科研氧品質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)
一、概述
根據(jù)《中國(guó)藥典》2020 年版二部（科研氧技術(shù)指標(biāo)：氧≥99.5% 、一氧化碳 <5ppm、二氧化碳 <300ppm、 水分<67ppm）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，山東新澤儀器有限公司設(shè)計(jì)的TK-5000型科研氧檢測(cè)分析系統(tǒng)，能夠滿足GMP的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，適用于各地食品藥品監(jiān)管部門對(duì)科研氧監(jiān)督檢查的檢測(cè)。
本系統(tǒng)中的分析儀表選型、配置及實(shí)現(xiàn)方案，保證嚴(yán)格遵照科研氧的指標(biāo)要求，所提供的分析儀表滿足儀表數(shù)據(jù)表提出的技術(shù)規(guī)格，并保證儀器的完整性及設(shè)計(jì)合理性。
二、檢測(cè)參數(shù)及量程
一氧化碳： 0～10ppm （可調(diào)）
二氧化碳： 0～300ppm （可調(diào)）
氧： 80～99% （可調(diào)）
露點(diǎn)(H2O) ：0～100ppm（可調(diào)）
三、系統(tǒng)原理
3.1S2000紅外線氣體分析儀
3.1.1基本原理：
S2000 型紅外線氣體分析儀屬于不分光式紅外線分析儀。其工作原理是基于某些氣體對(duì)紅外線的選擇性吸收，采用的紅外波長(zhǎng)濾波技術(shù)（GFC），可檢測(cè)超低量程氣體濃度。選用GFC/NDIR檢測(cè)技術(shù)，可有效解決交叉干擾問題，長(zhǎng)期穩(wěn)定，精確測(cè)量。與同類產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品的特點(diǎn)是高穩(wěn)定性（儀器長(zhǎng)期工作穩(wěn)定，零點(diǎn)漂移小）、高可靠性和高選擇性。
3.1.2技術(shù)參數(shù)：
| 測(cè)量原理 | 紅外波長(zhǎng)濾波技術(shù)（GFC）+非分散紅外 |
| 測(cè)量氣體 | CO、CO2 |
| 測(cè)量量程 | CO：0-10ppm，CO2：0-300/500ppm（可定制） |
| 進(jìn)氣方式 | 抽取式 （800ml/min±10％） |
| 尺寸規(guī)格 | 19''x 4Ux 420mm |
| 響應(yīng)時(shí)間 | T90＜2min |
| 精度 | ≤±2% F.S. |
| 漂移 | ≤±2% F.S. |
| 重復(fù)性 | ≤1 % |
| 校準(zhǔn) | 軟件零點(diǎn)和滿程校準(zhǔn) |
| 工作溫度 | -10℃-40℃ |
| 工作壓力 | 95-105kPa |
| 工作濕度 | 0%-95%RH，無(wú)結(jié)露 |
| 預(yù)熱時(shí)間 | < 2 min (冷啟動(dòng)) >15min(正常工作) |
| 輸出接口 | RS-232/485/4-20mA |
3.2磁力機(jī)械式氧分析儀
3.2.1基本原理：
順磁氧傳感器利用氧氣具有順磁性這一物理性，能將它從大多數(shù)氣體中區(qū)別出來(lái)。 傳感器氣室內(nèi)的兩個(gè)磁性之間，安裝了連個(gè)充滿氮?dú)獾牟Ａ颍ㄋ追Q“啞鈴”），他們固定在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的 同軸支架上。被測(cè)氣體中的氧氣會(huì)被吸入磁場(chǎng)，產(chǎn)生對(duì)球體的作用力，從而對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個(gè)力矩，這個(gè)力矩大 小和氧氣的含量具有線性關(guān)系。
