气体调节器

引言 JJC 376 -1985《电导仪》试行检定规程第14条对常数调节器的检定做如下规定:“按检定规程的图示方式接通线路。先将常数调节器置于J1= 1. 00(0)。接入标准电导G1标时，电计示值为G1，此时G1=K1，应符合表1规定。然后将常数调节器由J1变换至待检的J处，重新确定仪器零点，而标准电导G1标不变，测得电计示值K检。再根据J和G1标可得到计算值K计，按下式计算常数调节器的误差:[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/08/200908161640_166012_1615922_3.jpg[/img]式中:k[sub]满 [/sub]为电导仪被检档的满量程。若按此规定，依据常数J和G1标计算得K[sub]记1[/sub]，(下同)代入式( 4)进行常数调节器误差的计算，将会把被检点的电计引用误差引入到仪器常数调节器误差中来，不能客观真实的反映被检对象常数调节器的调节性能。若依据J和电计示值C [sub]1平[/sub]的平均值可得到计算值 K[sub]记1[/sub](下同)代入式阵(4)进行常数调节器误差的计算，则能避免电计引用误差的影响，客观地反映出常数调节器的真实性能。

[align=left][b][font=宋体][back=#FBFBF9]（一）前 言：[/back][/font][/b][/align][font=宋体][back=#FBFBF9]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]中，火焰分析方式的测量火焰需要使用各种气体来点燃；因此，在仪器整体结构中，气体供给系统是一个很重要的组成部分，也是容易出现故障的部位；为此本文简明扼要地介绍几种气路调节方式的特点以及容易发生故障的地方，供广大版友了解和参考。[/back][/font][b][font=宋体][back=#FBFBF9]（二）调节方式介绍：[/back][/font][/b][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]目前火焰燃烧器使用的气体分为两大类：一类是燃气；另一类是助燃气。在燃气中使用最多的是乙炔气，其次还有丙烷、煤气、氢气等。在助燃气中使用最多的是空气，其次还有笑气（氧化亚氮）、氧气和氩气。[/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9]由于火焰燃烧器产生的火焰是由燃气和助燃气按照一定的比例混合而成的，所以又称之为混合型火焰。目前常用的混合火焰主要是由空气[/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9]—[/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9]乙炔和笑气—乙炔两种气体组合而成的火焰，其他混合气体火焰已经基本很少见了。这种“双气路”燃烧器见图[/back][/font][back=#FBFBF9]-1[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]所示：[/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170825125233_5778_1602290_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/back][/font][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9]图[/back][/font][back=#FBFBF9]-1 [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]双气路燃烧器[/back][/font][/back][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9]此外在一些三气路结构的燃烧器中，为了使火焰得到充分的燃烧致使样品得到充分地解离，除了燃气和助燃气两路气体供给外还增设了一路“辅助气”气路，那么这个辅助气的也是从助燃气气路中取一旁路分支而得到的。这种三气路结构的燃烧器由于优点很多，故目前应用得越来越广泛了。见图[/back][/font][back=#FBFBF9]-2[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]所示：[/back][/font][/back][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170826142860_8625_1602290_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/back][/font][/back][font=宋体][back=#FBFBF9][font=宋体]图[/font][back=#FBFBF9]-2 [/back][font=宋体]三气路燃烧器[/font][/back][/font][font=宋体][font=宋体][back=#FBFBF9] 在混合火焰中，助燃气不但起着助燃的作用，同时还肩负着吸取液体样品的职责。为了保证样品的提升量不变，一般助燃气的流量是不变的，也就是说无需经常调整的。 由于不同的元素的解离能不同，所以对于火焰温度的要求也不相同；于是就有了“富焰”、“贫焰”、“化学计量火焰”之分。改变火焰温度则主要是依靠调节燃气的流量来实现的，为此下文主要介绍的是不同的燃气调节方式。[b]（1）气体压力调节方式[/b] 这种气体调节方式见图-3所示：[/back][/font][/font][font=宋体][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,592,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170827078915_1479_1602290_3.jpg!w592x421.jpg[/img][/back][/font][/font][font=宋体][back=#fbfbf9]图[/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9]-3 [/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9]气体压力调节方式[/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9][font=宋体]从图[/font][back=#FBFBF9]-3[/back][font=宋体]可以看出该控制器的燃气和助燃气采用的是凭借压力为依据来调节气流大小，也就是说通过气体压力换算为相应的气体流量来实现的。[/font][font=宋体] 这种结构的特点是：对于助燃气和燃气二者均可以实施调节，并且对于气压变化的监控比较直观和醒目；但是这种调节方式有一个最大的短板，那就是：有时气体压力表反映的并不是气流量的真实的对应换算值。其原因是：由于这种气体控制器的管路中还串联着许多过滤器和针状阀，当气体中存在杂质时（例如空压机中的油水和乙炔钢瓶中的丙酮），这些杂质会引起过滤器和针状阀的局部堵塞，致使管路腔隙变窄，造成一种尽管气体压力的显示满足了要求，但是实际上气流量不足的假象。这就类似某些高血压的患者，由于血管中存在斑块从而造成血管的狭窄，那么血流量势必会减少，为了满足血氧的要求，所以心肌的压力就要提高以满足血流量的速度的道理是一样的。鉴于这种弊端，目前这种采用气体压力调节方式的仪器基本已经淡出市场了。[/font][b][font=宋体]（[/font][back=#FBFBF9]2[/back][font=宋体]）气体流量调节方式[/font][/b][font=宋体]这种气体调节方式见图[/font][back=#FBFBF9]-4[/back][font=宋体]所示：[/font][/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9][font=宋体][img=,690,396]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170828258613_3754_1602290_3.jpg!w690x396.jpg[/img][/font][/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9]图[/back][/font][back=#FBFBF9]-4 [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]气体流量调节方式实例[/back][/font][back=#FBFBF9][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]从图[/back][/font][back=#FBFBF9]-4[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]可以看出，火焰燃烧器使用的两种气体的供给均是依靠手动方式调节转子流量计的旋钮来实现的，而气流供给的大小则是通过流量计里面的浮球指示的刻度来加以确认。