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气相色谱温度控制系统

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  • 气相色谱仪温度控制系统简述

    气相色谱仪温度控制系统简述

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制系统简述[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]温度控制的准确和可靠,对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的可靠性而言至关重要。尤其是环境分析、生命科学、食品安全、石化分析、电子工业等样品较为复杂、分析方法较为复杂或者分析要求较高的领域,样品分析保留时间重现性的要求较高,对色谱系统温度的要求也比较高。本文简述色谱温度控制系统的基本原理和参与温度控制的主要元器件。[/font][align=center][font=宋体]简述[/font][/align][font=宋体]随着社会科技进步,分析工作者面临着日益增多的分析要求较高的工作,例如食品安全、环境分析、石化分析等方面存在较多复杂样品,一般对组分保留时间的重复性有较高的要求,这就要求[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]有更好的温度控制系统。[/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的温度控制系统属于典型的反馈控制系统,控制装置对目标部件的温度施加的控制作用,是取自目标部件温度的反馈信息,用来不断修正设定温度与实际温度之间的偏差,从而实现目标部件的控制任务,温度系统的结构如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][img=,503,129]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300836001297_3118_1604036_3.jpg!w690x176.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]温度控制系统框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]以[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱为例对控制系统的工作过程予以说明,在分析工作过程中,如果柱温箱的实际温度发生异常扰动,温度传感器将测定温度值反馈给比较点,温度控制系统将设置温度与测定温度的偏差[/font][font=Times New Roman]e[/font][font=宋体]发送给温度控制器,温度控制器向执行器发出对应的指令——调节加热功率和冷却部件,执行器接受指令使柱温箱温度恢复为设定值。[/font][/font][align=center][font=宋体]温度控制系统元器件组成[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制元器件组成如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示,被控部件(柱温箱、进样口、检测器或者其他部件)内安装的温度传感器测定其实际温度传送给控制器,控制器调节执行器(包括加热器和冷却器)的工作,使加热器释放的热量与被控部件耗散热量(包括部件自身耗散热量和冷却器消耗热量)达到平衡,被控部件的温度即可达到稳定状态。[/font][/font][align=center][img=,323,158]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300836089450_6453_1604036_3.jpg!w690x338.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2 [/font][font=宋体]温度控制系统元件示意图[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]温度传感器[/font][/font][font=宋体]常用的温度传感器为铂电阻、热敏电阻和热电偶。温度传感器可以及时准确的测定被控部件的温度反馈给控制器。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]执行器[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]通常使用加热器、柱箱风扇、冷却组件、冷却风扇、液氮或液体二氧化碳控制器作为温度执行器。[/font][font=宋体]加热器一般选用加热丝、加热棒等电阻式加热器为进样口、色谱柱、检测器或者其他部件提供加热源,以升高各部件温度。[/font][font=宋体]柱箱一般采用流动空气浴方式加热,柱箱风扇可以使柱箱内温度分布更加均匀,并加快柱箱升温降温速度。[/font][font=宋体]柱箱冷却组件包括柱箱后开门、后开门控制电机、风道、辅助降温风扇以及液氮、液体二氧化碳等部件,以降低柱温箱温度。[/font][font=宋体]某些特殊场合下,某些形式的进样口带有冷却风扇、液氮、液体二氧化碳部件降低进样口温度。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]控制器[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制器通常情况下由晶闸管之类的电器元件和控制线路组成。色谱系统工作时,由控制器协调加热器和冷却器工作,以获得稳定温度。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]其他部件[/font][/font][font=宋体]保护器(温度熔断器、热电偶或温度开关),当温度控制出现严重故障时,迅速切换系统加热。[/font][align=center][font=宋体]温度控制系统的需要注意的问题[/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]控制系统的时间常数[/font][/font][font=宋体]温度控制系统稳定工作需要传感器与执行器之间的响应时间配合良好,否则将会出现温度震荡的现象。色谱柱温箱要求控制系统响应速度较快,以满足高精度、高速度温度控制要求。一般需要选择响应速度快的薄膜铂电阻符合高速度的控制器工作要求。而检测器、进样口或者其他金属基体的部件,一般需要系统响应时间不要过快。[/font][font=宋体]以进样口为例,常见的进样口使用金属块作为基体,当温度传感器测量到进样口温度低于设定值,控制器发出指令使加热器提高加热功率提高进样口温度。但是进样口温度升高到设定值并不能瞬间完成,即进样口接收到加热指令直至温度上升到设定值之间需要一定的时间差异,如果系统控制时间常数过短,在此期间控制器仍旧发出加热指令,那么进样口温度就会较多超出设定值,降温过程也同样会存在此问题。色谱工作者就会观察到加样口温度在设定值附近发生震荡。[/font][font=宋体]进样口一般使用装配式铂电阻,感知温度也存在一定延迟,与金属块升温延迟都是进样口温度时间常数的重要组成部分,温控系统必须设定有良好的控制信号时间延迟。[/font][font=宋体]也就是说,对于进样口此类的加热惯性较大的部件,当温度控制系统检测到进样口温度发生偏差时,并非迅速给出加热或降温指令,而是首先延迟一段时间,然后再进行调节。[/font][font=宋体]柱温箱系统的加热惯性较小,温控系统需要较短的时间常数。[/font][font=宋体]温度控制不稳定,从而干扰色谱图基线和待测组分的保留时间,比较典型的结果是正弦波状态的基线。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]故障和保护[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度系统的基本原理和常用元器件功能。[/font]

  • 气相色谱仪机械控制系统简述

    气相色谱仪机械控制系统简述

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械控制系统简述[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]随着色谱分析应用要求的日益提高,并且伴随着现代机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子技术的发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url])色谱仪逐渐成为复杂的机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]光学[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]化学分析系统。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])系统中安装的自动进样器单元(包括液体自动进样器、自动阀进样器、顶空进样器、热解析进样器、吹扫捕集进样器、热裂解进样器等)、自动阀切换单元、风扇和柱温箱后开门部分在仪器运行工作中都需要进行精确地机械控制,这些单元需要精确控制的物理量有机械位置、机械位移、旋转角度、速度和加速度等。本文对机械控制系统的基本原理和方法给予简单叙述,希望对色谱工作者和色谱维修工作者的日常工作给予一定帮助。[/font][/font][align=center][font=宋体][font=宋体]简述[/font] [font=宋体]开环和闭环控制[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])分析系统中存在较多机械运动部件,系统需要根据分析方法的要求,在合适的时间和状态下对运动部件进行合适的控制,例如部件的空间位置和位移、部件的运行速度和角度以及部件运行的加速度。[/font][font=宋体][font=宋体]常见情况下,部件的基本控制方式分开环控制和闭环控制两种,图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]为开环控制的基本原理框图,控制系统由控制器、执行器(一般为电机或气缸)、传动机构和目标部件组成。信号由输入端向输出端单向传递,没有信号反馈形成闭环的回路,此种控制方式的特点为,输出量不会对输入量产生任何影响。[/font][/font][font=宋体]开环控制方式结构较为简单、调节方便、故障率低,控制器直接给出系统输入量,对系统中可能产生的干扰或者系统中参数变化均不给出补偿,在精度要求不高或者扰动影响较小的场合下较为适用。例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱后开门角度的控制、柱温箱或其他部件风扇运转速度的控制或者色谱柱切换阀旋转控制,一般采用开环控制方式。[/font][font=宋体]开环控制方式的缺陷较为明显,当系统出现故障时,目标部件不能完成控制目标,单系统不能识别此故障。例如在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱后开门控制系统中,当执行器(电机)不能运转致使柱箱后开门不能开启,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱温度将会产生降温速度异常降低的故障,但系统并不会给出硬件报警信息。[/font][img=,483,40]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115130118_3723_1604036_3.jpg!w690x57.jpg[/img][font=Calibri] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]开环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]为闭环控制系统原理框图,与开环系统相比,该系统增加了传感器测量回路,使闭环控制系统有较高的精度,但结构更为复杂,系统的分析与设计相应较为困难。[/font][/font][font=宋体]闭环控制的工作原理是基于偏差的控制,在系统工作过程中,系统将传感器反馈的目标部件的实际位置传递给比较器,控制系统将反馈量与设定量进行比较,如果发生正向偏差,系统将向执行器(电机)给出命令,使其旋转或者降低速度,最终减小偏差。[/font][img=,503,114]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115216501_132_1604036_3.jpg!w690x157.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]闭环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])的温度、流量、进样器位置、角度、速度的控制一般采用闭环控制方式,用以实现高稳定性、高速、高准确性的控制。例如某些型号的自动进样器,可以对进样针的空间位置实现[/font][font=Times New Roman]0.01mm[/font][font=宋体]精度的控制。[/font][/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font]