其工作原理是基于氧的順磁性，一個(gè)小的逆磁性的啞鈴懸掛在非均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)被測(cè)氣體中有氧氣存在時(shí)，氧分子受磁場(chǎng)吸引導(dǎo)致啞鈴旋轉(zhuǎn)、補(bǔ)償力矩的張力要將啞鈴維持在原來(lái)的位置，張力的大小與樣氣中的氧分壓成正比。被測(cè)氣體氧含量不同，旋轉(zhuǎn)力矩和復(fù)位力矩的平衡位置就不同，也就是啞鈴的偏轉(zhuǎn)角度Ψ 就不同，這樣，啞鈴偏轉(zhuǎn)角度 Ψ 的大小，就反映了被測(cè)氣體中氧含量的多少。對(duì)啞鈴球偏轉(zhuǎn)角度Ψ 的測(cè)量，大多是采用光電系統(tǒng)來(lái)完成的。
3.2.2技術(shù)參數(shù)：
| 測(cè)量對(duì)象及測(cè)量量程 | 測(cè)量組分： | O2 |
| 量程范圍： | 80-99%；0-99%之間可選 | |
| 測(cè)量性能指標(biāo) | 測(cè)量特征： | 線性化測(cè)量 |
| 靈 敏 度： | <0.2% F.S | |
| 線性誤差: | <1% F.S | |
| 零點(diǎn)漂移： | <1% F.S/7d | |
| 量程漂移： | <1% F.S/7d | |
| 重 復(fù) 性： | <0.5% F.S | |
| 響應(yīng)時(shí)間: | <12 秒 | |
| 使用環(huán)境 | 允許使用溫度： | 0--45°C |
| 允許相對(duì)濕度： | max. 90 % | |
| 電源 | 電 壓： | 220VAC±10%, 50±1 Hz |
| 耗電量： | 60 W | |
| 模擬輸出： | 0/4-20mA，負(fù)載 400W |
3.3露點(diǎn)分析儀
3.3.1基本原理：
傳感器采用五氧化二磷電解法原理，此傳感器由一個(gè)玻璃材質(zhì)的圓柱和兩根并行的電極（通常由鉑或銠金屬絲制成）組成，并在兩根電極之間涂有很薄的一層磷酸膜層。在兩電極間施加一直流電壓，氣體中的水分被作為吸濕劑的五氧化二磷膜層連續(xù)吸收，生成磷酸，并被電解為氫和氧，同時(shí)五氧化二磷得以再生。通過連續(xù)的電解過程，在樣氣的水分含量與電解后的水分之間建立平衡，電解電流與樣氣中水分含量成比例。
3.3.2技術(shù)參數(shù)
| 測(cè)量對(duì)象及測(cè)量量程 | 測(cè)量組分： | H2O |
| 量程范圍： | 0-100ppm | |
| 測(cè)量性能指標(biāo) | 測(cè)量特征： | 線性化測(cè)量 |
| 靈 敏 度： | <0.2% F.S | |
| 線性誤差: | <3% F.S | |
| 穩(wěn)定性： | <2.5% F.S | |
| 重 復(fù) 性： | <2.5% F.S | |
| 響應(yīng)時(shí)間: | 3min | |
| 使用環(huán)境 | 允許使用溫度： | 0--45°C |
| 允許相對(duì)濕度： | max. 90 % | |
| 電源 | 電 壓： | 220VAC±10%, 50±1 Hz |
| 耗電量： | 30 W | |
| 模擬輸出： | 0/4-20mA，負(fù)載 400W |
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
1.采用一體工控機(jī)，可將四個(gè)組分動(dòng)態(tài)顯示在屏幕上，分別有濃度值的顯示，動(dòng)態(tài)曲線、濃度超標(biāo)報(bào)警，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、打印等功能。
2. 觸摸屏操作，方便便捷，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，可根據(jù)用戶要求，更新數(shù)據(jù)打印表格格式。
3. 樣氣入口壓力、減壓后的出口壓力，也分別動(dòng)態(tài)顯示在屏幕上。
4.儀器標(biāo)定方便快捷，定期校準(zhǔn)能有效提高儀器的測(cè)量精度。
5. 所有樣氣預(yù)處理部件均采用禁油處理，符合高氧氣體分析成套規(guī)范。
6. 樣氣預(yù)處理管線設(shè)計(jì)，有效提高儀器的響應(yīng)時(shí)間及儀器的使用安全。
7. 系統(tǒng)樣品取樣采用低壓（～1.6MPa）和高壓（1.6-15MPa）兩種壓力范圍內(nèi)，進(jìn)行單級(jí)減壓或兩級(jí)減壓處理、同時(shí)也配置超壓保護(hù)。