[/back][/font][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]这种结构的特点是：它不受气路内径宽窄和阻尼的影响，浮球指示的刻度就是真实的气流量的体现。此外这种调节器因结构简单调节方便，所以故障率很低，加之价格低廉，并且助燃气（空气）的流量也可以任意改变；因此，目前这种调节方式仍然普遍使用在许多品牌的仪器上面，尤其以国产仪器居多。[/back][/font][font=宋体][back=#FBFBF9]但是此种调节方式也有一个短板，那就是自动化程度不高，不能利用电脑控制软件实施快速自动调整；尤其是对于燃气流量的细微量化调整还是需要依靠人工来调整。[/back][/font][back=#FBFBF9] [/back][b][font=宋体][back=#FBFBF9]（[/back][/font][back=#FBFBF9]3[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]）可逆伺服电机自动调节方式[/back][/font][/b][font=宋体][back=#FBFBF9] 前面两种调节方式均为人工手动调节方式，不能实现自动调整；于是一种利用伺服步进电机驱动针状阀的气体控制器便应运而生。图[/back][/font][back=#FBFBF9]-5[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]、图[/back][/font][back=#FBFBF9]-6[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]便是这种控制器的实例图：[/back][/font][/back][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,690,502]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170829517721_3720_1602290_3.jpg!w690x502.jpg[/img][/back][/font][/back][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9]图[/back][/font][back=#FBFBF9]-5 [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]可逆伺服步进电机驱动调节器侧面结构[/back][/font][/back][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,690,472]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170830361653_2952_1602290_3.jpg!w690x472.jpg[/img][/back][/font][/back][font=宋体][back=#fbfbf9]图[/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9]-6 [/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9]调节器正反两面结构[/back][/font][font=宋体][back=#fbfbf9][/back][/font][align=left][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]首先要说明的是，这种调节器的功能主要是负责调节燃气流量而设立的；因为在火焰分析模式当中，为了使前后测试结果具有可比性，就要保持样品提升量的一致性，所以助燃气流量一般是不能轻易改变的，也就是说助燃气的流量是固定的。如果要改变火焰状态（温度）那只能改变燃气流量一方的比例了。[/back][/font][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9] 这种可逆伺服电机调节原理是：不同燃气的流量值通过仪器操作软件换算为不同个数的脉冲；气流量设置越大，脉冲数输出越多。这些预设的脉冲输出到伺服步进电机的四个定子绕组中，驱动步进电机转子的转动；每一个脉冲可以驱动电机转子转动一个[/back][/font][back=#FBFBF9]90[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]°的角度（弧度），脉冲数越多，转动的角度越多，也就造成步进电机转动的圈数越多。而步进电机的旋转通过齿轮减速箱的作用再去驱动针状阀的齿轮旋转，从而就会精确地控制了燃气针状阀的开启阈值的大小；燃气流量设置得越大，脉冲数就越多，那么针状阀开启的阈值也就越大，燃气提供的气流量也就成正比地增大了。同理，当气流量设置减少时，可逆电机又会向反方向转动，以减少针状阀的开启阈值。[/back][/font][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9] 这种伺服电机调节方式的问世，是火焰气体控制器由手动调节方式过度到了自动化调节方式的一种尝试，也是仪器设计的一个里程碑的。遗憾的是，这种调节方式的应用没有被仪器厂家普遍采纳，我主观认为可能是因为该调节方式无论是从机械结构还是从电路设计均较为复杂的因素吧？[/back][/font][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9][/back][/font][/align][align=left][b][font=宋体][back=#FBFBF9]（[/back][/font][back=#FBFBF9]4[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]）[/back][/font][font=宋体][color=#333333]质量流量控制器（[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#333333]Mass Flow Controller[/color][/font][font=宋体][color=#333333]缩写为[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#333333]MFC[/color][/font][font=宋体][color=#333333]）[/color][/font][/b][/align][align=left][font=宋体] 这[/font][font=宋体]是一种目前最为流行的燃气控制器（调节器），图[/font]-7[font=宋体]是两款[/font][font=宋体][color=#333333]质量流量控制器的外形[/color][/font][font=宋体][color=#333333]图[/color][/font][font=宋体]；图[/font]-8[font=宋体]是[/font][font=宋体][color=#333333]质量流量控制器的内部结构图：[/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][img=,690,376]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170833167823_6594_1602290_3.jpg!w690x376.jpg[/img][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333]图[/color][/font][color=#333333]-7 [/color][font=宋体][color=#333333]；两款[/color][/font][font=宋体][color=#333333][color=#333333]质量流量控制器[/color][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][color=#333333][img=,690,570]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170833556082_1169_1602290_3.jpg!w690x570.jpg[/img][/color][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9]图[/back][/font][back=#FBFBF9]-8 [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]质量流量控制器内部结构[/back][/font][/align][align=left][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]从图[/back][/font][back=#FBFBF9]-8 [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]可以看出该控制器是由传感器、气体分流通道、流量调节阀和控制电路四部分组成的。