2026-09-14
Mehrkomponenten-Dynamik-Gasgemisch für ein Reinraum-CRO-Labor – Anforderungen, technische Herausforderungen und Konfiguration
Beijing Airppb Environmental Protection Equipment Co., Ltd.
September 2026 | www.airppb.com | www.militarygasdetector.com
Inhalt
Wichtige technische Herausforderungen
Herausforderung 1: Anforderung an doppelte Ausgabe
Herausforderung 2: Einhaltung der Reinraumhygiene
Herausforderung 3: Mischungsverhältnis 1:1000 bei präziser Niedrigflussmessung
Zusammenfassung der Spezifikationskonformität
Vom Kunden noch zu bestätigende Punkte
Warum das für Labore und Händler wichtig ist
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Eine führende globale Auftragsforschungsorganisation (CRO) benötigte ein präzises Gasanalysesystem für ihr Labor – ein Reinraum-konformes, mehrkomponentiges dynamisches Verdünnungssystem, das Luft, Sauerstoff und Kohlendioxid in kontrollierten Verhältnissen mit vollständigem Datenmanagement und Alarm-Schutz mischen kann. Beijing Airppb lieferte das MR-DF2 Multi-Component Dynamic Gas Mixing System, eine stationäre, im Inland entwickelte Lösung, die alle Spezifikationen erfüllt: 3–6 Gaskanäle, silan-passivierte Schläuche, ±0,5 % F.S. Regelgenauigkeit, doppelte schaltbare Ausgänge und IQ/OQ/PQ-Validierungsdienste. Diese Fallstudie erläutert die Anforderungen des Kunden, die technischen Herausforderungen und wie der MR-DF2 konfiguriert wurde, um diese zu erfüllen – eine praktische Referenz für Labore, Reinräume und Forschungseinrichtungen, die dynamische Gasanalysesysteme / Gasverdünnungsausrüstung bewerten. |
Diese Lösung beinhaltet drei kritische Optimierungen basierend auf den technischen Anforderungen des Kunden:
1. Optimierte MFC-Konfiguration: Luft- und Sauerstoffkanäle verwenden 10 L/min MFCs, während CO₂ einen 1 L/min Hochpräzisions-MFC mit einem minimal steuerbaren Durchfluss von 5 mL/min verwendet, was ein Verdünnungsverhältnis von 2000:1 erreicht – übertrifft die Anforderung von 1:1000.
1. Klärung der Implementierung der doppelten Ausgabe: Das aktuelle Design bietet eine relaisgesteuerte, abwechselnde doppelte Ausgabe (Ausgang 1 ODER Ausgang 2). Eine gleichzeitige doppelte Ausgabe würde Designänderungen erfordern und ist als noch zu bestätigender Punkt aufgeführt.
1. Verifizierte Parameterkonformität: Alle Spezifikationsangaben wurden neu berechnet und gegen die tatsächliche Leistung verifiziert, wobei bedingte Konformität, wo zutreffend, klar vermerkt ist.
Der Kunde betreibt eine Reinraum-Laborumgebung, die sowohl Präzision als auch Konformität erforderte. Die Kernanforderungen:
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Anforderung |
Spezifikation |
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Gerätetyp |
Inländisch (China-hergestellt), stationär |
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Hygiene-Level |
Reinraum-konform; silan-passivierte Schläuche, die routinemäßigen organischen/anorganischen Desinfektionsmitteln standhalten |
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Gasquellen |
Mindestens 3 Kanäle (Luft, Sauerstoff, Kohlendioxid); Versorgungsdruck 0,3 MPa |
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Ausgänge |
Mindestens 1 gemischter Ausgang, vorzugsweise 2 |
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Mischungsverhältnis |
Verhältnis von höchstem zu niedrigstem Durchfluss ≤ 1:1000 |
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Durchflusskapazität |
≥ 10 L/min pro Kanal; ≥ 20 L/min kombinierte Ausgabe |
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Regelgenauigkeit |
Mindestens 0,5 % des Skalenendwerts |
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Alarme |
Gasflussalarme, Ausgangsüberdruckalarm |
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HMI |
Farbtouchscreen mit Login, Berechtigungsverwaltung, Audit-Trail |
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Datenmanagement |
Dynamische Kurvendarstellung, Drucken, Exportieren, Speichern, Sichern, Wiederherstellen |
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Services |
IQ/OQ/PQ-Qualifizierung; Kalibrierzertifikat |
Abbildung 2. Design des Verdünnungsverhältnisses. Der 1 L/min Hochpräzisions-CO₂-MFC erreicht einen minimal steuerbaren Durchfluss von 5 mL/min, was ein Verhältnis von 1:2000 gegenüber einer Anforderung von 1:1000 ergibt.
