5 августа 2015 г.
Исследования напряжения сдвига в системе водомасляной эмульсии приводят к разрушению капель в течение экспериментального времени. Для подсчета размеров капель в процессах откачки в этом протоколе была успешно продемонстрирована пригодность встроенной эндоскопии.
Общая цель этой процедуры — показать пригодность метода встроенной эндоскопии для измерения размера капель в процессах откачки. Это достигается с помощью трубопроводного насоса, состоящего из накопительного бака, контура насоса и оборудования для техники инлайн-эндоскопии. Вода добавляется в резервуар для хранения для смешивания с поверхностно-активным веществом, после чего масло добавляется через порт шприца и распределяется насосом.
Затем программное обеспечение для распознавания изображений используется для измерения размеров капель в течение часа. В конечном счете, средний диаметр капель кислого содержания используется для оценки механического напряжения одноразовых и стандартных насосов. Основное преимущество этого метода по сравнению с существующими методами, такими как датчики FPR, заключается в том, что метод эндоскопии для внутреннего судоходства позволяет надежно и точно измерять размер капель и дисперсии жидкой жидкости со стандартными отклонениями ниже 10%.
Первая подготовка заключается в установке резервуара для хранения, присоединении клапана маховика и шланга контура насоса к резервуару для хранения. Резервуар для хранения должен иметь порт для шприца, интересующий насос, зажим на расходомере и одноразовый датчик давления. Затем подключите головку насоса к двигателю и подготовьте щуп эндоскопа.
Далее закрепите плоскость отражения, например, родиевое зеркало на наконечнике щупа, отрегулируйте расстояние между зеркалом и линзой до 150 мкм. Затем отрегулируйте винт на 100 микрон, чтобы сфокусировать объектив. Как правило, высокоскоростная ПЗС-камера уже должна быть подключена к датчикам эндоскопа soat vf.
Далее подключите зонд к стробоскопу с помощью оптоволоконного кабеля. Затем подключите камеру к компьютеру с помощью кабеля Ethernet. Наконец, соедините камеру со стробоскопом вместе с помощью троса триггерной коробки.
Следующей подготовкой является подготовка программного обеспечения в открытом виде, программного обеспечения, которое включает в себя программное обеспечение для получения и распознавания изображений, а также анализатор результатов. Далее выберите в главном меню программное обеспечение для получения изображений soat cam control. Оттуда нажмите на кнопку «Направить устройство» в левом верхнем углу, чтобы обнаружить камеру.
Теперь в настройках каталога выберите место на компьютере, где будут сохранены изображения, и активируйте команду. Создайте подпапки триггеров. Затем введите параметры процесса в раздел под названием «Режим триггера».
Готов для подачи пяти литров деионизированной воды в накопительный бак и включите насос для скачивания насоса и контура насоса. Затем выключите насос и включите крыльчатку. Далее приготовьте поверхностно-активное вещество Triton X 100 и добавьте его пипеткой объемом 10 миллилитров при постоянном помешивании.
Через 10 минут поверхностно-активное вещество будет полностью растворено. Теперь выключите крыльчатку и включите насос. Расположите датчик эндоскопа так, чтобы линза располагалась непосредственно под входной трубкой.
Наиболее важным этапом является позиционирование зонда. Для этих исследований он должен быть расположен непосредственно под впускной трубкой, чтобы он не обнаруживал каждую каплю более одного раза. Кроме того, датчик должен быть очень устойчивым, чтобы изображения не получались размытыми.
Включите насос и установите расход 3,4 литра в минуту и перепад давления на 0,03, 0,3 или 0,61 бар, изменяя клапан маховика. Тем временем отвесьте необходимое количество масла прямо в шприц. Затем запустите программное обеспечение для сбора данных.
Итак, похлопайте по кулачковому управлению, прикрутите шприц к порту шприца и начните тест. При добавлении масла работающий насос распределяет капли эмульсии. В течение одного часа перед проведением следующего испытания необходимо очистить накопительный бак и встроенный контур насоса.
Чтобы начать анализ данных, откройте дозатор соат из главного меню программного обеспечения. В разделе Корневой каталог пакетной службы выберите расположение на компьютере, где сохраняются файлы. Затем загрузите серию изображений.
Выберите путь к столбцу серии изображений и нажмите на кнопку Добавить подпапки серий изображений. Для того, чтобы указать распознавание капель, загрузите параметры процесса, предоставленные soat LTD, выберите настройки поиска столбцов для PSS или отключите перетаскивание матовых файлов. Затем нажмите «Задать параметры поиска».
Чтобы загрузить параметры процесса, выберите шаблон поиска столбцов для матовых файлов PSP или FCO и нажмите на кнопку Установить шаблон поиска. Теперь запустите распознавание изображений, нажав на кнопку start batch. Далее откройте анализатор результатов из главного меню.
Этот инструмент выражает размеры капель с помощью различных измерений, таких как средний диаметр, загрузить сохраненные файлы с помощью команды all star dot CSV в одну папку, и нажать на кнопку Загрузить папки. Чтобы просмотреть результаты, выберите соответствующее значение в выпадающем меню, а для расчета диаметров введите значение масштабирования 0,6591 мкм на пиксель, которое предоставляется производителем в зависимости от оптической настройки. Встроенная эндоскопия использовалась для определения размеров капель эмульсионной системы в различных насосах по сравнению с другими широко используемыми насосами.
Ожидается, что в насосах Mag Love будет меньше механических нагрузок благодаря технологии левитирующего магнитного привода. Исследования проводились с использованием трубчатого насоса, который состоит из накопительного бака, контура насоса и оборудования для техники инлайн-эндоскопии. Исследованные многоцелевые насосы включали в себя чистые левые 200 мкм и чистые левые 600 мкм, которые были стандартизированы.
Затем определяли средний диаметр капель эмульсии содера. Насос с чистым левым давлением 200 мму выдавал образцовую прогрессию средних диаметров содера, как и перистальтический насос. Эти кислые средние диаметры были рассчитаны в последние 10 минут часа для более чем 300 капель на точку измерения.
Когда диаметр капель достигал устойчивого состояния при различных перепадах давления, можно было провести сравнение средних диаметров кислого состава, рассчитанных с использованием магнитных перчаток, центробежных насосов в их аналогах. Серия центробежных насосов Mag Left получила до 59% больше измеренных средних диаметров кислого масла. Эти результаты показали меньшую скорость разрушения капель и, следовательно, более низкое механическое напряжение в результате использования левых центробежных насосов, особенно в ситуациях с низким давлением.
Это видео помогает понять, как оценить механическое напряжение в ладонях с помощью эндоскопической техники.
В данном исследовании демонстрируется применение потоковой эндоскопии для измерения размеров капель в эмульсиях нефть-вода в процессе перекачки. В протоколе описывается схема установки и методика точного измерения размеров капель с использованием программного обеспечения для распознавания изображений.
Механическое напряжение при стерильном переносе жидкостей может негативно повлиять на качество и выход продукта в биопроцессинге. Интегрированное измерение размера капель с помощью эндоскопии позволяет проводить прогностическую оценку сдвига, индуцированного насосом, что способствует снижению рисков на этапе выбора оборудования. Данная возможность повышает устойчивость процесса и позволяет принимать обоснованные решения на ранних стадиях разработки как для одноразовых, так и для стандартных насосных платформ.
Данный метод применяется на стыке разработки технологического процесса и подбора оборудования, связывая этапы ранних исследований и доклинического производства.