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Instrumentos de laboratório e fiabilidade
Em matéria de testes laboratoriais, a fiabilidade desempenha um papel essencial. Para acompanhar o ritmo exigido, o equipamento de laboratório não só deve ser perfeitamente fiável do ponto de vista funcional, como também deve dispor de uma longa vida útil. Quanto aos resultados, a repetibilidade e a precisão são essenciais para obter resultados perfeitamente reproduzíveis. Para conceber máquinas de testes laboratoriais fiáveis nestes dois aspetos, deve ser dada especial atenção às escolhas de design e à seleção do motor. Explicações.
Fiabilidade: um fator essencial para instrumentos de laboratório
De modo a ser economicamente viável e corresponder às expectativas do mercado, uma máquina de laboratório tem de oferecer um rendimento extremamente elevado. Não é invulgar que este tipo de equipamento funcione 24 horas por dia, 7 dias por semana. Esta é uma das razões pelas quais o funcionamento deve ser ideal, simplesmente para evitar interrupções de produção. A mais pequena avaria comprometeria todo o processo de ensaio e perder-se-ia um tempo de funcionamento precioso. A chave para um design de sucesso é, portanto, basear o seu dispositivo em componentes fiáveis, com uma longa vida útil e um bom nível de qualidade.
Temperaturas de serviço, rastreabilidade e limpeza dos materiais, selagem do equipamento, precisão da quantidade na pipetagem — estes são apenas alguns dos elementos que têm de ser considerados para garantir a repetibilidade e reprodutibilidade dos movimentos e a fiabilidade dos testes. Mais especificamente, deve ser prestada especial atenção aos subconjuntos utilizados para obter o resultado dos ensaios. Estes subconjuntos executam todos os movimentos motorizados necessários para colocar a amostra analisada em contacto com os reagentes escolhidos. Estes movimentos envolvem essencialmente o transporte e a pipetagem.
Fiabilidade dos instrumentos de laboratório: as boas práticas de design
- Respeite as especificações de montagem para cada componente. Mesmo que se sinta tentado a afastar-se das especificações para manter os custos baixos, uma qualidade de montagem abaixo do ideal pode resultar em desvios de repetibilidade entre os vários produtos fabricados, o que deve ser evitado para garantir a fiabilidade.
- Elimine as configurações dependentes do operador que são sujeitas a interpretação. Se a intervenção humana for incluída na configuração pode existir o risco de discrepâncias nos resultados de uma pessoa para outra. O operador pode não introduzir corretamente as configurações ou as instruções podem não ser suficientemente claras. Da mesma forma, se as peças mecânicas incluírem uma opção de configuração, existe o risco de perderem a sua configuração ao longo do tempo e necessitarem de ser reajustadas.
- Não poupe na precisão, tanto nos próprios componentes como nas interfaces entre os componentes.
- Mantenha toda a cadeia de qualidade sob controlo, tanto no que diz respeito à qualidade do fornecedor como aos testes de aceitação das peças antes da montagem.
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Opções de design: como manter um controlo rigoroso da precisão do movimento
O principal desafio no design é atingir o nível de qualidade ideal ao custo ideal, fazendo as melhores escolhas técnicas para a função desejada e para a vida útil prevista da máquina. No que respeita à precisão do movimento, existem várias opções:
- Interruptores de fim de curso e motor de passo. Se o motor tiver as dimensões corretas, esta combinação permite-lhe controlar a posição, mas sem feedback.
- Codificadores e motor de passo. Esta combinação garante informações imediatas sobre a posição exata. Se pretender maximizar a precisão do movimento, esta é a melhor opção. No entanto, os codificadores são geralmente mais dispendiosos do que os interruptores de fim de curso.
Em vez de um motor de passo, também pode optar por um motor EC (também designado por motor BLDC), que consegue atingir resultados ainda melhores em termos de capacidade de controlo e de servocontrolo dos movimentos.
Com a sua inteligência integrada, os motores BLDC fornecem feedback sobre o funcionamento do motor, o que simplifica bastante o controlo. No entanto, os motores BLDC são mais dispendiosos do que os motores de passo. Portanto, por vezes é preferível utilizar motores de passo combinados com interruptores de fim de curso ou codificadores.
Em qualquer caso, quando o objetivo é maximizar a vida útil, as tecnologias sem escovas são a melhor opção, pois a inclusão de motores com escovas pode resultar numa vida útil limitada.
Vida útil e elementos de desgaste
De modo a proporcionar uma fiabilidade excecional, os motores e conjuntos de um instrumento de laboratório têm de ter uma vida útil longa. Por conseguinte, é necessário fazer escolhas entre as várias gamas de produtos disponíveis, uma vez que nem todos os motores permitem responder a este desafio. Algumas tecnologias de motores oferecem apenas 3000 horas de funcionamento, enquanto outras permitem atingir até 20 000 horas.
Além disso, em caso de uma montagem incorreta ou se os motores acabarem por funcionar fora da sua gama nominal, isso reduzirá a sua vida útil. Por conseguinte, é altamente recomendável seguir as recomendações do fabricante. A mesma regra aplica-se a todos os componentes envolvidos no movimento: rolamentos, pinhões, correias e comutadores. Com estes componentes, também é necessário focar nos elementos de desgaste.
Com mais de 20 anos de experiência no setor médico, a maxon France identifica os componentes mecânicos e tipos de motores mais adequados para as especificações do cliente, para guiá-lo até à melhor e mais económica opção.
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