其传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量；传感器加热电桥测得的流量信号送入到放大器放大，放大后的流量[color=red]检测电压[/color]与[color=red]设定电压[/color]进行比较，再将差值信号放大后去控制调节阀开启的大小。分流器主要是提供給仪器的供气作用，而传感器毛细管与分流器是旁路分流关系，二者通过气体的流量是由一定的比例关系的；如果分流器里面的气体压力有变化，那么传感器立刻会将这个变化反映到放大电[/back][/font][font=宋体]路中去，继而实施调节阀的通气量的修正。图[/font]-9[font=宋体]便是这种传感器的工作原理示意图，而图[/font]-10[font=宋体]是分流器气路通道走向：[/font][font=Calibri, sans-serif] [/font][font=宋体][back=#FBFBF9][/back][back=#FBFBF9][/back][/font][/align][align=left][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,690,508]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170834522267_644_1602290_3.jpg!w690x508.jpg[/img][/back][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font]-9 [font=宋体]传感器工作原理示意图[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,518]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170835534793_7107_1602290_3.jpg!w690x518.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font]-10 [font=宋体]分流器气路通道图[/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][back=#FBFBF9] [/back][font=宋体][back=#FBFBF9]由于这种质量流量控制器无需温度、压力补偿就能方便准确地监测管路中的气体流量；同时具有体积小、数字化程度高、安装方便、测量准确等优点，因此目前普遍应用在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]的气体控制部分。图[/back][/font][back=#FBFBF9]-11[/back][font=宋体][back=#FBFBF9]便是几款各个厂家生产的质量流量控制器的外观照：[/back][/font][/align][align=left][font=宋体][back=#FBFBF9][img=,463,474]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170837312873_6541_1602290_3.jpg!w463x474.jpg[/img][/back][/font][/align][font=宋体]图[/font]-11 [font=宋体]几款质量流量控制器[/font][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体] 这种控制器尽管优点很多，但是缺点也有：首先是传感器部分比较娇气，尤其是传感器的毛细管因为管腔较细，故容易被乙炔气中的丙酮所堵塞；只要毛细管被堵塞，这个控制器基本就报废了。其次是该部件的价格比较昂贵，进口的一个大约几千元，国产的大概在1000元左右。为此另一种比例电磁阀控制器便应运而生了。[/font][/align][align=left][font=宋体][b]（5）比例电磁阀组调节方式[/b][/font][/align][align=left][font=宋体] 为了兼顾快速、准确、自动化程度高、故障率低的要求，一种比例电磁阀气体控制器便问世了。这种控制器和电磁阀组的外观见图-12和图-13所示：[/font][/align][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170838359644_9958_1602290_3.jpg!w690x517.jpg[/img][align=left]图-12 比例电磁阀组调节器[/align][align=left][/align][align=left][img=,690,423]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170839205258_6384_1602290_3.jpg!w690x423.jpg[/img][/align][align=left]图-13 比例电磁阀组[/align][align=left][font=宋体] 从图[/font][font='Calibri','sans-serif']-12[/font][font=宋体]和图[/font][font='Calibri','sans-serif']-13[/font][font=宋体]可以看出，燃气流量的控制主要是通过[/font][font='Calibri','sans-serif']NV5~NV11[/font][font=宋体]七个针状电磁的配比来完成燃气流量设置的。每个电磁阀的流量均为预先设置好的，分别设置为：[/font][font='Calibri','sans-serif']0.1 , 0.2, 0.4, 0.8, 1.6 ,3.2,5.0 L/min[/font][font=宋体]七个档次的流量；这七个档次的流量设置可以通过仪器控制软件来实现矩阵的配伍，以满足[/font][font='Calibri','sans-serif']0.1L/min[/font][font=宋体]～[/font][font='Calibri','sans-serif']5.0L/min[/font][font=宋体]范围内的任何火焰分析需要的燃气流量。图[/font][font='Calibri','sans-serif']-14[/font][font=宋体]是这种控制器的流路图：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,294]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170841015461_6908_1602290_3.jpg!w690x294.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-14 [/font][font=宋体]比例电磁阀控制器流路示意图[/font][font=宋体] 这种调节器对于气体流量的控制和调节非常精确和稳定，控制电路相对也很简单，没有质量流量控制器那样复杂的放大和比较电路作为驱动，只需软件实施高[/font][font='Calibri','sans-serif']/[/font][font=宋体]低电平的触发即可，所以故障率极低。此外由于针状电磁阀只起到通断的作用，无需做动态调节动作，因此寿命也很长。[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][b][font=宋体]（三）常见故障：[/font][/b][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][font=宋体]火焰气体控制结构看似不复杂但是在实际应用中还是经常会出现一些小问题，根据我多年的维修总结，列举一些案例，供版友参考判断。[/font][/align][align=left][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']1[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象：[/b]样品灵敏度下降。[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][b][font=宋体]故障原因[/font][/b][font=宋体]：助燃气流量不足。这是一个最为常见的故障；众所周知，在火焰分析中，样品的提升量是由助燃气来完成的；当排除了进样毛细管和喷嘴的因素外，助燃气流量不够是造成这种故障的原因。[/font][/align][align=left][font=宋体]检查方法：由于一般仪器操作人员很少会使用专业转子流量计来作为检查手段，那么最简单的办法就是用一个盛满[/font][font='Calibri','sans-serif']10[/font][font=宋体]毫升水的量筒来检查样品在一分钟里的提升量。这个提升量一般会写在使用手册里，其值大约在[/font][font='Calibri','sans-serif']4~8[/font][font=宋体]毫升之间；如果低于这个值，最大的原因就是助燃气流量不足引起的。这种检查方法见图[/font][font='Calibri','sans-serif']-15[/font][font=宋体]所示：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170852493136_520_1602290_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-15 [/font][font=宋体]检查样品提升量[/font][/align][align=left][b][font=宋体] 排除方法：[/font][/b][font=宋体]检查空压机的供给量和管路的畅通情况（这个有些难度）。[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][/align][align=left][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']2[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象[/b]：化学计量火焰的颜色发黄。[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [b] [/b][/font][b][font=宋体]故障原因[/font][/b][font=宋体]：仍然是助燃气流量不足引起的。空气—乙炔火焰依据气流比可分为：化学计量火焰、富焰和贫焰三种类型。这三种火焰的空气—乙炔的流量比值参看下表：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,542,143]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170853595812_621_1602290_3.jpg!w542x143.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体] 上表中的富焰，由于乙炔气的流量加大，所以产生的火焰的颜色是黄色的；而化学计量火焰的颜色是蓝色的；至于贫焰的颜色不但更蓝，而且火焰高度也大大降低了。三种火焰外观见图[/font][font='Calibri','sans-serif']-16[/font][font=宋体]所示[/font][font='Calibri','sans-serif']:[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font='Calibri','sans-serif'][img=,690,311]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170855167944_8728_1602290_3.jpg!w690x311.jpg[/img][/font][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-16 [/font][font=宋体]贫焰火焰、化学计量火焰、富焰火焰[/font][/align][font=宋体] 如果在使用化学计量火焰时，尽管乙炔气流量不变，但是因空气流量减少之故，所产生的火焰效果与富焰[/font][font=宋体]是一样的，也是发黄的。这种火焰见图[/font][font='Calibri','sans-serif']-17[/font][font=宋体]所示：[/font][align=left][font=宋体][font=宋体][img=,690,379]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170856515311_3270_1602290_3.jpg!w690x379.jpg[/img][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-17 [/font][font=宋体]空气流量不足的火焰[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [b] [/b][/font][b][font=宋体]检查方法：[/font][/b][font=宋体]逐渐减少乙炔量的供给，如果火焰颜色随着乙炔流量的减少而逐渐变蓝，这就证明了空气的供给量不足。这种逐渐减少乙炔的检查方法的火焰如图[/font][font='Calibri','sans-serif']-18[/font][font=宋体]所示：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170857518146_4028_1602290_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-18 [/font][font=宋体]逐渐减少乙炔流量的火焰[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'][b] [/b][/font][b][font=宋体]排除方法：[/font][/b][font=宋体]检查空压机的输出压力（流量）以及仪器内部的空气调节阀。[/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']3[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象[/b]：火焰出现跳动的火星。（可惜没有照片）[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][b][font=宋体]故障原因：[/font][/b][font=宋体]助燃气里存在油水成分。当提供助燃气的空压机每次使用完毕不及时排放油水时，含有油水成分就会随着空气一起进入仪器的管路里，在与乙炔气混合后产生的火焰里就会有火星窜出。少量的火星对于测试结果的影响不大，但是如果火星数量较多甚至出现细小的火舌，并且分析的元素波长在紫外区时，这种火星的影响就要考虑了[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][b][font=宋体]检查方法[/font][/b][font=宋体]：首先关闭空压机的供气阀门，然后取下空气输出软管与仪器的连接头，用一张滤纸抵住空气管路的连接头，缓缓开启压机的供气阀门，观察滤纸上有无油污残留便可知晓。[/font][/align][align=left][b][font=宋体] 排除方法：[/font][/b][font=宋体]首先通过排放储气罐里的废液以保证空压机输出的空气没有油水成分；然后再利用空压机提供的大气流来冲洗软管里的残留的油水。或者在空压机气体输出管路中加装气体在线过滤器。[/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']4[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象[/b]：化学计量火焰的颜色为粉色。见图[/font][font='Calibri','sans-serif']-19 [/font][font=宋体]所示：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,522]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170900110089_2220_1602290_3.jpg!w690x522.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-19 [/font][font=宋体]乙炔不纯的火焰[/font][/align][align=left][b][font=宋体] 故障原因[/font][/b][font=宋体]：乙炔不纯或者是乙炔管路里残留有丙酮所致。[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][b][font=宋体]判断方法：[/font][/b][font=宋体]如果更换一瓶已被确认为高纯度的乙炔气后火焰变蓝了，则说明前面的乙炔纯度不够。如果更换后火焰颜色变化不大，则说明燃气管路中丙酮的残留成分较多。[/font][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][b][font=宋体]排除方法：[/font][/b][font=宋体]更换纯度高的乙炔气源以及清洗燃气管路。或者在乙炔钢瓶输出端加装在线过滤器。[/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']5[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象[/b]：对于具有自动调节气体流量功能的仪器而言，空气或乙炔气在静态时仪器没有报警，但是一旦点火开始，仪器立即发出气体压力低的报警信息。[/font][/align][align=left][b][font=宋体] 故障原因[/font][/b][font=宋体]：这是因为气体管路中有关气体过滤网堵塞所致。