Érintkezés nélküli mérés és mérlegelés

Szupravezetős technológia laboratóriumi alkalmazásra

2018. április 25., szerda, 06:00

Címkék: Festo Hannover Messe 2018 laboratórium mérés méréstechnika orvostechnika orvostechnológia szupravezető

A rendkívül tiszta, steril folyamatok nagy kihívást jelentenek a jövő ipari termelése számára – különösen az élelmiszer-feldolgozó, valamint a gyógyszer- és orvostechnikai ágazatokban, de az elektronikai szektorban is. A gyártási folyamatok szennyeződések elleni minél hatékonyabb védelme érdekében a munkadarabokat és a munkaterületet el kell választani egymástól. Ez szupravezetős technológia segítségével valósítható meg. A „Hannover Messe 2018” vásáron a Festo egyebek mellett bemutat egy új, érintkezésmentes mérési és mérlegelési koncepciót.

A felületeknek – különösen a tiszta terekben – tömítettnek kell lenniük, és lehetővé kell tenni azok egyszerű és hatékony tisztítását, fertőtlenítését. E tekintetben a különféle gyártóeszközök jelentik a legfőbb kihívást, hiszen azok a kémcsövektől a lepárlótornyokig kívülről érkeznek, és baktériumokat hurcolhatnak be magukkal. Ráadásul az alapzatukon lévő érintkezési felületeken apró repedések keletkezhetnek, amelyeket nehéz tisztán tartani. A mágneses elven alapuló lebegtetőtechnológiák – például a szupravezetős technológia – révén a jövőben búcsút mondhatunk az ilyen problémáknak.

SupraSensor: érintkezés nélküli mérés és mérlegelés

A számos lehetőség egyikét a SupraSensor jelenti, amelyet a Festo a „Hannover Messe 2018” vásáron fog bemutatni. Ez egy érintkezésmentes mérleg szerepét tölti be, amelynek például steril munkaasztalokon vehetjük hasznát a biológiai vagy kémiai analitikában. A koncepció különböző fizikai mennyiségek, pl. súly, sűrűség, viszkozitás vagy hőmérséklet, mérését teszi lehetővé egy erőalapú mérési rendszer révén.

A SupraSensor rendszert egy precíziós mérlegre helyezett, hermetikusan zárt, folyadékkal töltött cső és a hozzá rögzített szupravezetős kriosztát alkotja

Könnyen tisztítható laboratóriumi környezet

„A laboratóriumi környezetben a munkahelyi felületekről eltűnnek a külső térből származó eszközök, így a felületek hatékonyan és egyszerűen tisztíthatók, hiszen az adott elem hordozóján kívül minden elkülöníthető a környezettől – magyarázza Georg Berner, a Festo Csoport stratégiai vállalatfejlesztési vezetője és a SupraMotion-koncepciók projektkoordinátora. – Egyedül az adott elemet tartó mérőedény kerül az asztalra, így nem merül fel a munkahelyi felület vagy szerszámok általi szennyeződés veszélye.” A teljes mérőberendezés vibrációmentesen elkülöníthető a környezetétől egy keret segítségével. Ha nincs szükség edényre, az is eltávolítható, így a steril munkaasztal teljes munkaterülete rendelkezésre áll.

A munkaterület és az eszközök elválasztása

A SupraSensor rendszert egy precíziós mérlegre helyezett, hermetikusan zárt, folyadékkal töltött cső és a hozzá rögzített szupravezetős kriosztát alkotja. A csőben egy úszó található, alján egy állandó mágnessel, amely érintkezésmentesen kapcsolódik a külső szupravezetőhöz és ezáltal a mérleghez is. Ezt a szupravezetők egyik sajátossága teszi lehetővé: bizonyos hőmérsékletre lehűtve a mágneseket egy rögzített távolságban lebegésben tudják tartani.

A SupraSensor lebegtetéses elven működik: a szupramágnes által kifejtett mágneses erőhatás és a folyadék felhajtóereje együttesen tartja lebegésben az úszót. Ezt jelzi a folyadéktéren kívül elhelyezkedő mérleg, hiszen az a szupravezetőn keresztül érintkezésmentes kapcsolatban áll a testtel. Mivel a folyadékok sűrűsége és ezáltal felhajtóereje is változik az összetételüktől függően, ezzel a módszerrel meghatározható, milyen koncentrációban kell hozzájuk adagolni további oldható anyagokat. Mindez a tengervízben való lebegéshez hasonlítható: minél több benne a só, annál nagyobb a felhajtóereje, így a testek annál kisebb mértékben merülnek el benne. Így a SupraSensor rendszer meggyőző példáját mutatja be annak, hogy a térbeli elkülönítés ellenére miként kapcsolódhatnak egymáshoz a munkaterek és a laboratóriumi felszerelések – beleértve a szenzorokat is – mechanikai érintkezés nélkül.

Orvostechnikai alkalmazások

A puszta mérés és mérlegelés mellett ez a technológia számos további lehetőséget is kínál, így a sűrűség és a viszkozitás analitikai meghatározását, precíz adagolást vagy a reaktív, biológiai folyamatok felügyeletét. „A tárgyak érintés- és ezáltal teljesen szennyeződésmentes kezelésének lehetősége óriási érdeklődésre tarthat számot elsősorban az orvostechnikában. Mivel nincs súrlódás, nincsenek hamis mérési eredmények, így a mérések abszolút pontosak – fejti ki dr. Frank Jacob, a Festo MedLab projektrészlegének vezetője. – A szupravezetős mérleg koncepcióját szoros együttműködésben valósítjuk meg egyik ügyfelünkkel prototípus formájában. Megmutatjuk, hogyan tudunk a jövőben könnyen tisztítható mérlegelő eszközöket készíteni, és azokat automatizált rendszerekbe integrálni hajtási technológiánkkal együtt.”

A technológia térben és időben egyaránt rendkívül stabil és megbízható: az anyag jellege által meghatározott lebegtetési funkció nem igényel szabályozástechnikát, és hosszú időn keresztül stabil marad, még a tápellátás megszakadása esetén is.

A SupraSensor-koncepció különböző fizikai mennyiségek, pl. súly, sűrűség, viszkozitás vagy hőmérséklet, mérését teszi lehetővé egy erőalapú mérési rendszer révén

A szupravezetőkkel kapcsolatos további új koncepciók

A Festo immár tíz éve fejleszt szupravezetős technológiákat automatizálástechnikai célokra. A „Hannover Messe 2018” kereskedelmi vásáron a SupraSensoron kívül további rendszereket is bemutatnak, amelyek tovább bővítik a technológia alkalmazási körét.

Szupravezetők: különleges tulajdonságokkal rendelkező anyagok

A szupravezetők olyan anyagok, amelyek egy adott távolságú állandó mágnes mágneses terében lehűtve bizonyos hőmérséklet alatt „tárolják” a mágnes mágneses mezejét. E hatásnak köszönhetően mágneses tárgyak lebegtethetők, illetve érintkezés nélkül mozgathatók. A lebegtetési rés még falakon keresztül is állandó. A visszatérítő erőnek köszönhetően a szupravezetős mágneses rendszerek részegységei önállóan visszatérnek tárolt helyzetükbe, még akkor is, ha valamelyiket átmenetileg eltávolítják – és mindehhez nincs szükség külső szabályozástechnikára.

www.festo.hu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek