ذكي مولد نيتروجين عالية النقاء هو نوع من المعدات الذكية التي يمكن رصد ومراقبة المعلمات مثل نقاء و معدل تدفق غاز النيتروجين في الوقت الحقيقي . من أجل ضمان نقاء النيتروجين الناتج تلبية الاحتياجات ( على سبيل المثال ، أكثر من أو يساوي 99.999 ٪ ) ، فإنه يحتاج إلى التحقق من خلال طريقة الاختبار العلمي و مطابقة الجهاز . وفيما يلي وصف مفصل لطريقة الكشف عن جهاز ذكي مولد النيتروجين عالية النقاء :
الكشف عن المؤشرات الأساسية
نقاء النيتروجين : محتوى العنصر الرئيسي ( ن ₂ ≥ 99.999 ٪ ) ، محتوى الشوائب ( س ₂ ، ح ₂ س ، المشارك ₂ ≤ جزء في المليون ) .
استقرار تدفق الانتاج : مجموعة من التقلبات في تدفق ( على سبيل المثال ± 1 ٪ من القيمة المحددة ) .
استقرار الضغط : مجموعة من تقلبات الضغط الناتج ( على سبيل المثال ± 0.01mpa ) .
سرعة استجابة النظام : تنظيم الوقت ( على سبيل المثال ، أقل من 10 ثوان ) عند نقاء أو تدفق التغييرات .
على المدى الطويل تشغيل الموثوقية : تشغيل مستمر لأكثر من 72 ساعة دون خطأ .
طريقة الاختبار
1 . اختبار نقاء النيتروجين
طرق : الموصلية الحرارية للكشف عن خلية ( TCD ) كروماتوغرافيا الغاز
المبدأ : استخدام الغاز المختلفة الموصلية الحرارية التفاضلية الانفصال والتحليل الكمي من الشوائب في النيتروجين ( مثل o ₂ و h ₂ ) .
خطوات
عينات من غاز النيتروجين مولد تم جمعها و نقلها إلى العمود الكروماتوجرافى من خلال ستة طريقة صمام .
الغاز الناقل ( على سبيل المثال ، الهليوم ) يحمل عينة من خلال مركز المواصلات الكاشف الذي النواتج إشارة كهربائية .
محتوى الشوائب وتحسب على أساس الوقت الاحتفاظ منطقة الذروة ، ثم يتم تحويلها إلى نقاء النيتروجين .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا عالية الدقة ( تصل إلى جزء في المليون الصف ) ، ومناسبة لتحليل أثر الشوائب .
القيود : ارتفاع تكلفة المعدات التي تتطلب المعايرة الدورية .
طريقة الاستشعار الكهروكيميائية
المبدأ : أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية ( مثل زركونيا الاستشعار ) حساسة للأكسجين ، قياس محتوى òمن خلال التغيرات الحالية ، غير مباشرة حساب نقاء النيتروجين .
خطوات
عينة من غاز النيتروجين يتم إدخالها إلى غرفة الاستشعار ، والأكسجين يتفاعل مع استشعار المواد لتوليد التيار الكهربائي .
س ̀ المحتوى يحسب على أساس العلاقة الخطية بين القيمة الحالية و تركيز الأوكسجين .
نقاء النيتروجين = 100 ٪ - س ₂ - محتوى الشوائب الأخرى ( تحتاج إلى معايرة ) .
المزايا : استجابة سريعة ( أقل من 5 ثوان ) ، ومناسبة على الخط رصد .
الحد : يمكن الكشف عن الأوكسجين فقط ، تحتاج إلى الجمع بين غيرها من أجهزة الاستشعار ( مثل أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء لقياس CO ₂ ) تقييم شامل النقاء .
الطريقة الثالثة : مسايرة محلل الأوكسجين
المبدأ : قياس تركيز الأوكسجين بواسطة المجال المغناطيسي باستخدام مسايرة خصائص جزيئات الأكسجين .
خطوات
عينة من النيتروجين يدخل غرفة القياس من محلل و جزيء الأكسجين يجذب المجال المغناطيسي .
تغيير المجال المغناطيسي يؤدي إلى تغيير في الكشف عن إشارة كهربائية من لفائف ، والتي يتم تحويلها إلى تركيز الأوكسجين القيمة .