  • 色谱仪温度控制系统常见故障解析

    [align=center][font=宋体]色谱仪温度控制系统常见故障解析[/font][/align][font=宋体]首先需要保证实验室的电源电压、功率、温度、安装位置等满足色谱仪的工作要求。[/font][font=宋体][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]电源:[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱加热功率较大(一般情况下,大于[/font][font=Calibri]2000W[/font][font=宋体]),实验室电源需要有正确的供电电压与足够的输出功率,否则可能造成温度控制问题,例如温度不能达到设定值或者程序升温过程中,实际柱温不能正确跟随温度程序。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2 [/font][font=宋体]环境温度:[/font][/font][font=宋体][font=宋体]一般情况下,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的柱温箱仅有加热功能并无制冷功能,柱箱的设置温度必须高于环境温度(一般要求高于环境温度[/font][font=Calibri]10[/font][font=宋体]℃左右)。当使用较低柱箱温度的色谱分析条件时,必须控制实验室温度。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]安装位置:[/font][/font][font=宋体]色谱仪重要的工作模块,例如柱温箱或者检测器,应当处于温度或者气流剧烈变动的位置,尽量避免空调之类的气流直吹。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的安装位置,需要保证散热环境良好。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱的背面设计有后开门以利于降温,日常使用中需要注意色谱仪与实验室墙壁之间保持一定距离,清理其他可能会阻碍气流的障碍物。[/font][font=宋体]色谱仪温度系统常见的故障有:[/font][font=宋体][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]部件温度显示数值异常[/font][/font][font=宋体]色谱仪开机自检或者运行过程中出现部件的显示温度明显与真实温度不同,某些情况下会出现开机报警现象。[/font][font=宋体]故障原因可能为:温度传感器开路、短路、绝缘不良或者温度传感器内部或者与色谱仪测控线路之间的连接部分接触不良。[/font][font=宋体] [font=宋体]色谱仪温度测控线路存在异常。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2 [/font][font=宋体]部件不能升温。[/font][/font][font=宋体]一般情况下与执行器损坏有关,例如加热丝或者加热棒内部开路,温度控制线路或者控制线路供电部分异常。[/font][font=宋体]温度控制系统的执行器一般由加热体、控制线路和电源部分组成。常见的问题有控制线路中的晶闸管、继电器或者电源供电部分损坏。[/font][font=宋体][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]部件温度失控。[/font][/font][font=宋体]色谱系统启动之后,某模块温度持续上升,不能稳定于设定数值。一般与控制线路工作异常有关,例如晶闸管失效。[/font][font=宋体][font=Calibri]4 [/font][font=宋体]部件温度不能达到设定值。[/font][/font][font=宋体]色谱系统启动之后,部件温度低于或者高于设定值。一般与温度传感器异或者柱箱后开门有关。[/font][font=宋体]温度传感器氧化或者内部发生接触不良造成传感器总体电阻过大,会造成部件温度显示数值错误。色谱柱温箱后开门不能正常关闭,也会造成色谱柱箱温度不能达到较高的设定值。[/font][font=宋体][font=Calibri]5 [/font][font=宋体]部件温度显示数值不稳定[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]5.1 [/font][font=宋体]部件温度显示数值发生震荡[/font][/font][font=宋体]环境影响,实验室温度不稳定或者色谱仪靠近气流,例如空调出口。[/font][font=宋体]温度传感器时间常数过大(尤其是检测器部分),或控制线路异常。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱需要使用时间常数较小的温度传感器,一般使用薄膜式铂电阻,可以迅速感知和传递柱温变化,不可以使用金属或陶瓷外壳的铂电阻代替。[/font][font=宋体]检测器部分的温度传感器一般需要与检测器的金属底座有良好的接触,某些仪器要求温度传感器外层包覆铝箔或者涂覆导热硅脂,如果物理接触不良,可能会造成温度的震荡。[/font][font=宋体][font=Calibri]5.2 [/font][font=宋体]部件温度显示数值发生剧烈变化[/font][/font][font=宋体]需要特别予以注意,受控部件尤其是检测器的真实温度是不会迅速发生变化的,尤其是高温迅速变化到低温。一般的原因是温度传感器内部的绝缘或者引线发生故障。[/font][font=宋体][font=Calibri]6 [/font][font=宋体]部件温度不能正常跟随温度程序。[/font][/font][font=宋体]程序升温过程中,色谱柱温箱温度不能跟随程序。[/font][font=宋体]考虑是否实验室电源的电压或者功率不足,或者柱箱后开门不能正常关闭。[/font][font=宋体][font=Calibri]7 [/font][font=宋体]程序升温降温恢复时间过长。[/font][/font][font=宋体]柱箱后开门不能正常开启,或色谱仪器散热环境较差,色谱柱温箱的热气流出口被阻挡。[/font][font=Calibri] [/font]

  • 气相色谱仪流量控制原理与维护 —— 手工流量控制系统和电子流量控制系统

    气相色谱仪流量控制原理与维护 —— 手工流量控制系统和电子流量控制系统

    [align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统和电子流量控制系统[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的准确性和可靠性而言至关重要。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]工作时需要稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制,包括载气、检测器气体和其他辅助气体流量控制,以获得良好的保留时间和峰面积的重现性。[/font][font=宋体]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量系统,分为手工流量控制和电子流量控制两种形式,在实际使用场合下各有其优劣。电子流量控制因其高精度、高重复性、易用性、可编程等特性,在现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]气体控制系统中的使用日益广泛。[/font][align=center][font=宋体]手工流量(压力)控制系统优势和缺点[/font][/align][font=宋体]手工流量控制系统一般由恒压阀、恒流阀、针型阀、背压阀、压力表、流量计和阻尼器等部件组成。需要通过色谱工作者手工操作,调节各种阀针旋钮,读取压力表数值和使用流量计辅助工作,以实现系统气体流量的控制。[/font][font=宋体]手工流量控制系统的优势:制造成本较低,工作可靠性较好,对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]实验室环境要求不高、维护和维修成本较低、系统抗污染能力较强,可以在无电源状态下工作。[/font][font=宋体]手工流量控制系统使用的各种阀,机械结构较为坚固,色谱工作者只需要保证气源清洁干净,阀本身不容易损坏。装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量部分的常见故障往往与气源不良有关,例如气源中含有水、固体颗粒物或油污等。[/font][font=宋体]实验室空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量较差、灰尘严重或者存在一定腐蚀性气体时,对于手工流量控制系统的影响不大。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口连接的针型阀或者背压阀,可能有样品流过内部,如果维护不足,可能会造成污染。采用手工流量控制方式的仪器,针型阀或背压阀的清洗维护方法较为简单,如果需要更换,维修成本也比较低。[/font][font=宋体][font=宋体]某些意外情况下例如实验室意外断电时,装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]载气并不会停止工作,可以保护色谱柱和检测器,例如[/font][font=Times New Roman]ECD[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]TCD[/font][font=宋体]、强极性色谱柱。但是需要注意[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]火焰的问题,如果意外断电情况下,检测器容易发生积水问题,会造成检测器内部发生锈蚀或者损坏喷嘴等后果。[/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统的缺陷:[/font][font=宋体][font=宋体]一、[/font] [font=宋体]重现性差,调控精度低[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]手工流量控制系统使用的机械部件控制精度较低,并且由于螺杆调节存在间隙、机械磨损、弹性元件疲劳等问题,该系统难以获得良好的重复性,面临复杂样品或复杂分析系统,手工流量控制系统往往难以应对。机械阀调节联合压力表指示的调控方式也难以实现较高的调节精度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]例如精密多阀多柱分析系统、反吹系统、中心切割分析系统、[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析等,这些系统要求保留时间的重复性较高,往往要求[/font][font=Times New Roman]0.01min[/font][font=宋体]范围的偏差,这些情况下手工流量控制器难以达到要求。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.1 [/font][font=宋体]螺纹间隙造成调节问题。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]机械阀一般采用螺杆的方式实现阀调节,但是由于螺纹存在间隙将会造成调节问题,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,螺杆顺时针旋转和逆时针旋转到相同角度时,螺杆在左右方向上移动距离存在一定程度的偏差。[/font][/font][font=宋体]色谱工作者旋转阀旋钮时需要注意操作手法,尽量减弱此现象造成的调节偏差。以带有刻度盘的稳流阀为例,建议规定阀旋钮的操作方向,例如逆时针。如果当前刻度低于设定值,可以直接逆时针旋转至设定刻度;如果当前刻度高于设定值,需要顺时针旋转至旋钮刻度低于设定值,然后再逆时针旋转旋钮。[/font][align=center][img=,424,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434357590_9342_1604036_3.jpg!w690x269.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]螺杆转动存在间隙问题[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1.2 [/font][font=宋体]机械部件磨损[/font][/font][font=宋体]阀部件由于机械运动,总是不可避免的存在磨损问题,造成调节偏差。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.3 [/font][font=宋体]弹性元件的机械变形或疲劳[/font][/font][font=宋体]压力表和机械阀中存在弹簧管或弹性膜之类的弹性元件,长期受压使用后会发生机械变形,造成弹性变化,最终造成偏差。[/font][align=center][img=,268,190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434421573_5012_1604036_3.jpg!w615x435.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][font=宋体]一般情况下,仪器停机之后,需要将机械阀调节至关机状态,有些气路中安装有泄压阀以保护压力表和调节阀。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配套的气源钢瓶,分析结束关闭[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统之后,建议将所有压力表泄压为零,并关闭减压阀。[/font][font=宋体]二、 [/font][font=宋体]调节不方便、调节速度慢。[/font][font=宋体]流量或压力的修改,靠色谱工作者手工操作完成,最终的精度和稳定性与操作习惯相关。如果某台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]需要开展多个分析项目,需要修改不同分析条件时,流量的调节比较费时费力。[/font][font=宋体]机械阀旋钮的调节位置一般不能与输出压力或流量直接相关,某些机械阀设计有刻度盘,但是不能彻底解决问题,调节螺杆注意手法。[/font][font=宋体]恒流阀的调节惯性较大,调节速度较慢。[/font][font=宋体]三、体积笨重[/font][font=宋体]各种阀一般不能单独工作,稳压阀和背压阀一般需要压力表协助工作,稳流阀、针型阀一般需要流量计辅助工作,才可以保证调节的准确性。调节和显示部件较多,手工流量控制系统体积较大,系统较笨重。[/font][font=宋体]三、 [/font][font=宋体]无法编程工作[/font][font=宋体]手工流量控制系统难以实现程序升压(程序升流)或程序降压(程序降流)功能。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制系统的优势的缺陷[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制系统一般由比例电磁阀,电子压力传感器、电子流量传感器,控制线路和阻尼器等部件组成,基于传感器和计算机技术,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]中央处理器([/font][font=Times New Roman]CPU[/font][font=宋体])的程序控制下协同工作,实现高精度的流量(压力)控制,现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]装备有高精度电子流量控制器是总体发展趋势。[/font][/font][font=宋体]电子流量控制系统的优势:可以编程控制,调节方便快速,精度和重现性好。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]重现性好[/font][/font][font=宋体][font=宋体]随着现代电子技术和计算机技术的发展,采用电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以达到较高的保留时间和峰面积重复性性能,高端的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]保留时间重复性指标一般[/font][font=Times New Roman]RSD[/font][font=宋体]小于[/font][font=Times New Roman]0.01%[/font][font=宋体],峰面积相对标准偏差一般小于[/font][font=Times New Roman]1%[/font][font=宋体],并且可以长期稳定运行。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统重新开关机,无需校准和调节也可以达到开关机之前的稳定状态。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]调节精度高[/font][/font][font=宋体][font=宋体]以进样口为例,现代的高端[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以实现[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]的压力或[/font][font=Times New Roman]0.01ml/min[/font][font=宋体]的流量控制精度。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]调节方便、速度快[/font][/font][font=宋体]色谱工作者可以简单的在色谱数据工作站输入目标流量和压力,电子流量控制器可以在数秒的时间范围内完成调节。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]体积小,重量轻[/font][/font][font=宋体][font=宋体]电子流量控制器([/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或者[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体])是现代机械、电子计算机技术的结晶,所有的流量控制部件可以集成在在几十[/font][font=Times New Roman]cm[/font][font=宋体]见方,重量不超过[/font][font=Times New Roman]1kg[/font][font=宋体]的模块中。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]可以编程[/font][/font][font=宋体]安装有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],可以方便的实现程序升压(程序升流)、程序降压(程序降流)或者定时开关等复杂气流控制功能。[/font][font=宋体]电子流量控制器的缺陷:制造成本高,实验室环境要求高,维护和维修成本高,必须在有电源的状态下工作,需要经常校准。[/font][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对气源要求较高。一旦发生气源不良问题,例如气源含水、固体颗粒物或油污,会造成电子流量控制器输出流量发生错误,甚至造成流量控制器损坏。实验室湿度较大,存在较多灰尘、有机蒸汽或者腐蚀性气体都可能会对电子流量控制器造成不良影响。[/font][font=宋体]安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口的电子流量控制器对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的维护有更高的要求,如果样品沸点较高并且浓度较大,分流出口捕集阱需要加强维护,否则可能造成电子流量控制器的污染或者损坏。该类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]总体维护和维修的成本较高。[/font][font=宋体]由于电子元器件的特性,某些压力或流量传感器会发生电气性能变化,造成输出流量或压力的不正确,需要经常进行校准。[/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]综述手工流量控制系统和电子流量控制系统的优势和缺陷。[/font]

