如何使用压力控制器进行超精确和响应的流量控制？
由于微流控刚开始出现时采用注射泵以及注射泵易于寻找、使用等方面的历史原因，使得注射泵是微流体实验应用中常用的系统。然而，由于压力控制独特的性能可以增强实验，很多研究人员开始转向压力控制系统。
本文中，我们将解释压力驱动的流量控制如何工作，不同驱动控制技术的优点/缺点以及如何根据您的要求在注射泵和压力控制之间进行选择。
组件列表
（1）微流体OB1 MK3流量控制器
（2）样品储液池
（3）液体流量传感器
实验装置连接图：将您的系统转换为强大的注射泵
压力驱动的流量控制是取代注射泵的明智选择，它允许在毫秒响应时间内无脉冲流动，包括在样品储液池内使用气体输入压力，以便将液体从储液池流到您的微流体实验装置。
流量控制原理
压力控制器对储液池如Eppendorf，Falcon或含有样品的瓶子等施加压力，然后，将液体平稳且准瞬间注入到微流体芯片中。
图3：样品储液池被加压，气体推动液体表面，流体将流过出口。因此，控制储液池的输入气体的压力将能够控制流出储液池的液体。由于采用压电技术的压电压力调节，Elveflow系统能够在40 ms内调节液体流量，稳定性为0.005%。压力驱动流量控制的一个优点在于能够处理数百mL的流体体积。因此，您可以将您的系统变成一个强大的注射泵。
通过将我们的压力控制器与流量传感器相结合，您可以实现超精确和快速响应的流量控制。您可以在Elveflow软件中设定液体流量值，并且由于可定制的PID反馈回路，压力控制器将自动调节压力以便达到所设定的液体流量值。
优点/弱点
注射泵控制 | 压力泵控制 |
优势 | 优势 |
l 微流体实验的快速实验装置 | l 响应时间快（低至10 ms） |
l 可以知道长时间实验中液体的分配量 | l 高稳定性和无脉冲流动 |
l 注射泵产生的高压力可以是几百bar | l 可以处理几升的液体量 |
| l 可以控制死端通道中的流体 |
| l 与流量计一起使用时，允许启动流量和压力控制。 |
弱点 | 弱点 |
l 响应时间（1） | l 高达8bar |
l 了解实时流量（2） | l 可能的倒流（8） |
l 受限液体体积的分配（3） |
|
l 脉冲（4） |
|
l 微流体器件破坏（5） |
|
l 无压力测量（6） |
|
l 死端通道（7） |
|
注释： |
（1）响应时间可以从几秒到几小时不等，具体取决于流体阻力和导管的合规性。 |
（2）没有流量计，用户无法知道瞬态期间（几秒到几小时）的实际流量。 |
（3）注射泵分配的流体体积量受到限制 |
（4）即使是无脉冲注射泵，也需要根据您的实验条件仔细选择注射器尺寸，以避免由于注射器的步进马达造成的流速周期性脉动。 |
（5）如果通道堵塞例如灰尘，压力会无限制地增加，并可能导致微流体器件损坏。 |
（6）了解微流体系统内的压力需要用到压力传感器 |
（7）使用注射泵不可能对死端通道如集成阀中的流体进行流量控制。 |
（8）当压力不平衡时，当进行多个输入的流量切换时，可能有回流（需要与阀相关联才能解决问题）。 |
性能：注射泵 VS 压力控制
注射器泵的主要优点是它们非常易于使用，并且微流体实验中使用注射泵的两个主要缺点是在设置新的液体流速时，由于电机步进而导致的流动振荡的响应时间较慢。芯片内部的流量变化可能需要几秒到几小时（请参见：为什么注射泵在微流体实验中具有较低的响应？博文），这种反应性的缺乏是注射泵对于许多应用的主要限制之一。
现代微流体压力控制器还可以通过将流量计与反馈回路集成来控制压力和流量。因为当微流体研究人员需要高流量响应性，高流动稳定性和准确度，以及当他们使用死端通道或需要大量的样品时，他们主要使用压力控制器。
响应时间和稳定性
结论
如前所述，每个系统都有其缺点和优点。注射泵方便，并且已经使用了很长时间。然而，当设置复杂或需要精细控制时，性能受到限制（响应时间，振动等等），这在微流体实验中经常碰到这种情况。
压力控制越来越多地被使用，因为它是为微流体开发的，它完全满足用户的期望（响应性、稳定性、可重复性等等）。压力控制技术几乎涵盖了所有的微流体应用（97%以上），并开始进入其它相关领域，如生物学和化学。同时，配套压力控制器的可选配件如切换阀MUX、传感器等非常广泛，可以针对实验的需求而加以选择，同时这些选配件的价格下降使得其应用领域更加广泛。
Elveflow同时提供压力控制器OB1、液体流量传感器MFS和BFS、液体压力传感器MPS及微流体切换阀等，希望广大的研究人员凭借这些优异的微流控仪器取得丰富的研究成果。
相关应用介绍
数字微流控：微流体液滴和乳液科学，请点击 这里
什么是数字微流控？请点击 这里
使用压力驱动的数字微流控，请点击 这里
在微流控毛细管中产生液滴，请点击 这里
如何在微流控毛细管内生成液滴并调节液滴的尺寸？请点击 这里
微流控OB1压力泵结合流量传感器MFS产生快速、稳定的油包水液滴，请点击 这里
微流控液滴包覆应用之液滴测序（Droplet-Sequencing），请点击 这里