نقاء النيتروجين = 100 ٪ - س ₂ المحتوى .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا الاستقرار عالية ، والخدمة الطويلة في الحياة .
الحد : يمكن الكشف عن الأوكسجين فقط ، تحتاج إلى معايرة كثافة المجال المغناطيسي بانتظام .
2 . تدفق اختبار الاستقرار
طرق : مقياس الجريان الشامل
المبدأ : قياس تدفق الغاز مباشرة من خلال الكتلة الحرارية أو كوريوليس الشامل تدفق متر .
خطوات
توصيل الناتج من مولد نيتروجين إلى كتلة تدفق متر مدخل .
الهدف من تدفق ( على سبيل المثال ، 100 مل / دقيقة ) ، سجل التدفق الفعلي .
رصد مستمر لمدة 30 دقيقة ، وحساب تدفق تقلب مجموعة ( الحد الأقصى - الحد الأدنى ) .
المعايير : تدفق التقلبات يجب أن تكون أقل من ± 1 ٪ من القيمة المحددة ( مثل 100 ± 1 مل / دقيقة ) .
3 . الضغط اختبار الاستقرار
طرق : طريقة استشعار الضغط الرقمي
المبدأ : استخدام piezoresistive أو كهرضغطية استشعار لقياس ضغط الغاز .
خطوات
تركيب أجهزة استشعار الضغط على خط الانتاج من مولد نيتروجين .
الهدف من الضغط ( على سبيل المثال ، 0.5 الآلام والكروب الذهنية ) يتم تعيين قيمة الضغط الفعلي هو مسجل .
رصد مستمر لمدة 30 دقيقة ، وحساب مدى تذبذب الضغط ( الحد الأقصى - الحد الأدنى ) .
المعايير : تقلبات الضغط يجب أن يكون أقل من ± 0.01mpa ( على سبيل المثال ، 0.500 ± 0.010mpa ) .
4 - نظام الكشف عن سرعة الاستجابة
طريقة استجابة خطوة إشارة
المبدأ : قياس نظام ضبط الوقت من خلال تغيير مفاجئ في تحديد قيمة ( على سبيل المثال ، نقاء من 99.9 في المائة إلى 99.999 ٪ ) .
خطوات
ربط مولد نيتروجين نقاء محلل تدفق متر .
يدويا أو عن طريق برامج تؤدي إلى تغيير تدريجي في نقاء الإعداد .
الوقت اللازم لتسجيل نقاء أو تدفق تصل إلى 95 ٪ من القيمة المحددة حديثا ( ضبط الوقت ) .
معيار : ضبط الوقت يجب أن يكون أقل من 10 ثوان ( اعتمادا على مواصفات المعدات ) .
5 . عملية طويلة الأجل اختبار الموثوقية
طرق : 72 ساعة تشغيل اختبار مستمر
خطوات
تعيين مولد نيتروجين حسب تصنيف حالة التشغيل ( على سبيل المثال ، نقاء 99.999 ٪ ، تدفق 100 مل / دقيقة ) .
تعمل باستمرار لمدة 72 ساعة ، وتسجيل البيانات من النقاء ، معدل التدفق والضغط في كل ساعة .
التحقق من ما إذا كان هناك أي إنذار ، توقف أو المعلمة تجاوز المعدات .
معيار : لا خطأ في غضون 72 ساعة ، المعلمة تقلب ضمن النطاق المسموح به .
تكوين جهاز الكشف
ذكي مولد نيتروجين عالية النقاء يجب أن تكون مجهزة مع الأجهزة التالية :
نقاء وحدة الكشف
كروماتوجرافيا الغاز ( TCD الكاشف ) أو الكهروكيميائية / ممغطس محلل الأوكسجين .
أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ، وأجهزة استشعار الرطوبة ، الخ .
وحدة الكشف عن تدفق
مقياس الجريان الشامل ( مجموعة تغطي 0.1-1000 مل / دقيقة ، الدقة ± 0.5 ٪ خ م ) .
وحدة الكشف عن الضغط
استشعار الضغط الرقمي ( مجموعة 0-1mpa ، الدقة ± 0.001mpa ) .
