济可靠的方法用于预测一次性泵和标准泵中的机械应力

本实验的总体目标是展示内联内窥镜技术在泵送过程中液滴尺寸测量方面的适用性。该目标通过管道泵装置实现，该装置由储液罐、泵回路以及内联内窥镜技术所需设备组成。将水加入储液罐中与表面活性剂混合，随后通过注射器接口加入油相，并由泵进行分散。

随后使用图像识别软件测量液滴尺寸，持续一小时。最终，通过液滴的索特平均直径来评估一次性泵和标准泵的机械应力。该技术相较于现有方法（如FPR传感器）的主要优势在于，内窥镜技术能够实现可靠且准确的液滴尺寸测量，以及液-液分散体系的测量，其标准偏差低于10%。在执行本方案时，需确保储存容器配备有用于表面活性剂溶解的搅拌桨。

首先进行准备工作：安装储液罐，将手轮阀和泵循环管路连接到储液罐上。储液罐必须配有注射器接口、目标泵、带夹具的流量计以及一次性压力传感器。然后将泵头连接至电机，并准备内镜探头。

接下来，将反射平面（例如铑镜）安装到探头尖端，并调节镜面与透镜之间的距离至150微米。然后调节螺丝，使物镜聚焦在100微米处。通常，高速CCD相机应已连接至内窥镜探头soat vf。

接下来，通过光纤电缆将探头连接到频闪仪。然后，通过以太网电缆将相机连接到计算机。最后，通过触发盒电缆将相机与频闪仪连接在一起。

下一步是准备好软件并将其打开，即软件 sopa，其中包含图像采集与识别软件以及结果分析器。接着，在主菜单中选择图像采集软件 soat cam control。然后，单击左上角的“direct device”按钮以检测摄像头。

现在在目录设置下，选择计算机上用于保存图像的位置并激活命令。创建触发子文件夹。然后在“触发模式”部分输入处理参数。

将五升去离子水加入储液罐中，启动泵以排出泵及泵管路中的空气。随后关闭泵，开启搅拌器。接下来，配制表面活性剂Triton X-100，并在持续搅拌下用10毫升移液器加入。

10分钟后，表面活性剂将完全溶解。现在关闭搅拌器并启动泵。调整内窥镜探头的位置，使镜头位于进样管正下方。

最关键的步骤是探针的定位。在这些实验中，探针必须正好位于进样管正下方，以确保每滴样品不会被重复检测。此外，探针必须非常稳定，以避免图像模糊。

打开泵，通过调节手轮阀将流速设为 3.4 升每分钟，压降设为 0.03、0.3 或 0.61 巴。同时，将所需量的油直接称量至注射器中。然后启动采集软件。

因此，将注射器拧到注射器接口上并启动测试。通过加入油，运行中的泵会分散乳液滴。每次测试前，在一小时的实验时间内，必须清洁储液罐和集成泵回路。

开始数据分析时，从软件主菜单中打开 soat 批处理程序。在“批处理根目录”下，选择计算机上保存文件的位置。接下来，加载图像序列。

选择柱状图像序列路径，然后单击添加图像序列子文件夹。为了指定液滴识别，请加载由soat LTD提供的处理参数，选择用于PSS或off drag matt文件的柱状搜索设置，然后单击设置搜索参数。

要加载工艺参数，请选择用于 PSP 或 FCO 星星哑光文件的列搜索模式，然后点击“设置搜索模式”。接着，单击“开始批处理”按钮以启动图像识别。随后，从主菜单中打开结果分析器。

该工具通过多种测量方式表示液滴尺寸，例如以索特平均直径表示。将保存的文件（所有星号点CSV文件）放入一个文件夹中，然后点击“加载文件夹”。要查看结果，请在下拉菜单中选择相应的值；要计算直径，请输入每像素0.6591微米的缩放值，该值由制造商根据光学设置提供。采用内联内窥镜技术，比较不同泵及其他常用泵在乳液系统中产生的液滴尺寸。

由于磁悬浮驱动技术的应用，磁悬浮叶轮泵预期会产生更低的机械应力。研究采用管道泵装置进行，该装置由储液容器、泵循环回路以及内窥镜在线检测设备组成。所考察的多用途泵包括PureLeft 200 MU和PureLeft 600 MU，其运行条件已实现标准化。

随后测定了乳液液滴的索德平均直径。纯左200 μ泵和蠕动泵均表现出优异的索德平均直径变化趋势。这些索德平均直径是基于每小时最后10分钟内每个测量点超过300个液滴的数据计算得出的。

当液滴直径在不同压降下达到稳态时，可比较使用磁力手套和离心泵时计算得到的索尔平均直径。Mag Left 系列离心泵测得的索尔平均直径最大高出 59%。这些结果表明，使用 Mag Left 离心泵导致液滴破碎速率较低，因而产生的机械应力也较低，尤其是在低压情况下更为明显。

本视频有助于理解如何利用内窥镜技术估算棕榈树中的机械应力。