1. tööprotsess

（1） Aerosooli täitmismasina töö jaguneb tavaliselt järgmisteks etappideks:

（2） Paagi ettevalmistamine: tühja paagi puhastamine, kuivatamine ja eelvang.

（3） Vedelik täitmine: formuleeritud vedelike täitmine (nt värvid, farmaatsiatooted jne).

（4） raketikütuse täitmine: veeldatud gaasi või kokkusurutud gaasi raketikütuse lisamine.

（5） Klapi paigaldamine ja tihendamine: ventiilide paigaldamine ja paakide tihendamine.

（6） Rõhu testimine ja kvaliteedikontroll: lekete ja rõhu stabiilsuse testimine.

2. peamised teaduslikud põhimõtted

(1) Vedeliku täitmise kvantitatiivne kontroll

Vedeliku mõõtmise tehnoloogia:

Täpsemate pumpade (näiteks käigupumbade või peristaltiliste pumpade) ja vooluandurite kaudu, mis põhinevad Bernoulli võrrandil ja Hagen-Poissuille'i seadusel (laminaarvedeliku mahu voolu valem), kontrollige vedelat voogu, tagamaks, et täitemahu viga on väiksem kui ± 1%.

Vaakumiga abistatav täidis:

Osa seadmest süstib pärast paagis tolmuimemist vedelat, et vältida gaasimullide jääki (kasutades gaasi osalise rõhu põhimõtet).

(2) raketikütuse täitmine ja rõhu tasakaal

Veeldatud gaasi täitmine (nt veeldatud naftagaasi):

Rakendajana hoitakse vedelas olekus madalal temperatuuril või kõrgrõhul ja see täidetakse krüogeense kondensatsioonitehnika või kõrgrõhu süstimissüsteemiga. Temperatuuri ja rõhku kontrollitakse, et stabiliseerida raketikütuse vedeldamist vastavalt Clapeyroni võrrandile.

Suruga gaasi täitmine (nt Co₂, n₂):

Kompressori otseselt survestatud täitmine järgib ideaalset gaasiseadust ja nõuab pärast täitmist paagi rõhu arvutamist (p₁v₁ = p₂v₂).

(3) Klapi tihendamise ja gaasi tiheduse garantii

Rullitud serva tihendamise tehnoloogia:

Mehaaniline käsi joondab ventiili paagi suuga ja rakendab survet tihendi täpsuse kaudu, kasutades metalli plastilist deformatsiooni, et moodustada õhukindla konstruktsioon (põhineb materjali saagikuse tugevusel).

Lekke tuvastamine:

Pärast täitmist sukeldatakse paak vette või mullid tuvastatakse heeliumi massispektromeetri abil, et kontrollida hermeetikat (lähtudes gaasi difusiooni seadusest).

3. võtmetehnoloogia ja seadmete moodulid

（1） Kahekambri täitmissüsteem:

Mõnel täitmismasinal on eraldatud disain, kus segu enneaegse reageerimise vältimiseks (nt tuleohtlikud ained) täidetakse vedelik ja raketikütus.

（2） Rõhu tagasiside juhtimissüsteem:

Paagi rõhu reaalajas jälgimine rõhuandurite kaudu koos PID-algoritmiga, et dünaamiliselt reguleerida täitmiskiirust (et vältida ülerõhu plahvatust).

（3） Madala temperatuuriga täitetehnoloogia:

Temperatuuri tundlike raketikütuste (nt butaan) puhul kasutatakse külmutussüsteemi madala temperatuuriga keskkonna säilitamiseks ja aurustumise pärssimiseks (kasutades faasimuutuse latentse kuumuse põhimõtet).

4. ohutuse ja tõhususe kujundamine

（1） plahvatuskindlad mõõtmed:

Tuleohtlike raketikütuste laadimisel peavad seadmed järgima ATEX plahvatuskindlaid standardeid, kasutama mitteparkitavaid materjale ja lämmastiku inertrisüsteeme.

（2） Automaatika ja AI optimeerimine:

Masinavisioon paagi defektide ja AI algoritmide tuvastamiseks, et optimeerida täitmisparameetreid (nt temperatuur, rõhk) energiatarbimise vähendamiseks.

（3） Keskkonnasõbralik ringlussevõtu süsteem:

Kogub täiteprotsessist lenduvaid gaase (VOC) ja kohtleb neid kondenseerumise või adsorptsiooni abil, et vähendada keskkonnareostust.

5. rakenduse stsenaariumid ja tehnilised väljakutsed

（1） Suure viskoossusega vedelike täitmine (nt Hairspreray): voolukiiruse täpseks juhtimiseks kasutatakse viskoossuse vähendamiseks kuumutamist ja kruvipumbad kasutatakse.

（2） aseptiline täidis (meditsiinilised pihustid): töös puhtas ruumis, täitesüsteem peab olema kõrge temperatuuri ja autoklaavi steriliseerimise suhtes vastupidav.

（3） Miniatuursete mahutite täitmine (nt kaasaskantavad pihustid): vaja on nanomeetri täpsusventiilid ja täitmispead.

Kokkuvõte

Aerosoolide täitmismasina teaduslik olemus on mitmefaasiliste ainete (vedela + gaasi) tõhusa kapseldamise realiseerimine ohutu rõhuvahemikus hüdrodünaamiliste parameetrite ja materjalide mehaaniliste omaduste täpse kontrolli kaudu. Selle disain integreerib füüsikaseadused (nt oleku gaasivõrrand), masinaehituse (nt tihendamise tehnoloogia) ja intelligentse juhtimise (nt rõhu tagasiside süsteem) ning see on tänapäevase keemiaseadmete välja tüüpiline esindaja. Tehnoloogia edenemisega areneb täitmismasin tõhusama, keskkonnasõbralikuma ja intelligentsema suunas.