这种过滤网是用铜质颗粒烧结而成的，也叫“筛板”，[/font][font=宋体]这种过滤网的由于颗粒之间的间隙很小，所以对于气体中的杂质的的过滤效果很好，但同时也极易被气体中的杂质所堵塞；图[/font][font='Calibri','sans-serif']-20[/font][font=宋体]便是这种过滤网堵塞和清洗前后的比对照片：[/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,454]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170902223184_1284_1602290_3.jpg!w690x454.jpg[/img][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体]图[/font][font='Calibri','sans-serif']-20 [/font][font=宋体]过滤网堵塞和清洗前后的对比照[/font][/align][b][font=宋体] 排除方法：[/font][/b][font=宋体]将堵塞的过滤网浸泡在[/font][font='Calibri','sans-serif']1 [/font][font=宋体]：[/font][font='Calibri','sans-serif']2 [/font][font=宋体]：[/font][font='Calibri','sans-serif']5[/font][font=宋体]的（丙酮[/font][font='Calibri','sans-serif']+[/font][font=宋体]氨水[/font][font='Calibri','sans-serif']+[/font][font=宋体]去离子水）的混合溶液中，并用超声波清洗器超洗。[/font][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][b][font=宋体]（[/font][font='Calibri','sans-serif']6[/font][/b][font=宋体][b]）故障现象[/b]：化学计量火焰底部或四周出现黄色的火焰。参看图-21：[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][img=,595,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009170904187417_5547_1602290_3.jpg!w595x460.jpg[/img][font='Calibri','sans-serif'] [/font][/font][font=宋体]图[/font][font=Calibri, sans-serif]-21 [/font][font=宋体]辅助气缺失的火焰[/font][/align][align=left][font=宋体][b][font=宋体] 故障原因：[/font][/b][font=宋体]辅助气缺失或者流量不足。这种故障容易出现在三气路的燃烧器系统上；这是因为缺少了辅助气以后，使火焰的燃烧不充分之故。[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][b][font=宋体] 判断方法：[/font][/b][font=宋体]正规的判断方法是使用转子流量计来检查，但是这对于一般的操作人员而言有些难度。简单的判断方法是：将辅助气软管从雾化室上取下并插入到盛满水的烧杯中，在不点火的状态下（[color=red]注意：为了安全这点最重要[/color]）提供空气，观察烧杯的水中有无气泡连续冒出，以及气泡的连续性。不过这种方法只是一种大致的判断手段。[/font][b][font=宋体] 排除方法：[/font][/b][font=宋体]清洗辅助气管路和有关针状调节阀以及过滤网。[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][/align][align=left][b][font=宋体]（四）结束语[/font][/b][/align][align=left][font='Calibri','sans-serif'] [/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]的火焰气体控制结构和常见故障介绍完了，由于手中掌握的资料有限，可能对有些其他仪器的气体调节方式没有介绍全。为此，仅将此文奉献给广大版友，权当抛砖引玉之用。[/font][/align][i][color=#ff0000][size=18px]追记：谨以此文献给第十四届科学仪器发展年会作为贺礼！[/size][/color][/i][font='Calibri','sans-serif'][color=#333333] [/color][/font][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][color=#333333][/color][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][color=#333333][/color][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][/color][/font][/align][back=#FBFBF9][font=宋体][back=#FBFBF9][/back][/font][/back]

[color=#990000]摘要：针对高温土壤气体渗透率测试，介绍了气体渗透率测试方法（压降法），设计了测量装置，并介绍了测量装置的结构和主要部件的功能。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]一、技术要求[/color][/size] （1）样品尺寸：直径100mm，高度200mm。 （2）样品温度范围：100℃~500℃。 （3）真空压力范围（绝对压力）：进气口最大70kPa，出气口最小5kPa。[size=18px][color=#990000]二、测量装置结构和测量原理[/color][/size] 测量装置结构如图所示，测量原理为压降法，即在被测土壤样品的上下两端分别形成固定真空压力P1和P2（P1P2），由此形成一固定压力差，在压差作用下气体从上而下流动。通过测量此气体流量，最终得到渗透系数或渗透率。[align=center][img=气体渗透系数测量,690,384]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111231457596045_7871_3384_3.png!w690x384.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]三、真空压力控制和测量[/color][/size] 土壤气体渗透率测量的关键技术之一是要准确控制土壤样品上下两端的真空压力，这就要求满足以下两方面的要求： （1）保持上下两端压力恒定，即压力恒定且不受样品温度变化影响。 （2）由于样品上下是一个相对密闭空间，特别是样品底部不允许额外的气体进入而影响测量。因此，在压力控制时，不能使用调节流量控压方式，只能直接对压力进行控制。 在土壤气体渗透率测量装置中，对样品上下两端的压力分别采用了压力调节器进行压力调节，并通过一个2通道PID控制器对这两个压力调节器进行控制。恒压控制过程中，在PID控制器上输入两个压力设定值，控制器输出相应的控制信号给压力调节器实现控压。 测量装置中，为了实现真空压力控制，两个压力调节器共用一路抽气，即并联连接到真空泵上。 压力调节器自带压力传感器，控制过程中的压力变化可通过压力传感器测量，对应真空压力测量值输出对应的 0~10V 直流电压信号。[align=center]=======================================================================[/align]

大家都知道我不是学化学的，化学我基本也不懂。我现在在一个做生物实验的实验室室做事。最近在操作配制800PPM浓度CO2的空气。根据现实情况，有这样几个特点和要求：（1）生物实验室对量的要求不严格，配气的误差允许上下波动几十个PPM（最好别超过50ppm）。（2）希望能做到两路气源的稳定输出和混合，一旦调好后能长时间保持稳定，不用或者几乎不用人去再调什么了。（3）经费有限，尽量节约。最近我是这样弄的，空气气源来自空压机，CO2来自气瓶。空压机和气瓶的瓶口安装一个减压阀，两边气压调成相同，通过转子流量计，调节流量（相差太悬殊了，空气10l/min，二氧化碳6ml/min），在缓冲瓶里面混合，然后走个旁路出来，用LI-CO检测器检测配出来的气体的CO2浓度。结果是惨不忍睹的（见附件）波动太大了，这个波动可能来自两方面（1）空压机打气的时候，空压机的储气罐里出来的空气流量会增大，因为里面含有少量的背景CO2（碱不能完全除掉），会让配出来的气体CO2上升，储气结束后开始放气，CO2浓度就下来了（见图）。（2）怀疑是压力还是不稳定。后来经过打听了解，有人建议采取两个方案第一招，在气路加装气体稳压阀和稳流阀，最后通过皂膜流量计调节流量。这里我的问题是（1）这个方法对空压机的气源不知道有没有效果，因为我感觉空压机老是打气放气，压力波动还是有一些，不知道稳压阀能不能给稳住，（2）还有就是我空气这路的流量比较大，皂膜流量测不了，不知道用其他那种流量计去测第二招，使用气体质量流量控制器问题是，不知道是否也要安装稳压阀请各位高人赐教，提出宝贵意见，或者更好的办法，或者更好的改进。多谢大家了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204240034_362958_1391279_3.jpg

