1. Työprosessi

（1） Aerosolin täyttökoneen toiminta jaetaan yleensä seuraaviin vaiheisiin:

（2） Säiliön valmistus: Tyhjä säiliöiden puhdistus, kuivaus ja esikäsittely.

（3） Nestemäinen täyttö: Formuloitujen nesteiden (esim. Maalit, lääkkeet jne.) Täyttäminen.

（4） Etäisyyden täyte: nesteytetyn kaasun tai paineiden potkurin lisääminen.

（5） Venttiilin asennus ja tiivistys: venttiilien asennus ja säiliöiden tiivistyminen.

（6） Paineen testaus ja laadunvalvonta: Vuotojen ja paineen vakauden testaus.

2. Ydin tieteelliset periaatteet

(1) Nesteen täyttymisen kvantitatiivinen hallinta

Nesteen mittaustekniikka:

Korkean tarkkuuspumppujen (kuten vaihdepumppujen tai peristaltisten pumppujen) ja virtausanturien kautta, jotka perustuvat Bernoullin yhtälön ja Hagen-Poissuillen lain (laminaarisen nesteen tilavuusvirtakaava), hallita nestemäistä virtausta varmistaaksesi, että täyttötilavuusvirhe on vähemmän kuin ± 1%.

Tyhjiöavusteinen täyttö:

Osa laitteesta injektoi nestettä säiliön tyhjymisen jälkeen kaasukuplajäämien välttämiseksi (kaasun osittaisen paineen periaatetta).

(2) Empelen täyttö- ja painease

Nesteytetty kaasun täyttö (esim. LPG):

Pantaja pidetään nestemäisessä tilassa matalassa lämpötilassa tai korkeassa paineessa ja se täytetään kryogeenisen kondensaatiotekniikan tai korkeapaine -injektiojärjestelmän avulla. Lämpötilaa ja painetta säädetään ponneaineen nesteyttämisen vakauttamiseksi Clapeyron -yhtälön mukaisesti.

Paine kaasun täyttö (esim. Co₂, n₂):

Kompressorin avulla paineistettu täyttö noudattaa ihanteellista kaasulakia ja vaatii säiliön paineen laskemisen täyteaineen jälkeen (p₁v₁ = p₂v₂).

(3) Venttiilin tiivistys- ja kaasun kireystakuu

Yleinen reunan tiivistystekniikka:

Mekaaninen käsivarsi kohdistaa venttiilin säiliön suun kanssa ja kohdistaa painetta tiivisteen puristamiseksi tarkkuusmuotin läpi käyttämällä metallin muovia muodonmuutoksia ilmatiiviisen rakenteen muodostamiseksi (materiaalien saantolujuuden periaatteen perusteella).

Vuotojen havaitseminen:

Täyttämisen jälkeen säiliö upotetaan veteen tai kuplat havaitaan heliummassaspektrometrillä hermeettisyyden todentamiseksi (kaasun diffuusion lain perusteella).

3. Keskeinen tekniikka- ja laitemoduulit

（1） Kaksikammion täyttöjärjestelmä:

Joillakin täyttökoneista on erillinen muotoilu, jossa neste ja ponneaine täytetään vaiheina seoksen ennenaikaisen reaktion välttämiseksi (esim. Syttyvät aineet).

（2） Paineen palautteen ohjausjärjestelmä:

Säiliön paineen reaaliaikainen valvonta paineanturien kautta yhdistettynä PID-algoritmiin täyttämisnopeuden dynaamisen säätämiseksi (ylipaineen räjähdyksen estämiseksi).

（3） Matalan lämpötilan täyttötekniikka:

Lämpötilaherkälle potkurille (esim. Butaani) jäähdytysjärjestelmää käytetään matalan lämpötilan ympäristön ylläpitämiseen ja höyrystymisen estämiseen (käyttämällä vaihemuutoksen piilevän lämmön periaatetta).

4. Turvallisuus- ja tehokkuus suunnittelu

（1） Räjähdyksenkestävät toimenpiteet:

Kun lataat syttyviä potkureita, laitteiden on noudatettava ATEX-räjähdyksenkestäviä standardeja, käytä ei-karsimattomia materiaaleja ja typen inerttijärjestelmiä.

（2） Automaatio ja AI -optimointi:

Koneen näkö säiliövirheiden ja AI -algoritmien havaitsemiseksi täyteparametrien (esim. Lämpötila, paine) optimoimiseksi energiankulutuksen vähentämiseksi.

（3） Ympäristöystävällinen kierrätysjärjestelmä:

Kerää haihtuvia kaasuja (VOC) täyttöprosessista ja käsittelee niitä tiivistymisellä tai adsorptiolla ympäristön pilaantumisen vähentämiseksi.

5. sovellusskenaariot ja tekniset haasteet

（1） Korkean viskositeetin nesteiden täyttö (esim. Hiussumma): Viskositeetin vähentämiseksi tarvitaan lämmitys ja virtausnopeuden tarkkaan ohjaamiseksi käytetään ruuvipumppuja.

（2） Aseptinen täyttö (lääketieteelliset suihkeet): Puhtaassa huoneessa käytetyn täyttöjärjestelmän on oltava kestävä korkea lämpötila ja autoklaavin sterilointi.

（3） Miniatyyrisäiliöiden täyttö (esim. Kannettavat suihkeet): Nanometrin tarkkuus pienoisventtiilit ja täyttöpäät vaaditaan.

Yhteenveto

Aerosolin täyttölaitteen tieteellinen olemus on monifaasisten aineiden (nestemäisen + kaasun) tehokas kapselointi turvallisella painealueella ohjaamalla tarkka hydrodynaamisten parametrien ja materiaalien mekaanisia ominaisuuksia. Sen suunnittelu integroi fysiikan (esim. State -kaasuyhtälön), konetekniikan (esim. Tiivennystekniikan) ja älykäs ohjaus (esim. Painepalautejärjestelmä), ja se on tyypillinen edustaja nykyaikaisen kemiallisen laitteiden kentän edustaja. Teknologian edistymisen myötä täyttökone kehittyy suuntaan, että se on tehokkaampi, ympäristöystävällisempi ja älykkäämpi.