الحصول على البيانات ونظام التحكم
الكمبيوتر الصناعية أو المجلس التشريعي الفلسطيني ، في الوقت الحقيقي جمع بيانات الاستشعار وتوليد التقرير .
وظائف البرنامج : إعداد المعلمة ، رسم المنحنى ، إنذار عتبة الإعداد ، تخزين البيانات التاريخية .
جهاز مساعد
صمام تخفيض الضغط ، صمام تنظيم الجهد ، فلتر ( ضمان إدخال الغاز النظيف ) .
معيار الغاز ( تستخدم لمعايرة أجهزة الاستشعار ، مثل معيار غاز النيتروجين مع 5 ٪ س ̀ ) .
الفولاذ المقاوم للصدأ الأنابيب والمفاصل ( تجنب امتصاص الغاز أو تسرب ) .
رابعا ، عملية الكشف عن عينة
أخذ ذكي مولد نيتروجين ( تصميم نقاء 99.999 ٪ ، تدفق 100 مل / دقيقة ) في المختبر على سبيل المثال :
ربط الجهاز : الناتج من مولد متصل مع فلتر ، صمام تخفيض الضغط ، كتلة تدفق متر ، محلل الأوكسجين ، كروماتوجرافيا الغاز في التسلسل .
بدء تشغيل الجهاز : مجموعة نقاء 99.999 ٪ ، تدفق 100 مل / دقيقة ، تشغيل 30 دقيقة إلى الاستقرار .
نقاء الاختبار :
س ₂ المحتوى ( ينبغي أن يكون أقل من 5 جزء في المليون ) تم تسجيلها من قبل محلل الأوكسجين .
الشوائب مثل ح ₂ س ₂ CO ₂ تم الكشف عنها بواسطة الفصل اللوني للغاز .
قياس التدفق : مقياس الجريان الشامل يظهر معدل التدفق الفعلي ( 100 ± 1 مل / دقيقة ) .
قياس الضغط : استشعار الضغط يظهر الضغط الناتج ( 0.500 ± 0.010mpa ) .
رد : اختبار يدويا تغيير نقاء مجموعة قيمة إلى 99.9 في المائة ، وتسجيل ضبط الوقت ( ينبغي أن يكون أقل من 8 ثوان ) .
اختبار على المدى الطويل : تشغيل مستمر لمدة 72 ساعة ، وتسجيل البيانات في الساعة ، والتأكد من عدم وجود خطأ .
توليد تقرير : البرمجيات تلقائيا يولد النقاء ، معدل التدفق ، منحنى الضغط و النتيجة النهائية .
خامساً - نقاط الاهتمام
معايرة أجهزة الاستشعار : معايرة محلل الأوكسجين ، مقياس الجريان الشامل بانتظام مع معيار الغاز لتجنب الانجراف .
خط ضيق : التحقق من جميع المفاصل مع الماء والصابون قبل الاختبار لمنع تسرب من التأثير على النتائج .
التدخل البيئي : تجنب الكشف في مجال مغناطيسي قوي أو ارتفاع في درجة الحرارة ، ومنع أجهزة الاستشعار من الانذارات الكاذبة .
التحقق من صحة البيانات : اثنين أو أكثر من الأساليب المعتمدة عبر التحقق من المعالم الرئيسية ( على سبيل المثال ، نقاء ، محلل الأوكسجين ، اللوني للغاز ) .
حماية السلامة : عالية النقاء النيتروجين يمكن أن يؤدي إلى الاختناق ، تأكد من أن يتم الكشف عن التهوية الجيدة ومجهزة تركيز الأوكسجين التنبيه .
سادساً - ملخص
ذكي مولد نيتروجين مع نقاء عالية يجب أن تكون جنبا إلى جنب مع الغاز اللوني ، الكهروكيميائية الاستشعار ، مقياس الجريان الشامل وغيرها من التكنولوجيات ، من خلال عملية موحدة للتحقق من نقاء ، معدل التدفق ، الضغط وغيرها من المؤشرات الأساسية . المعدات المساعدة يجب أن يكون دقة عالية ، والاستقرار عالية ، التلقائي وظيفة جمع البيانات ، من أجل تلبية متطلبات صارمة من المختبرات الصناعية المشهد . الفحص الدوري والصيانة هي المفتاح لضمان موثوقية تشغيل المعدات على المدى الطويل .