[size=16px][color=#339999][b]摘要：采用当前的各种涂布机很难适用气体扩散层这类脆性材料的涂布工艺，需要控制精度更高的微张力控制系统。为此本文基于串级控制原理，提出了采用双闭环PID控制模式和超高精度PID张力控制器的解决方案，一方面形成浮动摆棍闭环和主动辊闭环构成的串级控制回路，另一方面是采用目前测控精度最高的工业用PID控制器，结合相应配套的高精度传感器和执行器，可真正实现微张力的精密控制。[/b][/color][/size][align=center] [img=微张力精密控制,690,225]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307261628010805_2785_3221506_3.jpg!w690x225.jpg[/img][/align][size=16px] [/size][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 气体扩散层（GDL）在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用，常用于质子交换膜燃料电池，在具体生产工艺中需要在GDL材料表面定量涂布一层特定功能涂料。由于GDL基体层材料较脆，涂布工艺过程中易造成基体层材料断裂或撕裂，转弯处易折断，在高温状态下材料比常温下更脆弱，一般要求涂布过程中控制张力设定在5～10N很窄的一个范围内，且还需要在此微张力范围内具有较高的控制精度。[/size][size=16px] 传统涂布设备，浮动摆辊均为气缸驱动，直线电位器反馈摆辊位置。存在以下问题：[/size][size=16px] （1）无法精确控制摆辊位置。[/size][size=16px] （2）气缸行程只有一个方向，需要料膜的张力平衡气缸推力，易造成GDL脆性材料拉伸。[/size][size=16px] （3）摆辊瞬间偏移至一端时，料膜张力瞬间增大或减小，极易造成GDL脆性材料的撕裂甚至断裂。[/size][size=16px] （4）张力控制器中的模数转换AD精度和数模转换DA精度较低，最小输出百分比也只能达到0.1%，无法提供更高精度的测量和控制。[/size][size=16px] 由此可见，为实现GDL脆性材料的微张力控制，实现具有精度高、张力小、控制稳的伺服电机驱动的浮动摆辊微张力控制是氢能材料制备的关键技术，为此本文提出了相应的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 为实现涂布工艺中的微张力高精度控制，本文提出的解决方案包含以下两方面的内容：[/size][size=16px] （1）采用双闭环PID控制形式调节料膜张力，即对浮动摆棍和主动辊进行独立的PID控制。[/size][size=16px] （2）采用超高精度的双通道PID控制器，每个通道都具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。[/size][size=16px] 解决方案所涉及的微张力控制系统结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=双闭环微张力控制系统结构示意图,500,200]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307261628351448_1980_3221506_3.jpg!w690x277.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 双闭环微张力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图1所示的双闭环控制系统中，浮动摆辊PID闭环控制的具体过程是根据工艺要求，给控制器输入张力值，控制器根据张力传感器信号与设定张力值之差进行快速PID计算后输出控制信号，此控制信号控制浮动摆辊伺服驱动器和伺服电机动作，从而使浮动摆棍产生偏移使得料膜张力快速达到设定值。[/size][size=16px] 浮动摆辊的PID闭环控制过程主要是通过浮动摆辊偏移来调节料膜张力，主动辊速度仍为主机速度，并未参与调节。当浮动摆辊伺服电机持续动作调节料膜张力时，浮动摆辊偏差会导致累积，最终达到浮动摆辊位置报警值。因此仅由浮动摆辊伺服电机调节料膜张力不能完全解决张力不稳、精度不高的问题，为此增加主动辊PID闭环控制实现张力的精准控制。[/size][size=16px] 第二路主动辊PID闭环控制的具体过程是在浮动摆辊PID闭环控制实现调节后，由于浮动摆辊偏离中位，位移传感器跟随浮动摆辊偏移产生对应的偏移电压信号并输入给控制器，控制器根据此偏移电压信号与0V值的正负偏差进行快速PID计算后输出控制信号，此信号控制主动辊伺服驱动和主动辊伺服电机来改变主动辊速度，使得浮动摆棍回到中位，最终实现GDL脆性材料的微张力精准控制。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，通过上述解决方案，可很好的解决微张力的精密控制问题，具体优点如下：[/size][size=16px] （1）解决方案所采用的双闭环控制结构，实际上是一个非常典型的串级控制结构，因此充分利用了串级控制结构的优势，更利于实现高精度张力的控制。[/size][size=16px] （2）制约微张力精密控制的另一个主要因素是控制器的精度普遍不高，采用PLC很难达到超高的采集和控制精度。因此，本解决方案中采用了超高精度的双通道PID控制，既使用了串级控制功能，又实现了超高精度的PID控制。[/size][size=16px] 当然，传感器和执行器精度也是制约微张力精密控制的因素，为了真正实现微张力的精密控制，还需在使用串级控制和超高精度PID控制器的基础上，配备相应高精度的传感器和执行器。[/size][size=16px][/size][size=16px][/size][align=center][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][align=center][b][color=#339999][/color][/b][/align][align=center][b][color=#339999][/color][/b][/align][align=center][b][color=#339999][/color][/b][/align][align=center][b][color=#339999][/color][/b][/align]

换一P10气体，按照要求，调节PHD，发现两个现象，请大家分析。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/01/201201120859_345278_1601823_3.jpg这是Cu样品，LiF200晶体，1号探测器， 为什么峰形出现两个峰。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/01/201201120904_345282_1601823_3.jpg还是LiF200晶体，改成3号探测器，我想问一下，探测器也分编号么。同一个晶体，不同探测器，在调节PHD时，Current：控制的的数据为什么不一样，第一个是20±1，第二是48左右。

[size=14px][color=#990000]摘要：为了保证科研生产中的安全运行和控制，针对一些对可靠性、安全性和产品价值要求较高的控制对象，往往要求传感器具有冗余设计。本文介绍了VPC 2021-1系列多功能超高精度PID控制器，主要介绍了此控制器的双传感器冗余功能及其使用方法。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px] 在各种工业和科研领域中，会采用大量各种传感器进行相应的过程参数测量和控制。在一些使用环境比较恶劣的条件下，如高低温、高压力、腐蚀、侵蚀、振动和强磁场等，传感器往往会受到损伤而发生故障，由此会在使用过程中给测量和控制带来严重影响，从而造成测量和控制效果降低，甚至造成产品报废和试验失败，更严重的还会造成控制失控而引发事故。特别是在一些高价值产品的长时间生产控制过程中，绝不允许期间出现中断而造成控制参数巨变造成高价值产品报废现象。[/size][size=14px] 为了解决上述运行过程中传感器损坏而带来的控制失效问题，最好的解决方法是进行冗余设计，即对工作用传感器进行备份。如图1所示，在被控对象中布置至少两个传感器，一个作为主传感器，另一个为备份传感器。当主传感器出现故障时，特别是主传感器出现断路时，控制器自动切换到备份传感器。[/size][align=center][size=14px][color=#990000][img=双传感器冗余示意图,500,294]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161612313860_2879_3221506_3.jpg!w690x407.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图1 冗余设计的双传感器（主传感器和备份传感器）[/color][/align][size=14px] 在控制过程和运行设备中配备双传感器比较容易实现，条件是主传感器和备份传感器的规格型号和量程要完全一致，但发挥这种冗余设计功效的关键是要求相应的PID控制器具有传感器断路自动监测能力，并同时要求能将控制回路自动切换到备份传感器。