  • 气相色谱流量与压力控制系统概述

    1 概述在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析过程中,我们需要各种各样的气体供应用以保证仪器的正常运行,例如需要载气以一定的流速将气体样品或经气化后的样品带入色谱柱进行分离,需要空气(助燃气)、氢气(燃气)来保证氢火焰离子化检测器的燃烧,并需要氮气(尾吹气)稀释火焰调节灵敏度。根据塔板理论和速率理论,载气的流速/流量(两者具有一定的对应关系,下文根据习惯称之为流速或者流量)的不同会带来分离度和柱效的变化;对于氢火焰离子化检测器(FID)而言,空气、氢气和氮气的流量比例需要控制在大致10:1:1,常用的流量为300:30:30(mL/min)。更多的,对于进样口而言,载气、分流和隔垫吹扫流量的调节会影响分析结果;对于火焰光度检测器(FPD),空气、氢气和氮气的流量的不同会引起检测器出峰变化或者完全没有响应;电子捕获检测器(ECD)的尾吹气大小会影响峰宽和灵敏度等等。因此而言,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析中,载气流速/流量的控制显得尤为重要。那么,应当如何进行载气流速/流量的调节呢?2 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的流量/压力控制的装置类型一般而言,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器内部涉及到气体控制的描述,都是以流量的数值和描述来表示;涉及到压力的描述,常见的就是柱头压(又称之为柱前压)。柱头压指的是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]进样口处的压力,在色谱柱和温度条件固定的情况下,一定的柱头压对应的色谱柱的流量值是固定的。本文为了描述方便,暂时不具体区分两者的细节,详细内容将在后期的文章中介绍;本文中,流量/压力控制是一个整体概念。对于目前市面上常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],其流量/压力控制采用的控制装置一般分为两类:即手动调节流量/压力的机械阀控制系统和可以自动调节流量/压力的电子流量控制系统。2.1 机械阀控制系统目前来说,国内外厂家都可以提供使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/c4/5c/1c45c142c2d1fccc90fb1fadde70318e.png[/img]使用机械阀进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器,其使用的控制阀的类型主要是稳流阀、稳压阀、背压阀和针型阀等。以进样口的流量/压力控制而言,具有稳流阀-背压阀、稳流阀-针型阀、稳压阀-背压阀和稳压阀-针型阀等多种类型。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ff/ff/affff8f6361ed469d2887a3e9d0b009f.png[/img][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器从诞生到现在的几十年时间中,使用机械阀进行流量/压力控制具有强大的生命力,一直未曾中断。其特点是性价比高、控制稳定;但是流量/压力调节较为繁琐,受到外部环境(如温度)的影响较大。2.2 电子流量控制系统目前来说,国内外厂家都可以提供使用电子流量控制装置进行流量/压力控制的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器。相对而言,国外厂家起步较早,发展更为成熟一些。使用电子流量控制装置进行流量/压力控制的装置和技术,岛津称作AFC和APC,安捷伦称作做EPC,瓦里安称作EFC,PE则称之为PPC。一言概括,就是可以对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中的载气进行自动化的流量设定和压力设定,避免了重复性的、简单繁琐的使用皂膜流量计手动测定流量。2.2.1 电子流量控制装置发展的国内外趋势1984年,HP公司率先推出了电子气路控制器(EPC),尽管当时的压力调整精度仅0.1psi,线路连接比较复杂,气路接口多,体积较大,但它却大大提高了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]分析的方便性和数据结果的质量。随着科技的发展,Agilent公司相继推出了第二、三、四、五代EPC,压力调整精度提高到0.001psi,采用金属注射成型(3D)和数字化信号通路,数字化设定所有气路参数(包括进样口和检测器气路),可安装6路EPC模块,实现16个通道的EPC控制。通过精确EPC气路控制,使流量和压力精确稳定,实现了保留时间和峰面积高度重复,也使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]分析达到前所未有的水平。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/92/e4/b92e4af407ad117ba9863f0b1db0d268.png[/img]国外其它知名色谱仪器厂家,如:Shimadzu、Thermo Fisher、PE、Varian等公司都已推出了带电子流量控制装置的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],如:Shimadzu GC-2010,Varian 3800,PE Clarus 680等。尽管这些仪器价格比较昂贵,仅仪器主机价格就高达8~12万元,但由于采用了电子流量控制装置,自动化程度高,从而使其在高端市场的仪器中具有很大的竞争优势,并因此成为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]招标中的一个门槛。国内厂家对应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的电子流量控制装置的研究起步较晚,多集中在单个比例阀和传感器构成的简单电子流量控制模块的使用上,类似于质量流量计的模式。2005年,国产首款采用电子程序压力流量控制(EPC)系统的GC 128型全自动[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]在上海精密科学仪器有限公司诞生,并于同年8月通过了上海市科委专家组的验收。该仪器是上海市科委下达的科技攻关项目,由复旦大学和上海精密科学仪器有限公司合作完成,实现了载气流量控制(EFC)、柱头压力控制(EPC)和检测器气体控制(PPC)。但只能对氮气和氢气两种气体实现控制。作为国家“十一五”科技攻关项目,浙江福立分析仪器有限公司实现了毛细管进样系统的EPC控制技术。GC-9710型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的压力控制精度高达0.0015psi,具备恒压/程序升压(8阶)、恒流/程序升流四种模式。北分瑞利在2009年推出的SP-2020型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]也配备了载气和辅助气的电子流量控制,虽采用的是市售的EPC和MFC模块,但实现了压力和流量的计算机软件反控,提高了整体仪器的自动化程度。另外,北京东西分析的GC-4100、上海天美的GC7980,常州磐诺的A90、A91也都具有电子流量控制装置,并在市场上开始销售。此外,单独的电子流量控制模块也受到国内外非色谱厂家的关注,电子压力控制器和质量流量控制器作为成熟商品已推向市场。例如,美国PARKER公司已有成熟的微型电子压力控制器,而且有专门为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]设计的模块(下图)。国内也有多家单独开发电子流量控制装置的厂家,如杭州浩海等。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/46/5a/8465af294507f122ff59c61cdd51c3fc.png[/img]2.2.2 电子流量控制装置的作用和功能使用机械阀控制[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器的流量/压力,以毛细柱进样口为例,在进样模式上只能实现分流模式和完全不分流模式,一些厂家通过改装气路可以实现不分流进样;在控制方式上可以实现恒压(恒定柱头压)控制,如果色谱柱程序升温,那么分流流量就会发生变化。如果采用功能完善的电子流量控制,对于初学者而言容易上手,可以迅速了解仪器和进入工作。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/bb/50/abb5089df37e5b85f6eccd08d669c664.png[/img][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ae/3e/fae3eb16ed713166ef1aa583ec761781.png[/img]另外,采用电子流量控制,一方面可以在仪器或者工作站上快速实现流量、压力的设定;另一方面,可以实现分流进样、不分流进样和完全不分流进样、大体积进样等多种进样模式,同时可以实现恒定压力、恒定流量,程序压力、程序流量等控制模式。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/da/b5/0dab5c0a1402d6280f9402c6d2deaa10.png[/img]2.3 其他方式在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析过程中,涉及到不同的分析方法时候,更改最多的是进样口的参数——载气、分流和柱前压参数。检测器的温度、流量则更改较少。因此,为了节省成本和便于推广,一些厂家推出了简化版的自动化控制仪器,主要包括两种:2.3.1 采用机械阀+流量传感器这种配置应当算是机械阀控制的简单升级版。其主要改变是在需要读取流量的管路上加装流量传感器,可以直接读出流量数值,避免了采用皂膜流量计进行测定的繁琐。这种技术只能用来直接读取流量参数而不能在仪器操作面板上设定流量参数。目前市面上岛津的GC Smart(GC-2018)便采用了这种模式,厂家宣传称之为AFM(AdvancedFlow Monitoring)技术,省去以往繁复的计算,轻松获得流量比和分流比。[img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d1/0a/dd10afaaf62e56fd006354eafd0269ac.png[/img]2.3.1采用电子流量控制+机械阀该种配置是电子流量控制控制的简化版。其主要特色是,在需要经常调节流量/压力的进样口处采用电子流量控制;在较少调节的检测器,如氢火焰离子化检测器(FID)的氢气、空气和氮气处则采用机械阀。这种技术和全部采用电子流量控制的仪器没有太大的区别,主要在于使用户降低采购成本。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器随着时间和科技的发展,变得越来越自动化。但是出于成本和操作的考虑,采用机械阀控制和电子流量控制的仪器均大量存在。具体选用何种控制模式的仪器,要根据实际需要和预算水平来考虑。以上是本次文章的全部内容,在下面几期的文章中,将详细介绍机械阀控制系统和电子流量控制系统的组成、结构和工作原理。敬请关注

