Gn Flow Meter è un produttore leader di strumenti di misurazione e controllo microfluidici.
Misuratore di portata a ingranaggi micro-ovali: principio di funzionamento, vantaggi, svantaggi, caratteristiche, applicazioni e riepilogo.
1. Principio di funzionamento
Microflussimetri operano secondo vari principi fisici, principalmente suddivisi in sensori attivi e passivi.
I flussimetri attivi forniscono energia al fluido per misurarne le perturbazioni:
Flussometri termici : il tipo più comune. Riscaldano il liquido e misurano il trasferimento di calore per determinare la portata.
Misuratori di portata Coriolis : un tubo oscillante genera una forza di Coriolis proporzionale alla portata massica, misurando sia la portata che la densità.
I flussimetri passivi non aggiungono energia al fluido. Il flusso viene dedotto dalla caduta di pressione, dalla forza di attrito o dalla deformazione di un elemento sensibile.
Tra le tecnologie emergenti figurano i sensori a fibra ottica e i sensori a rotore in idrogel magnetico.
2. Vantaggi
Elevata sensibilità : misura flussi inferiori a 1 mL/min, fino a valori nell'ordine dei nanolitri al minuto.
Dimensioni compatte : ideali per l'integrazione in sistemi di piccole dimensioni.
Elevata precisione : alcuni progetti raggiungono una deviazione inferiore a ±0,9%.
Nessuna calibrazione necessaria : alcuni tipi (ad esempio, Coriolis) offrono un funzionamento senza calibrazione.
Ampio intervallo di misurazione : alcuni sensori coprono oltre 3 ordini di grandezza.
3. Svantaggi
Costo elevato : i misuratori Micro Coriolis sono significativamente più costosi dei sensori termici.
Rischio di ostruzione : i canali interni molto piccoli sono soggetti a ostruzione da parte di particelle.
Sensibilità alla temperatura : i sensori termici possono riscaldare il fluido, influenzando i liquidi termosensibili.
Opzioni limitate : le soluzioni industriali per portate inferiori a 1 mL/min rimangono limitate.
4. Caratteristiche principali
Principi di misurazione attivi e passivi (termici, Coriolis, basati sulla pressione, ottici).
Capacità di flusso ultra-basso: da nL/min a 30 mL/min.
Fattore di forma compatto: elementi sensibili di dimensioni fino a 126 μm.
Compatibilità con diversi fluidi: acqua, oli, carburanti, solventi, prodotti alimentari.
Capacità di pressione elevata: alcuni modelli resistono fino a 5000 psi.
5. Applicazioni
| Industria | Applicazioni |
|---|---|
| Medicina e farmaceutica | Pompe per la somministrazione di farmaci, dosaggio dell'insulina, diagnostica clinica |
| Semiconduttore | Rivestimento con fotoresist, iniezione di elettrolita |
| Prodotti chimici e di laboratorio | Miscelazione di reagenti, dispositivi microfluidici |
| Cibo e bevande | Macchine da caffè, distributori di bevande |
| Produzione industriale | Dosaggio, rivestimento, spruzzatura, test di tenuta |
6. Riepilogo
Il microflussometro è un dispositivo di precisione essenziale per la misurazione di flussi estremamente bassi. I suoi principali punti di forza sono l'elevata sensibilità, le dimensioni compatte e la precisione. I suoi principali limiti sono il costo elevato e il rischio di intasamento. Svolge un ruolo fondamentale nelle applicazioni nel settore dei semiconduttori, in quello medicale e nella microfluidica.