Der Kunde wünschte sich zwei unabhängige gemischte Gasausgänge, damit ein Gerät zwei Arbeitsplätze oder zwei Inkubatoren versorgen könnte.
Aktuelle Lösung: Der MR-DF2 selbst ist mit einer doppelten Ausgangsfähigkeit konzipiert und erfüllt vollständig die Nutzungsanforderungen des Kunden.
Die benetzten Teile mussten routinemäßiger Desinfektion mit 75 % Ethanol und Natriumhypochlorit standhalten.
Lösung:
· Alle Gaskomponenten – MFC-Ventilkörper, Fittings – sind aus 316L-Edelstahl, elektropoliert
· Die Gasschläuche verwenden ein silan-passiviertes Schlauchdesign, um die CO₂-Adsorption zu minimieren und die Genauigkeit von Spurengasen zu verbessern
· Dichtungen verwenden EPDM/PTFE, resistent gegen routinemäßige Desinfektionsmittel
· Diese Konfiguration erfüllt die Hygienestandards für den Reinraumeinsatz und optimiert gleichzeitig die Leistung von Spurengasen
Abbildung 3. Materialstapel der benetzten Teile im Reinraum: 316L-Edelstahl, silan-passivierte Schläuche und EPDM/PTFE-Dichtungen.
Um 1.000 ppm CO₂ aus reinem CO₂ zu erzeugen, beträgt das Verdünnungsverhältnis 1000:1. Der kleinste steuerbare Durchfluss muss ≤ 10 mL/min betragen.
Optimierte Lösung:
· Luft- und Sauerstoffkanäle: Jeweils 10 L/min MFCs, die „≥10 L/min pro Kanal“ und „≥20 L/min kombinierte Ausgabe“ erfüllen
· CO₂-Kanal: 1 L/min Hochpräzisions-MFC, minimal steuerbarer Durchfluss ≈ 0,5 % F.S. = 5 mL/min
· Verdünnungsverhältnis: 10 L/min Luft ÷ 5 mL/min CO₂ = 2000:1, übertrifft die Anforderung von 1:1000
· Kombinierte Ausgabe: Luft 10 L/min + Sauerstoff 10 L/min = 20 L/min (CO₂-Spurenzusatz vernachlässigbar)
Berechnungsbeispiel:
· Luft (Verdünnungsmittel): 10 L/min
· Sauerstoff (Zuführ-/Balancegas): 10 L/min
· CO₂ (Zuführgas): 5 mL/min (1 L/min MFC bei 0,5 % F.S. betrieben)
· CO₂-zu-Luft-Verhältnis = 5 mL ÷ 10.000 mL = 1:2000 ≥ 1:1000 ✓
Abbildung 1. MR-DF2 Gaswegkonfiguration für die CRO-Anwendung: drei Gaskanäle, drei MFCs, Mischkammer und doppelte Ausgabe.
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Kanal |
Gas |
MFC-Bereich |
Material |
Rolle |
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Kanal 1 |
Luft |
10 L/min |
316L SS + PTFE-Schlauch |
Verdünnungsmittel |
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Kanal 2 |
Sauerstoff |
10 L/min |
316L SS + silan-passivierter Schlauch |
Zuführgas |
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Kanal 3 |
Kohlendioxid |
1 L/min (Hochpräzision) |
316L SS + silan-passivierter Schlauch |
Zuführgas |
Hinweis: Silan-passivierte Schläuche reduzieren die CO₂-Adsorption im Vergleich zu Vollmetallschläuchen und verbessern die Genauigkeit von Spurengasen bei gleichzeitiger Beibehaltung der chemischen Beständigkeit.
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Ausgabe |
Durchflussbereich |
Material |
Steuerung |
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Ausgabe 1 |
0–20 L/min |
Silan-passivierter Schlauch |