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  • 气相色谱仪机械控制系统简述——传动部分

    气相色谱仪机械控制系统简述——传动部分

    [align=center][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械控制系统简述[/font][font=宋体]——传动部分[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])的机械控制系统中,传动部分是重要组成单元,较为常见的是以皮带、齿轮、蜗杆等方式实现的机械传动单元。通过传动部分的工作,色谱系统将来自执行器的旋转或者直线运动,转换成精确地目标部件的空间位置、位移或速度信号。本文对常见的机械传动方法予以简单说明,希望对于色谱工作者或色谱维修工作者的日常工作予以一定程度帮助。[/font][align=center][font=宋体]简述[/font][/align][font=宋体]将动力通过中间媒介或者机构传递给终端设备,传递动力是机器或机器部件运动或运转,此中间媒介或者机构即称为传动。机械系统中,传动机构为重要组成部分,其主要作用为:[/font][font=宋体]1. [/font][font=宋体][font=宋体]目标部件要求的速度或转矩与执行器不同。[/font] [/font][font=宋体]2. [/font][font=宋体]目标部件可能需要改变速度。[/font][font=宋体]3. [/font][font=宋体]执行器一般只能做回转或者往复运动,目标部件则需要其他的运动方式,例如直线运动、螺旋运动或者间歇运动等。[/font][font=宋体]4. [/font][font=宋体]多个目标部件可能需要使用一个执行器进行工作。[/font][align=center][font=宋体]常见的传动方式[/font][/align][font=宋体]1. [/font][font=宋体]皮带传动[/font][font=宋体][font=宋体]如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,传动系统主要由主动轮、从动轮、传动带和机架组成。其机构简单、维护方便、传动平稳、传动安全并具有减震功能,常见于自动进样器的注射器运动控制中。[/font][/font][font=宋体]其缺点为传动比不能严格保证(即打滑现象),外形尺寸较大,色谱仪经常啮合型皮带(同步齿形带)传动的方式,可以对此缺陷予以较好的补偿。[/font][align=center][img=,212,97]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213284773_2622_1604036_3.jpg!w690x315.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]皮带传动[/font][/font][/align][font=宋体]2. [/font][font=宋体]齿轮传动[/font][font=宋体][font=宋体]齿轮传动是现代机械中传递运动和动力的主要形式之一,利用齿轮副的一对轮齿依次交替接触(即啮合),从而实现一定规律的相对运动,由主动轮、从动轮和机架组成,如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][font=宋体]齿轮传动的传动比准确、效率高、工作可靠、寿命长,在色谱仪内小型空间内需要精确控制的部件中使用广泛。但其成本较高,传动的中心距离不能太大。[/font][align=center][img=,155,118]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213358504_4310_1604036_3.jpg!w655x500.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]齿轮传动[/font][/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体]3. [/font][font=宋体]链条传动[/font][font=宋体][font=宋体]链条传动由主动链轮、从动链轮、链条和机架组成,如图[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]所示,靠链条和链轮齿之间的啮合来传递动力和运动。[/font][/font][align=center][img=,327,157]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213422091_1175_1604036_3.jpg!w505x243.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]链条传动[/font][/font][/align][font=宋体]其传动比较为准确、传动效率较高、可以在较恶劣工作状况下运行,但工作时有噪声,无过载保护功能。[/font][font=宋体]4. [/font][font=宋体]螺旋传动[/font][font=宋体]螺旋传动由螺杆、螺母和机架组成,通过螺纹副的传递运动和动力,可以将螺杆的旋转运动转换成直线运动,传动效率较高,可用于微调机构和自锁机构。[/font][align=center][img=,216,167]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242213476057_563_1604036_3.jpg!w517x399.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]4 [/font][font=宋体]螺旋传动[/font][/font][/align][font=宋体]5. [/font][font=宋体]气压传动[/font][font=宋体]气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术,一般由气源装置、控制元件和辅助元件组成。其传动速度较快、传动安全、可靠性好、维护成本低,但由于工作压力较低,输出力或者力矩收到限制。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]使用的自动进样阀或者分析流路切换阀经常采用气压传动的工作方式。[/font][font=宋体]6. [/font][font=宋体]液压传动[/font][font=宋体]液压传动以液体为工作介质,在密封回路中以液体压力传递进行传动。一般由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质组成。[/font]

  • 关于气路中的控制系统EPC

    EPC作为气相柱前压、分流比、隔垫吹扫的控制系统,原理说起来是很简单的,但是如何控制的小弟有些不明白,还请各位大侠赐教!气相色谱的程序升温中,用的最多的模式应该是恒流模式,这个很多仪器都是默认的,有个疑问:假设分流比为50:1,隔垫吹扫流量为3mL/min,柱流量为1ml/min,那么总流量肯定为54ml/min,如果起始的柱温为40℃,仪器上显示的柱前压为7.07psi,大家都知道在程序升温的时候这个柱前压肯定是会升高的,柱前压升高主要是为了保证色谱柱中的流量为1ml/min。小弟的问题来了,要使柱前压升高,肯定在进样口压缩了更多的载气(He),那么既然总流量已经为54ml/min,温度不断升高,那进样口的载气肯定要压缩更多的载气了(也就是载气被保留下来的更多了),进出肯定是一致的,总共进了54ml/min,而进样口因为要保持不断升高压力,也就是在进样口这边肯定是多进少出,才能保证柱前压不断升高,那这样的话分流出口的流量还能是设定的50ml/min吗?这个不会越来越小?另外还想请问各位,又没详细介绍EPC工作原理的书籍的,武杰的(气相色谱仪器系统),想买这本书,不知道这本书对于EPC的原理介绍的怎么样?