[/size][size=14px] 为了满足安全生产和控制需要，VPC2021-1系列多功能超高精度PID控制器配备这种双传感器冗余功能。如图2所示，此系列PID控制器具备万能型传感器输入功能，可连接的47种类型的输入信号，其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压。在备份传感器的具体使用中，可以将两只完全相同的传感器分别接入主输入端和辅助输入端，并将辅助输入通道设置为双传感器冗余功能。开始运行后，控制器同时采集两只传感器信号，但采用主传感器信号进行控制。当主传感器开路时，当前测量自动转入辅助输入端（备份传感器）的测量值并继续进行控制。[/size][align=center][size=14px][color=#990000][img=具有双传感器冗余功能的多功能超高精度PID控制器,350,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161614314227_180_3221506_3.jpg!w496x551.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图2 具有双传感器冗余功能的PID控制器[/color][/align][size=14px] 这种双端口输入信号的功能还可以进行扩展，可以通过相应的设置用来进行加热器断丝报警、阀位反馈、远程设定、不同量程双传感器切换。[/size][size=14px] 总之，这种具体双传感器冗余功能的PID调节器完全可以满足安全控制的需要，功能十分强大，同时还保持了超高精度的测量控制能力。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size]

[size=16px][color=#339999][b]摘要：针对环境扫描/透射电子显微镜对样品杆中的真空压力气氛环境和流体流量精密控制控制要求，本文提出了更简单高效和准确的国产化解决方案。解决方案的关键是采用动态平衡法控制真空压力，真空压力控制范围为1E-03Pa~0.7MPa；采用压差法控制微小流量，解决了以往采用质量流量控制器较难对混合气体和微小流量准确控制的难题，可实现气体和液体在0.005sccm~10slm范围内的流量的高精度控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]============================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在环境扫描/透射电子显微镜（ESEM/ETEM）技术应用中，常会在研究对象附近创造出一个气氛环境，以研究固体和气体在原子尺度上相互作用过程中发生的现象。这种气氛环境通常为负压低真空或高于一个大气压的正压压力，由一个称之为环境样品杆“environmental sample holder”的密封形式的特殊气体样品架来提供。典型的环境样品杆结构如图1所示，其具有两个进出端口，用于气体或液体流入和流出位于样品架尖端的空腔。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=典型的电子显微镜样品杆,550,208]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309111733107508_954_3221506_3.jpg!w690x261.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 典型的电子显微镜样品杆[/b][/color][/size][/align][size=16px] 一般电子显微镜样品杆及其进气控制装置需具有以下功能：[/size][size=16px] （1）样品杆具有独立的气氛环境和很好的密封性，极低的漏率使得电子显微镜能正常工作在超高真空条件下。[/size][size=16px] （2）进入样品杆的一种或多种气体，采用一个或多个质量流量控制器（MFC）来控制流量，且每个MFC需要根据进气气体进行独立校准。[/size][size=16px] 在实际研究过程中，上述功能的电子显微镜样品杆进气控制装置还存在以下几方面的问题需要解决：[/size][size=16px] （1）无法实现真空压力的精密控制，即无法为被测样品提供稳定的真空压力环境，且随着反应过程的进行以及温度变化和反应气体的挥发，无法使真空压力不受影响并保持稳定。[/size][size=16px] （2）对于原子尺度上的研究，通常会涉及到纳米粒子的气体反应，这就要求进出样品杆的气体流速低至0.005 SCCM或更低，且始终保持稳定，这是采用MFC无法控制实现的。此外，由于MFC是针对特定的气体种类来进行校准，所以复杂的气体混合物或未知的气体混合物不能被精确地计量。[/size][size=16px] 因此，考虑到上述现有技术的问题，本文提出一种能准确控制样品杆内部真空压力环境以及全量程控制通过样品杆的气体流速的解决方案，且流速的控制与气体种类无关。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 针对电子显微镜气体样品杆内的真空压力控制，解决方案的基本原理是动态平衡法，使得样品杆的进气流量与排气流量达到不同的平衡状态，实现不同真空压力的精密控制。[/size][size=16px] 针对电子显微镜气体样品杆内的混合气体流量控制，解决方案的基本原理是压差法，使得样品杆的进出气口两端形成恒定压差，调节出气口开度大小来是实现不同微小流量的精密控制。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.1 真空压力控制[/b][/color][/size][size=16px] 气体样品杆的真空压力控制装置如图2所示，整个装置主要由电控针阀、真空计、真空压力控制器和真空泵组成。装置中配置了两个电控针阀，分别用来调节进气流量和排气流量。真空计用来测量样品杆内的真空度，控制器采集真空计信号与设定值对比，驱动针阀来进行恒定控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=气体样品杆真空压力控制装置,600,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309111733596359_8287_3221506_3.jpg!w690x334.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 气体样品杆真空压力控制装置[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在此真空压力控制装置的具体使用过程中，需注意以下几点：[/size][size=16px] （1）此控制装置可实现宽泛范围内的真空度控制，如从1Pa~0.1MPa（绝对压力），且可以轻松达到±1%的控制精度。但需要注意的是需要至少采用两只电容真空计来覆盖整个范围，如果控制精度要求不高，可直接使用一只测量精度较差的皮拉尼等真空计来覆盖全真空度范围。[/size][size=16px] （2）此控制装置也可实现正压压力的精密控制，如从0.1MPa~0.7MPa（绝对压力），可以轻松达到±0.5%的控制精度。具体应用时，可以将真空计处增加一个正压压力传感器。[/size][size=16px] （3）控制装置中的真空压力控制器需要是两通道的高精度控制器，控制器可连接两只真空度传感器并驱动两个电控针阀，并可在两只真空计之间进行自动切换。在具体控制过程中，低真空（1000Pa~0.1MPa）范围内，具体控制方式是恒定进气针阀开度而自动调节排气针阀开度；在高真空（1Pa~1000Pa）范围内，控制方式是100%排气针阀开度而自动调节进气针阀开度。[/size][size=16px] （4）如果需要对气体样品杆内进行更高真空度（1E-04Pa~1Pa）范围的控制，则需更换真空计和进气针阀并增加分子泵等，关键是需将进气针阀更换为阀门开度更小（微米量级）和进气流量更低的可变泄漏阀。[/size][size=16px] （5）如果采用非电容式真空计作为真空度传感器来进行真空度控制，要求真空压力控制器需具有输入信号线性处理功能，这是因为除了电容式真空计外，其他形式的真空计输出的都是非线性信号，要实现准确的真空度控制，就要求真空压力控制器具有多点拟合线性化处理功能。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.2 微小流量控制[/b][/color][/size][size=16px] 气体样品杆的微小流量控制装置结构如图3所示，整个装置主要由电控针阀、流量计、PID调节器、压力控制器和上下游气罐组成。装置中配置了两个气罐分别来恒定气体样品杆进出口两端的压力以形成压差，然后PID调节器根据设定值来调节电控针阀实现流量的精密控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=气体样品杆精密流量控制装置,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309111734506728_6036_3221506_3.jpg!w690x262.