  • 【讨论】EPC气路控制系统

    我用的agilent6890[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url],epc电子气路控制系统用了两年了,有一天开机时,突然发出很大的漏气的声音,经维修工程师诊断,是epc气路控制模块损坏,主要是因为我的接入气体压力过高,为0.7MPa,长时间使用后使epc损坏。现在我把压力调到0.3-0.4MPa,只要能满足实验需求即可。

  • 摩擦磨损试验机的控制系统

    摩擦磨损试验机的控制系统是连接试验人员与设备主机之间的纽带,用于对试验的进行控制与数据的显示,今天介绍的控制系统是济南凯锐公司自主研发,其不仅操作简单,而且功能齐全,还可以根据客户的需要量身定做。另外像电子万能试验机和液压万能试验机的控制系统其功能跟该系列产品大体也类似,具体看参照其他相关文章。1.摩擦磨损试验机的控制系统依托于windows控制系统,一切功能的实现都是在此基础上进行的,其全部内容所占空间也不过几百兆。控制系统相比较电脑系统来说,升级更容易,也更好操作。2.系统实现了分级别管理,控制系统的全部数据对于高权限的操作来说是完全公开的,不仅包括试验操作部分还包括设备的检定标定等功能。而对于普通的使用者来说也能对完全满足试验进行操作,即常规的试验操作部分。这样就保证系统的安全性,避免了因其他人对系统的操作造成系统的紊乱。3.控制系统具有完善的功能模块,有菜单栏,数据显示区(试验力显示区、摩擦力显示区、时间控制区、转速显示区、温度显示区、报警提示),曲线显示区(试验力-时间、摩擦力-时间-摩擦系数、摩擦系数-时间、转速-时间、温度-时间、摩擦力矩-时间),试验控制部分等思达部分组成。每个部分所能实现的功能还有很多,这里不一一介绍,详情可咨询凯锐的其他相关资料。4.该控制系统支持各种品牌商业用打印机,类似于三星、联想、爱普生等,兼容性高。5.操作功能不仅包括自动操作还可以进行手动操作,手动操作弥补了自动操作的一些缺点。适合用户进行各类复杂的数据分析。

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    成果简介 半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121459_600117_3112929_3.jpg图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600118_3112929_3.png图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600119_3112929_3.jpg图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600120_3112929_3.jpg图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600121_3112929_3.jpg图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571-86872415、0571-87676266;Email:yangsuijun1@sina.com;工贸所网址:http://itmt.cjlu.edu.cn;工贸所微信公众号:中国计量大学工贸所。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所简介 中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。 中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。 “应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。 更多研究所介绍请登录研究所网站itmt.cjlu.edu.cn或微信公众号。

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595303_3112929_3.png图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595304_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595305_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595306_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595307_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

  • 干式运输型液氮罐的智能控制系统

    干式运输型液氮罐的智能控制系统

    干式运输型液氮罐在现代物流中扮演着重要的角色。这种特殊的液氮罐能够安全、高效地储存和运输液体氮气,被广泛应用于医疗、化工、半导体等领域。  然而,在使用过程中,液氮罐的温度和压力控制是至关重要的,这直接关系到液氮罐内液氮的稳定性和可靠性。为了提高效率和保障安全,智能控制系统成为必不可少的一部分。本文将探讨干式运输型液氮罐智能控制系统的设计与优化。  首先,我们需要了解液氮罐的基本工作原理。干式运输型液氮罐主要由罐体、内胆、真空绝热层和控制系统组成。当液体氮气进入储罐后,通过真空绝热层的保护,减少了热量的传输,从而保持液态状态。而控制系统则对液氮罐的温度和压力进行监测和控制,以确保液氮罐内的环境始终稳定。[img=液氮罐,400,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311301123439518_1703_3312634_3.jpg!w400x372.jpg[/img]  传统的液氮罐控制系统通常采用传感器和人工操作的方式来实现温度和压力的监测与调节。然而,这种方式存在着人工操作不准确、反应迟缓等问题,同时也增加了人工成本。因此,智能控制系统应运而生。  智能控制系统通过集成传感器、执行器、控制算法和通信技术,能够实时监测和控制液氮罐的温度和压力。首先,通过温度传感器和压力传感器采集罐内环境的数据,并将其传输给控制器。控制器根据预设的参数和算法进行数据处理,判断罐内环境的状态,并根据需要发送控制信号给执行器。  在控制信号的作用下,执行器可以自动调节液氮罐的温度和压力。例如,当温度过高时,控制系统可以启动冷却装置将温度降低 当压力过大时,控制系统可以通过排气阀门释放部分气体来降低压力。通过智能控制系统的优化和升级,液氮罐的温度和压力控制将更加准确和高效。  此外,智能控制系统还具有远程监控和故障诊断的功能。通过通信技术,控制系统可以与上位机或云平台进行数据交换和传输,实现远程监控。操作人员可以随时查看液氮罐的运行状态和数据,并根据需要进行调整和控制。同时,智能控制系统可以对液氮罐进行故障诊断,及时发现并报警故障,提高维护效率和减少停机时间。  总之,干式运输型液氮罐(www.cnpetjy.com)的智能控制系统在提高效率和保障安全方面具有重要作用。通过集成传感器、执行器、控制算法和通信技术,智能控制系统能够实时监测和控制液氮罐的温度和压力,实现自动化调节 同时,还能够实现远程监控和故障诊断,提高了运行效率和可靠性。未来,随着技术的不断进步,液氮罐智能控制系统的功能和性能还将进一步提升,为物流行业带来更多的便利和效益。

  • 【原创大赛】电热恒温干燥箱的温度控制系统改造

    【原创大赛】电热恒温干燥箱的温度控制系统改造

    针对一些老式电加热恒温设备需要修理、改造而缺乏配件的困难,找出了在仪器设备原有基础上,利用数显温度控制仪表、接触器以及各种功率模块组合,代替原有温度控制部件,实现了更加直观、方便、可靠,精准的温度控制方案。通过几年来改造过的数台电加热恒温设备运行表明,改造方案是成功的,本文以电热恒温干燥箱改造为例,介绍改造原理及过程,以期对大家有所启发。 在实验室有一些老式电热烘箱,这些烘箱控制温度的方式采用热膨胀调温式即在其工作室内安装测温杆,将两种膨胀系数不同的金属片,或膨胀灵敏的金属杆,借热胀冷缩在不同温度下有不同的伸长或缩短长度来控制断电或通电,来达到温度控制的目的,温度显示需借助顶端的玻璃温度计,这种控制方式控温精度低、读数不直观。由于机械磨损,调温装置损坏,造成温度失控,因这种控温器已没有备件出售,有些烘箱已处于停用状态。若能修复这些设备,不仅能延长其使用寿命,还能为单位节约大量采购经费。存在的问题 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021139_530969_1173612_3.jpg 该电热恒温干燥箱1983年生产,它主要由金属箱体、保温材料、电阻性加热部件、控制电路及控制面板等构成。其中箱体、保温材料等的机械结构还是完好的,托架、隔板齐全、完好,而这些又是设备价值较高的部分,但由于使用多年,温度调节器机械磨损严重,无法正常调节温度,找到同型号配件更换,已处于停用状态。 从以上情况来看,只要修复或更新温度控制系统,该电热恒温干燥箱还是可以恢复使用的。改造方案及实施原有的控制线路及原理 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021139_530970_1173612_3.jpg 其控制温度的原理是:操作者将电源开关拨至接通位置,待箱体上面的水银温度计显示的温度值接近工艺温度时,操作者须不断调节温度调节器旋钮,处于“通——断”状态,直至温度计的稳态值刚好等于工艺温度。通常情况下,要调节出工艺温度需要时间较长,而且误差较大。改进前烘箱的控制缺陷分析 原有机械式温度调节方式:由于在控制过程中,设备的加热只有“通——断”两种状态,所以称为二位式机械控温,这种控温方式具有结构简单、价格低廉、使用维修方便的特点。但是调节精度不高,被调温度始终不能定在给予定值上,总是在给予定值上、下周期性的波动,其特性曲线见图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021139_530971_1173612_3.jpg 由于加热系统的的热惯性,在某一段时间温度仍然在继续下降,直到t4时才回升。这样反映温度变化的是一条在给定温度上、下一定范围内波动的曲线,这表时存在着“动差”。这种调节方式精度较低,对象的热惯性越大,仪表不灵敏区越大,动差就越大。因此,位式调节不适于热惯性较大的系统,也满足有些实验工艺的要求。改造方案 随着电子技术的飞速发展,数显温度控制仪表技术日益成熟,价格低,通用性更好,使用更为简捷和方便,在各种控制领域中应用越来越广泛。因此,可以利用数显控温仪表作为主控部件,针对不同的控制对象、控制要求及控制成本,合理选用接触器、可控硅、固态继电器等各种功率模块作为执行部件与之相配合,替代老设备原有的控制电路,对其进行改造升级,实现更为直观、方便、精准、可靠的温度控制。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021139_530972_1173612_3.jpg 温度控制仪表选择:在改造中我们采用了AI808自整定专家PID控制仪表。AI调节器是控温系统的核心部分,AI仪表首创性地采用了平台概念,将非常专业化的数字调节仪表转为平台化设计的产品,采用的是AI人工智能调节算法是采用模糊规则进行PID调节的一种新型算法,在误差大时,运用模糊算法调节,以消除PID饱和积分现象,当误差趋小时,采用改进后的PID算法进行调节,并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化。 控制元件:电热恒温干燥箱加热功率1000W,工作电流4.5A,工作电压220V。而我们选用的BTA41-600,双向可控硅,工作电流41A,耐压600V,完全能够满足要求,而且体积小,便于安装。 温度传感器:电热恒温干燥箱额度工作温度为200℃, Pt100铂热电阻,它用来测量(-200~850)℃范围内的温度,其物理、化学性能稳定,复现性好,铂热电阻与温度是近似线性关系。所以温度传感器选用Pt100。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021151_530978_1173612_3.jpg控制电路的设计 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021140_530975_1173612_3.jpg http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501021140_530976_1173612_3.jpg安装调试根据设计图纸,完成了安装、接线并进行调试。

  • 【分享】MAT-271质谱计进样控制系统改造

    针对MAT-271质谱计进样控制系统老化,操作方式繁琐的问题,提出一种基于Linux和MiniGUI的进样控制系统解决方案。利用PC/104主板控制PC/104总线规范的A/D及I/O驱动接口板,在Linux操作系统下,采用MiniGUI设计图形控制界面,通过大尺寸液晶触摸屏控制进样,并实时显示多个参数,实现对现有质谱计进样控制系统的升级改造。应用表明本系统不仅操作简便,而且显示直观,实现进样系统的自动化控制。

  • 小型恒温控制系统怎么判断其运行状况

    现在很多制药、化工行业都用的上了无锡冠亚小型恒温控制系统,小型恒温控制系统在运行的过程中怎么判断其运行状况呢?  小型恒温控制系统汽缸中应无杂声,只有吸气阀片正常规律的起落声。冷凝器冷却水应足够,水压0.12MPA以上,水温不能太高。汽缸壁不应有足部发热和结霜情况,表面温差不大于15-20度,冷藏或低温系统,吸气管结霜一般可到吸气口;对于高温工况,吸气管应不结霜,一般结露为正常。  小型恒温控制系统曲轴箱油温小型恒温控制系统不超过70度,不低于10度。小型恒温控制系统润滑油可有泡沫,排气温度不能太高,太高接近国产冷冻油的闪点会对设备不利。冷凝压力不易太高,冷凝压冷库施工力高低受水源、冷凝方式及制冷剂影响而变化。曲轴箱油面不低于视油镜水平中心线的1/2。  小型恒温控制系统手摸卧式储液器和油分离器应上部热下部凉,冷热交界处为液面或油面,安全阀或旁通阀按低压一端应发凉,否则高低压串气。运行中蒸发压力与吸气压力应近似,排气压力、冷凝压力与储液器压力应相近。  小型恒温控制系统冷却水进出应有温差,如无或温差极微,说明热交换器有污垢,需清洗。小型恒温控制系统应密封,不得渗露制冷剂或润滑油,氟小型恒温控制系统轴封不许有滴油。小型恒温控制系统轴封及轴承温度不超过70度。膨胀阀阀体结霜或结露均匀,但进口处不能有浓厚结霜。流体经过膨胀阀时,只能听到沉闷的微小声。系统各压力表指针应相对稳定,温度指示正确。  以上小型恒温控制系统相关的情况是可以判断其小型恒温控制系统运行情况的,建议操作者多多观察,及时判断出有故障的声音,有效的解决。

  • 液氮罐中如何应对控制系统失效

    应急反应和安全措施  在控制系统失效的情况下,首要任务是通过手动操作关闭罐体的出液阀门,以防止液氮的过度流动。这样可以避免罐体内压力突然升高而引发其他安全隐患。同时,操作人员需要穿戴适当的防护装备,如手套和护目镜,以应对可能的液氮泄漏或喷溅情况。[img=,690,788]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408051007272164_2545_6088378_3.jpg!w690x788.jpg[/img]  控制系统恢复策略  一旦安全措施得以落实,接下来的关键步骤是评估控制系统的具体故障原因。这可能涉及到检查传感器、执行器或电子控制单元等关键部件。操作人员可以利用备用的手动控制功能,例如手动阀门和调节装置,来恢复对液氮罐的基本控制。  温度和压力监测  控制系统失效后,温度和压力的实时监测尤为重要。通过罐体内部的温度传感器和压力传感器,操作人员能够及时掌握液氮的工作状态。监测数据可以帮助确定液氮的液位和温度变化,从而指导后续的操作调整和安全措施。[img=,685,1140]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408051008031830_7644_6088378_3.png!w685x1140.jpg[/img]  调整液氮供给量  失效的控制系统可能导致液氮的供给量异常波动,甚至中断。为了维持罐体内液氮的稳定工作状态,操作人员需要根据实时监测的数据,逐步调整液氮的供给量。这需要精确的调节和操作技巧,以避免过度补充或供给不足的情况发生。  紧急联系和报告  在应对控制系统失效的过程中,保持紧急联系通道的畅通是非常关键的。操作人员应当及时向相关管理人员和技术支持团队报告故障情况,并请求必要的紧急维修和支持。及时沟通和反馈能够有效减少事故的影响和扩散范围。  系统维修和恢复  最后,一旦故障原因明确并得到解决,操作人员和技术人员需进行系统的全面维修和恢复。这可能涉及到更换损坏的控制单元、传感器或执行器等关键部件,确保液氮罐的控制系统能够再次安全、稳定地运行。  通过以上详细的步骤和应对策略,[url=http://www.yedanguan001.com/]东亚液氮罐厂家[/url]在面对控制系统失效时能够有效地应对,最大限度地保障设备的安全运行和液氮的稳定供应。这些措施不仅需要操作人员具备高超的技术操作能力,还需要具备快速应对紧急情况的能力和严谨的操作态度。在液氮应用领域,安全始终是第一优先级,只有通过科学合理的应对措施,才能有效降低事故风险,保障生产工作的顺利进行。

  • 快速温变试验箱电气控制系统原理

    快速温变试验箱电气控制系统原理 快速温变试验箱电气系统设有手动和自动控制;具有温度测控、实时数据显示、参数设定、记录打印、报警、故障显示等功能,快速温变试验箱电气控制系统基本构成:  系统配置压缩机高、低压力开关,用于系统运行故障报警和保护压缩机作用。系统还为压缩机设有超压、过载、过热、缺相保护。风机设有热保护功能快速温变试验箱电气系统分强电和弱电两部分。强电部分主要由控制R404A压缩机的起停、箱内风机运行的交流接触器、热继电器;控制辅助加热器的固态继电器及线路保护的断路器等器件组成。弱电部分由日本优易1100型彩色液晶触摸屏及配套PLC(带USB接口1个,RS232接口1个,可与电脑连接,可与电脑进行数据通讯)和人机界面触摸屏、温度传感器组成。温度测量传感器为:Pt100铂电阻,通过Pt100铂电阻把温度信号送入PLC的A/D转换模块,实现试验箱内的温度的控制和显示,Pt100选用进口A级元件。http://www.whgt17.com/uploads/allimg/160817/1-160QG515350-L.jpg

  • 小型恒温控制系统设备焊接维修注意事项

    小型恒温控制系统设备在维修的时候注意点比较,无锡冠亚小型恒温控制系统设备专业厂家提醒,其焊接部分也是维修的重点之一,那么,小型恒温控制系统设备焊接的时候注意哪些方面呢?  小型恒温控制系统设备焊接时要对机箱及小型恒温控制系统设备各部件采取保护措施,防止被焊枪火焰烧坏。焊接时要注意焊枪火焰的调节,将火焰调节至中性火焰时才能焊接,焊接时速度要尽可能的快,避免长时间加热温度过高对压缩机、制冷阀体、铜管等产生破坏。  小型恒温控制系统设备焊接时如果发现焊接后铜管有发黑的现象应调大助焊剂的流量,直到焊接后铜管呈紫色为止。更换小型恒温控制系统设备板式换热器时,焊接时焊接点以下应泡在水中,使用含银 50%的银焊条对板换进行焊接,禁止不采取保温措施直接对板式换热器进行焊接否则会导致温度过高而损坏,焊接好后,一定要用保温板对其进行保温,防止表面结露。安装时,进液端在下部,出气管端在上部。  小型恒温控制系统设备的压缩机搬动过程中不得将压缩机横放或倒置,否则会使滑动部分的润滑性能降低导致压缩机启动时损坏。相对于水平状态的倾斜度不得超过 5 度,在拔去橡胶塞后应尽快焊入系统中,时间控制在 10 分钟内。更换毛细管时,不能随意增加或减少毛细管的长度,当毛细管的长度增加时,将会产生不利情况。铜管与毛细管、过滤器与毛细管套接时毛细管插入深度控制在 10mm 左右,铜管钎焊的装配间隙:单边为 0.05~0.15mm。  小型恒温控制系统设备的焊接部分是很重要的,同时需要注意其工艺部分的强化,焊接的部分尽量找专业点的技术人员进行焊接。