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 气体样品杆精密流量控制装置[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在此微小流量精密控制装置的具体使用中，需注意以下几方面的内容：[/size][size=16px] （1）因为流量控制是基于压差法，所以只需能提供稳定的压力差，且调节电控针阀的开度就可实现流量控制。压力差精密可控，且针阀的开度也可自动调节，这是保证微小流量精密控制的关键。[/size][size=16px] （2）另外决定微小流量精密控制的因素是流量计和PID调节器的精度，因此在采用满足流量测量范围要求的高精度流量计的同时，还需采用高精度的PID调节器，如24位AD和16位DA。[/size][size=16px] （3）同样，为了实现稳定的高精度的压差供给，需要对上下游气罐的压力进行精密控制。简单的方法是通过双通道的PID调节直接设定两个压力控制器为不同的压力控制值，采集压力控制器内部自带的压力传感器信号进行控制。如果要求实现更高精度的压差控制，则需在上下游气罐上增加更高精度的压力传感器并分别与PID调节器连接。[/size][size=16px] （4）图3所示的气体样品杆流量控制装置同样适用于液体的流量控制，同样可以实现液体微小流量的高精度控制。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，采用本文解决方案中真空、压力和流量控制装置，可实现以下功能：[/size][size=16px] （1）真空压力控制范围为1E-03Pa~0.7MPa（绝对压力），1E-03Pa~1Pa真空度范围内的控制精度可达±15%，1Pa~0.1MPa真空度范围内的控制精度可达±1%，0.1MPa~0.7MPa范围内正压压力控制精度可达0.5%。上述控制精度主要由真空计和压力传感器的测量精度决定。[/size][size=16px] （2）流量控制范围为0.005sccm~10slm，控制精度可达±1%，主要由流量计测量精度决定。流量控制装置可适应于气体和液体。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

[size=16px][color=#339999][b]摘要：次氯酸作为是一种新型消毒剂，近年来广泛应用于医疗卫生机构、公共卫生场所和家庭的一般物体表面、医疗器械、医疗废物等。由于次氯酸的酸性和强氧化性，使得次氯酸生产制备过程中会给流量调节阀门带来腐蚀并影响寿命和控制精度，而且生产过程中的pH值及有效氯浓度较难准确控制。本文提出的解决方案一是采用强耐腐蚀的高速电动阀门来调节混合液体流量，二是采用具有混合控制功能的专用PID调节器，可实现直接根据测量的pH值或氯浓度来调节液体混合比例。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][img=次氯酸消毒剂制备中的全氟醚橡胶密封耐腐蚀电动阀门解决方案,550,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305241459043007_6590_3221506_3.jpg!w690x456.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 次氯酸作为一种新型的消毒剂，不但能杀灭冠状病毒，还被推荐为广谱消毒剂，广泛用于物体表面、织物，空气，二次供水等污染物品的消毒，其主要特点如下：[/size][size=16px] （1）杀菌率高达99.999%：杀菌速度达到了含氯类产品的80倍，低浓度高活性，浓度为100ppm时就可以达到理想的灭菌目的。[/size][size=16px] （2）安全性高：入口无毒，不伤粘膜，可以用于食品卫生，儿童接触也很安全，又因为无残留，使用后也无需用清水冲洗。[/size][size=16px] （3）清除异味：属于氧化分解臭气，能瞬间分解氨气、硫化氢等恶臭气体，快速分解垃圾臭味，去除甲醛，尼古丁等。[/size][size=16px] （4）环保：无残留物产生，对环境无负荷，排放无污染。[/size][size=16px] （5）可大面积喷雾使用。[/size][size=16px] 目前次氯酸的生产主要有电解法、混合法、合成法和非电解法这四种方法，但无论采用哪种方法，都会涉及到几种液体的混合，需要控制消毒剂的pH值及有效氯浓度。由此在次氯酸消毒剂生产过程中面临着以下两方面的挑战：[/size][size=16px] （1）所用液体带有较强的腐蚀性，会对管路特别是流量控制调节阀门带来严重的腐蚀。[/size][size=16px] （2）至少需要两种液体以上液体原料进行混合，使得制备过程不易控制，特别是较难精准控制所制备的次氯酸消毒剂的pH值及有效氯的浓度。[/size][size=16px] 为了解决上述问题，本文提出了一种新型解决方案，解决方案的核心一是采用强耐腐蚀的高速电动阀门来调节混合液体流量，二是采用具有混合控制功能的专用PID调节器，直接根据pH值或氯浓度来调节液体混合比例。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 目前制备次氯酸消毒液有多种方法，我们以较典型的电解法为例详细介绍解决方案如何解决流量调节阀门的耐腐蚀和液体混合比例控制问题。电解法次氯酸制备系统的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.电解法次氯酸制备系统结构示意图,660,379]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305241501060247_7652_3221506_3.jpg!w690x397.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 电解法次氯酸制备系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示的全自动次氯酸发生器和次氯酸消毒剂制备装置仅需向电解装置内内分别注入食盐水和水这两种原料就可以制得次氯酸消毒剂，制备过程比较简单容易控制次氯酸消毒剂的pH值及有效氯的浓度。从图中可以看出，次氯酸制备的关键是控制水与盐水的混合比例，即需要精确调节储水罐和储盐罐的液体流量。在解决方案中采用了两个PID控制回路，功能如下：[/size][size=16px] （1）第一回路由PID控制器、流量计和电动调节阀构成闭环控制回路，PID控制器根据设定值和流量计检测值，通过自动驱动电动调节阀开度变化，将水流量精确控制在设定值上。[/size][size=16px] （2）第二回路由PID控制器、pH值或氯浓度检测仪和电动调节阀构成闭环控制回路，PID控制器根据pH值设定值，即以pH值或氯浓度为控制参数，而不是现有技术采用盐水流量作为控制参数。这样，通过自动驱动电动调节阀开度变化以改变盐水流量，使得最终出产的次氯酸pH值或有效氯的浓度始终保持在设定值上，从而更能实现精准控制次氯酸pH值及有效氯的浓度。[/size][size=16px] 解决方案的关键是对现有技术做了以下两方面的技术改进：[/size][size=16px] （1）采用了具有混合功能的PID调节器，此控制器是一种双通道的高精度PID调节器，具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比，结合流量计和pH值检测仪可实现双路液体流量的精密控制。此PID调节器具有RS485通过接口和标准的MODBUS通讯协议，可与上位机连接，并且自带计算机软件便于进行前期工艺调试。[/size][size=16px] （2）采用了高速电动调节阀，密封件采用FFKM全氟醚橡胶，具有超强耐腐蚀性。调节阀采用步进电机驱动，具有很高的精度和线性度，且低的真空漏率，全程开启时间仅为0.8秒。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过上述的解决方案，采用耐腐蚀高速电动调节阀和混合功能高精度PID调节器，可满足各种方法的次氯酸消毒液生产制备。通过增加PID调节器，也可实现次氯酸生产制备中多种流体介质的精密混合和次氯酸pH值及有效氯浓度的准确控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

大家帮忙看一下，这个图片是我们订的CTC顶空进样的清洗气体减压阀，当时委托购买的公司说是要从瑞士进口，因为之前原来安装在CTC上的那个有点漏气。但是货到之后发现很多问题，首先牌子不是原来那个Festo的，而是SMC（这个貌似查了一下是日本的）；其次仪器的背面写着made in China；最关键的是两端的铜螺母和主体就是显示器那部分连接的地方居然有生胶带，这个肯定不是原装的啊，并且肯定会漏气，即使不漏气也可能会形成杂峰。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308251513_459987_2673887_3.jpg 上面这个就是后来买到的。安装的时候和显示器（就是说有压力显示的部分）螺母在转，根本不能保证不漏气。下面这个是原厂带来的：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308251516_459990_2673887_3.jpg 请大家帮忙看下你们CTC有配第一张的SMC的调节器的吗？我们全款已经付给那个公司，可是他说不能退货，但是答应维修，可是即使用生胶带再缠一圈也还是会漏气，不能解决问题；另外，我们实验一直要进行，这可如何是好啊。