  • 电阻管式炉真空控制系统技术升级改造解决方案

    电阻管式炉真空控制系统技术升级改造解决方案

    [align=center][img=高温石英管式炉及其真空控制系统,600,391]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281102414320_6035_3221506_3.jpg!w690x450.jpg[/img][/align][size=16px][color=#990000][b]摘要:针对用户提出的高温石英管加热炉真空度控制系统的升级改造,以及10~100Torr的真空度控制范围,本文在分析现有真空控制系统造成无法准确控制所存在问题的前提下,提出了切实可行的解决方案。解决方案对原有的无PID控制功能的压强自动控制仪和慢速大口径电动蝶阀进行了更换,采用了高精度可编程PID真空压力控制器,采用了口径较小响应速度更快的电动球阀。此解决方案已在多个真空领域得到应用,并可以达到±1%的高精度控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 高温石英管式炉广泛用于陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料和材等领域。石英管式炉的加热元件一般为NiCrAl电阻丝,并采用双层壳体结构,并带有风冷,使得壳体表面的温度小于70℃。保温材料采用高纯氧化铝纤维,环保节能,可以最大程度的减少热量的损失。为了进行各种气氛环境下的高温反应和研究,并避免高温产出物对加热丝的腐蚀影响,石英管式炉中普遍安装了一根高纯石英管用来作为炉膛,且石英管两端可固定金属密封法兰,从而可在石英管内形成密闭真空环境。[/size][size=16px] 最近有用户提出了对在用的石英管式炉进行技术改造,此卧式高温石英管式炉如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=需进行升级改造的高温石英管式炉及其真空控制系统,690,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105026257_5413_3221506_3.jpg!w690x286.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 需进行改造的真空石英管式炉及其真空控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 用户对现有石英管式炉进行技术改造的内容是要实现管式炉真空度的精密控制,如图1所示,现有的真空度控制系统采用了电容薄膜真空规作为真空度传感器,传感器配套有真空显示仪进行真空度测试值显示并输出信号,压强自动控制仪接收传感器信号,然后驱动电动蝶阀进行开度变化,以实现真空度的自动控制。但此真空度控制系统在调试过程中,完全无法实现真空度的自动控制,这主要是现有真空度控制系统存在以下几方面的问题:[/size][size=16px] (1)现有真空控制系统所采用的压强自动控制仪并不具备PID控制功能,所以有时候会出现某些真空度区间无法准确控制的现象。[/size][size=16px] (2)所采用的电动蝶阀响应速度太慢,而且口径太大,很难对压强自动控制仪输出的控制信号做出快速响应,对如此小内径的石英管腔体很难进行真空度的准确控制。[/size][size=16px] 为了彻底解决现有真空度控制系统存在的上述问题,本文提出了如下技术升级改造方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 首先,按照用户要求,解决方案拟达到的技术指标如下:[/size][size=16px] (1)真空度控制范围:10~100Torr(绝对压力)。[/size][size=16px] (2)真空度控制精度:读数的±%。[/size][size=16px] (3)控制功能:PID自动控制,多个设定点可编程自动控制。[/size][size=16px] 为了实现上述技改指标,本解决方案所设计的高精度真空度控制系统如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=改造升级后的真空控制系统结构示意图,690,292]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105266047_8320_3221506_3.jpg!w690x292.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 改造升级后的真空控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 改造升级后的真空控制系统还是沿用下游控制模式,即对排气流量进行调节,同时还继续使用原有的电容真空计,但在以下几方面做出了改进:[/size][size=16px] (1)真空度测量和控制仪表的改进:解决方案中采用了超高精度VPC2021-1型真空压力控制器,其具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,可直接用来接收电容真空计输出的真空度电压信号并按照真空度单位进行显示,无需再使用原有的真空显示仪。此真空压力控制器是一款超高精度的PID控制器,充分发挥了PID自动控制的强大功能,且PID参数可进行自整定,是实现真空度高精度控制的重要保证。另外,此真空压力控制器具有多个设定点编程控制功能,可按照设定折线和真空度变化速率对石英管内的真空度进行自动程序控制。[/size][size=16px] (2)排气阀门的改进:解决方案中将原有的慢速和大口径电动蝶阀更换为响应速度更快和口径更小的电动球阀,在减小排气调节口径提高阀门开度调节效率的同时,能更快的响应真空压力控制器给出的控制信号,极大减小了控制的滞后性,保证了控制的准确性。[/size][size=16px] 图3给出解决方案中真空度控制系统的接线图。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=真空控制系统接线图,600,191]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105446783_3371_3221506_3.jpg!w690x220.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图3 真空度控制系统接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 解决方案中所配置的VPC2021-1真空压力控制器具有标准MODBUS通讯协议的RS485接口,并配置了计算机软件,可通过在计算机上运行软件完成控制器的参数设置、远程控制操作、控制过程参数和曲线的显示和存储。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本解决方案将彻底解决了管式炉真空度的高精度控制问题,并具有以下特点:[/size][size=16px] (1)解决方案的下游真空度控制不受上游进气流量大小的影响,在调节的恒定进气流量下,石英管内的真空度可以自动控制在设定值上。[/size][size=16px] (2)本解决方案具有很强的灵活性,目前本解决方案所控制的是10~100Torr真空度范围,如果要进行0.1~10Torr范围的真空度控制,则通过在进气端口增加一个电动针阀,通过恒定排气流量的同时调节针阀开度,则可实现高真空度精密控制。同样,更换更大量程的真空计,还可以在石英管内实现微正压控制。[/size][size=16px] (3)本解决方案具有很强的适用性,在排气端增加真空进样装置,可将石英管加热炉内高温下产生的气体导入到质谱仪或与其他仪器联用进行产物分析。[/size][size=16px] (4)本解决方案中的真空压力控制器是一款通用性PID控制器,除了具有高精度真空压力控制功能之外,更换温度传感器和流量计后也可以用于温度和流量控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595308_3112929_3.png 图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595309_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595310_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595311_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302315_595312_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

  • 老化房整体结构设计与控制系统介绍

    [color=#717271] 老化房整体结构设计与控制系统介绍[/color][color=#717271]老化房整体结构设计 [/color][color=#717271]1、主体部分 [/color][color=#717271]2、显示控制部分[/color][color=#717271] 3、加温部分 [/color][color=#717271]4、安全保护措施部分 室体分为五个室体面及一扇单开式室体大门,尺寸为1000×1800mm,室体材料采用双面彩钢组合式岩棉库板拼装,彩钢板0.5mm厚,固定支撑铝材横梁,铝型材板包边,质轻耐抗击,隔热性能佳,大门拉手为内外开启式,以便于试验人员从封闭的室内自由开启大门。[/color][color=#717271] 1、箱门设置一个透明窗口,用以观测室内试样的变化。观察窗采用多层中空钢化玻璃,具有透明、隔热等优点;[/color][color=#717271] 2、设备的门与室体之间采用双层耐高温之高张性密封条以确保测试区的密闭。大门采用无反作用门把手,操作更容易;[/color][color=#717271] 3、搅拌系统采用长轴风扇电机,耐高低温之多翼式叶轮,以达强度对流垂直扩散循环,使实验室内的温度均匀并保持稳定[/color][color=#717271] 4、空气调节柜,此柜为试验室温度调节,循环的主体,使用材料为优质不锈钢板,本试验室的加热系统、温度循环风机及温度进出风口均安装在空气调节柜中。 老化房控制系统 电气控制部分: 配置功能控制电柜一个,老化所需时间、温度、各类操作开关可在控制柜上操作, 为确保长期运转的可靠性,本设备均采用已经多年使用,质量可靠的进口法国“施奈德”交流接触器、空气开关、按钮、小型继电器等国际名牌产品。测温体为PT100温度传感器。[/color][color=#717271] 韩国进口可编程温度控制器 液晶触摸屏可编程控制仪表,程式编辑容易, 操作简单方便(R232通讯口);[/color][color=#717271] 1、精度:0.1℃(显示范围);[/color][color=#717271] 2、解析度:±0.1℃; [/color][color=#717271]3、温度控制采用P . I . D+S.S.R系统同频道协调控制;[/color][color=#717271] 4、控制方式:热平衡调温调湿方式; [/color][color=#717271]5、感温传感器:PT100铂金电阻测温体;[/color][color=#717271] 6、资料及试验条件输入后,控制器具有荧屏锁定功能,避免人为触摸而停机;[/color][color=#717271] 7、控制器操作界面设中英文可供选择,实时运转曲线图可由屏幕显示;[/color][color=#717271] 8、具有自动演算的功能,可将温度变化条件立即修正,使温度控制更为精确稳定;[/color][color=#717271] 9、具有RS-232或RS-485通讯界面,可在电脑上设计程式,监视试验过程并执行自动开关机、打印曲线、数据等功能;[/color]

  • 【原创大赛】第六届原创——发酵控制系统的整体设计

    【原创大赛】第六届原创——发酵控制系统的整体设计

    发酵控制系统的整体设计一、控制系统功能设计为了提高发酵过程的自动化水平,增加发酵产物产量,改善发酵工艺,该发酵控制系统主要完成以下功能:1) 发酵过程完全自动化,包括每阶段的操作动作的实现,即按照工艺要求或者随动控制蠕动泵分别补充碳氮、调整搅拌转速以调整溶氧量浓度,同时当达到发酵要求后,自动切换到下一个阶段;2) 当脱离上位机后,下位机也能够实现简单控制,增加系统的稳定性;3) 对发酵环境敏感因素,即温度T、溶解氧DO、搅拌转速v、酸碱度PH的实时采集,现场和远程显示,Excel文件记录,以及这些数据的历史曲线回顾。二、发酵罐的外围设备该发酵系统除了发酵罐外,还包括辅助的外围设备,对于发酵控制系统开发来说主要有:发酵罐的执行器系统、传感器系统等。1发酵罐的执行器系统发酵罐的执行器系统主要有:1) 搅拌电机转速控制,该电机是交流变频马达,功率1千瓦,电机转速范围是50-1500转/分,变频器的输入信号是4-20 mA直流电流;2) 罐体温控及灭菌,罐体具有双夹套结构,用自带的小型蒸汽发生器产生蒸汽进入外夹套,间接加热罐内发酵液,降温采用市政自来水在内夹套循环的方式;温度范围自来水温度-150摄氏度;3) 酸碱度调节,采用蠕动泵间断加入氨水或氢氧化钠溶液的方式调整;补C、补N,采用蠕动泵分别加入葡萄糖溶液和????溶液的方式来补给;该蠕动泵参数,固定转速50转/分,50 Hz交流230 V供电,功率11W;4) 进气和排气系统为全自动系统。对于本控制系统设计有关的控制量、执行器及控制信号,见下表,表控制量、控制信号与执行器控制量[font=

  • 请教气相色谱柱箱温度-80度如何稳定控制?

    给我指定的分析方法(国外的),[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]柱箱温度-80度,用液氮制冷,我从来没有用过,我不知道:1、如何实现制冷?(分析标准中没有涉及)2、柱箱温度-80度如何稳定控制?3、每天24小时成年累月运行成本?

  • 【原创】PID温度控制系统

    • [color=black][font=宋体]控制系统的构成[/font][/color][color=black][font=Arial]:[/font][/color][color=black][font=Arial] [/font][/color][color=black][font=宋体]由控制器和控制对象构成[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=宋体]控制器的分类模式[/font][/color][color=black][font=Arial]:[/font][/color][color=black][font=Arial]A:[/font][/color][color=black][font=宋体]开环控制[/font][/color][color=black][font=Arial]B:[/font][/color][color=black][font=宋体]闭环控制[/font][/color][color=black][font=Arial]C:[/font][/color][color=black][font=宋体]复合控制[/font][/color][color=black][font=Arial]----[/font][/color][color=black][font=宋体]由开环控制和闭环控制结合一起的控制方式[/font][/color][color=black][font=Arial]. [/font][/color]• [color=black][font=宋体]系统控制质量指标有[/font][/color][color=black][font=Arial]1.[/font][/color][color=black][font=宋体]最大偏差[/font][/color][color=black][font=Arial]---[/font][/color][color=black][font=宋体]被调参数与与给定值之差[/font][/color][color=black][font=Arial],[/font][/color][color=black][font=宋体]其最大值是第一波峰的峰值[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=宋体]图中[/font][/color][color=black][font=Arial]A[/font][/color][color=black][font=Arial]2.[/font][/color][color=black][font=宋体]超调量[/font][/color][color=black][font=Arial]---[/font][/color][color=black][font=宋体]最大偏差与稳定值之差[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=宋体]图中[/font][/color][color=black][font=Arial]B.[/font][/color][color=black][font=Arial]3.[/font][/color][color=black][font=宋体]静差[/font][/color][color=black][font=Arial]----[/font][/color][color=black][font=宋体]被调参数稳定值与设定值之差[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=Arial]4.[/font][/color][color=black][font=宋体]衰减比[/font][/color][color=black][font=Arial]---[/font][/color][color=black][font=宋体]前后两个峰值比[/font][/color][color=black][font=Arial],[/font][/color][color=black][font=宋体]一般选择[/font][/color][color=black][font=Arial]4-10:1[/font][/color][color=black][font=Arial]5.[/font][/color][color=black][font=宋体]稳定时间[/font][/color][color=black][font=Arial]---[/font][/color][color=black][font=宋体]被调参数从干扰出现到稳定状态的时间[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color][color=black][font=Arial]6[/font][/color][color=black][font=宋体]振荡周期[/font][/color][color=black][font=Arial]---[/font][/color][color=black][font=宋体]控制过程中两个同向波峰之间的间隔[/font][/color][color=black][font=Arial].[/font][/color]

  • 气相色谱温度控制原理简述及实现方式

    [font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器在正常进行工作时候,往往需要进行温度控制,如进样口温度控制可以使液体样品迅速气化,被载气带入色谱柱;柱温箱温度控制会影响混合样品的分离;检测器温度控制会影响检测器的灵敏度等。常用的温度控制主要是指加热升温(亦有降温和冷却控制)。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]本文介绍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器进行温度控制的一般原理。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]1 [/font][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]控温原理[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器控温原理简图如下[size=12px](供参考,不同厂家略有不同)[/size]:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d1/88/8d188c50a6ee9d7da973d4496a26fbd1.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]控温过程中,进样口、检测器等部位的铂电阻(PT100)作为温度传感器,其电阻值会随外界温度的升高而增加;测温电路中含有恒流源电路,通过多路模拟开关在不同时刻为不同通道的铂电阻提供恒定电流,从而将温度信号转换为电压信号[i]U[/i][size=12px]1[/size];测温电路中获得电压信号[i]U[/i][size=12px]1[/size]较低,再通过温度调理电路对其进行放大和滤波,得到输出信号[i]U[/i][size=12px]2[/size];放大后的电压信号通过A/D转换电路,将模拟量转换成数字量[i]U[/i][size=12px]3[/size],传递给控制器做数字量运算处理;控制器接受温度数字信号[i]U[/i][size=12px]3[/size],比较设定温度值和实际温度的差异,经过PID算法输出PWM信号,通过双向固态继电器/可控硅等对220V交流信号进行斩波控制,调整加热部件功率,最终达到控温效果。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]控制器输出的信号一般通过光电耦合器(光耦)作用于可控硅,将输入端与输出端进行电气隔离,输出信号对输入端无影响,增强抗干扰能力。[/font][font=微软雅黑, sans-serif][/font][font=微软雅黑, sans-serif][/font][font=微软雅黑, sans-serif]2 [/font][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]实现温度控制的部件[/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.1 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]温度控制电路板[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]仪器温度参数在色谱工作站或者仪器面板上设置后,下发到温度控制板上,仪器开始执行该参数,进行升温或者降温。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]温度控制电路板上具有进行控温的电路模块和控制器等,一般而言,在进行加热升温过程中,可控硅指示灯会持续闪烁,表示仪器在进行升温控制。各厂家设计大同小异,下图为某厂家控温电路板:[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/30/38/230387aac5b41bf1345e5baa91c637b3.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif][/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.2 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]升温和降温执行部件[/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.1 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]非柱温箱升温和降温[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]非柱温箱升温和降温指的是进样口、检测器和转化炉等部件。[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/ae/ae/caeaea3b8b069134c4a55a42ed8007e4.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]在进样口、检测器等部位一般使用加热棒+铂电阻,升温时利用220V交流电[size=12px](亦有采用24V直流)[/size]在加热棒[size=12px](高阻值)[/size]上产生热量,通过铂电阻(PT100)对温度进行测量和反馈,使进样口、检测器等部位达到设定温度。[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/d6/0d/7d60dec18c0f0bc732114323722ee982.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]降温时,加热棒停止加热,进样口、检测器等部位自然冷却或者通过小风扇吹风冷却。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.2 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]柱温箱升温和降温[/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.2.1 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]柱温箱升温和温度混合[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱一般使用加热丝+铂电阻,升温时利用220V交流电在加热丝上产生热量,通过铂电阻(PT100)对温度进行测量和反馈,使进样口、检测器等部位达到设定温度。[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/23/87/b23875c3d851b88b446fb55ef59464b7.png[/img][/align][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/96/12/79612fda0a57e20e1b38d292f437b402.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]另外,柱温箱内部挡风板之后安装有风扇,通过风扇的转动和混匀作用,可以将加热丝产生的热量均匀分布在柱温箱内,保持柱温箱内具有合适的温度梯度。其工作的简单示意图如下,下左图为柱温箱风扇和加热丝的相对位置,下右图为升温和恒温时,柱温箱内部的气体流动方向[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/51/f1/851f15f7b55fa2fa82853692a64ab471.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif][/font][font=微软雅黑, sans-serif]2.2.2 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]柱温箱的降温[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]早期的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱在需要降温时,通过人工手动开启柱温箱门来实现,待温度降到指定温度后,关闭柱温箱门即可。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]目前的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱在程序升温结束恢复到初始较低温度,或者需要降温时,通过仪器自动实现。其主要实现机构主要为柱温箱内部的风扇和仪器后部的降温通道[size=12px](俗称“后开门”结构)[/size]。[/font][align=center][img]https://img.antpedia.com/instrument-library/attachments/wxpic/53/e7/b53e751decc03921882e8e8a7077793f.png[/img][/align][font=微软雅黑, sans-serif]仪器开始降温时,柱温箱后部的降温通道[size=12px](俗称“后开门”结构)[/size]在电机带动下开启,热风从上部出口吹出,冷风从下部进口进入,通过冷热交换,仪器柱温箱迅速降温;待温度达到接近指定温度,“后开门”结构短暂的反复进行开合关闭,对温度进行细调;温度达到指定温度后,“后开门”结构完全关闭。[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif]3 [/font][font=微软雅黑, sans-serif]小结[/font][font=微软雅黑, sans-serif] [/font][font=微软雅黑, sans-serif][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的温度控制在仪器分析中极为重要,除了文中常见的升温和降温之外,还涉及到快速升温、冷却剂降温、程序升温和程序降温等多个方面以及结构和设计上的改进与完善。因此了解相关原理,不仅有助于仪器的使用,也有利于仪器的维护和改进。[/font]

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