Beijing Airppb는 3~6개의 가스 채널, 실란 부동태화 튜브, ±0.5% FS 제어 정확도, 이중 전환 가능한 출력 및 IQ/OQ/PQ 검증 서비스 등 모든 사양을 충족하는 고정식 국내 엔지니어링 솔루션인 MR-DF2 다중 구성 요소 동적 가스 혼합 시스템을 공급했습니다.

이 사례 연구에서는 고객의 요구 사항, 엔지니어링 과제 및 이를 충족하기 위해 MR-DF2가 어떻게 구성되었는지 설명합니다. 이는 동적 가스 혼합/가스 희석 장비를 평가하는 실험실, 클린룸 및 연구 시설을 위한 실용적인 참고 자료입니다.

주요 설계 최적화

이 솔루션은 고객의 기술 요구 사항을 기반으로 세 가지 중요한 최적화를 통합합니다.

1.최적화된 MFC 구성: 공기 및 산소 채널은 10L/min MFC를 사용하고, CO2는 최소 제어 가능 유량 5mL/min을 갖춘 1L/min 고정밀 MFC를 사용하여 1:1000 요구 사항을 초과하는 2000:1의 희석 비율을 달성합니다.

1.명확한 이중 출력 구현: 현재 설계에서는 릴레이 제어 교번 이중 출력(출력 1 또는 출력 2)을 제공합니다. 동시 이중 출력은 설계 수정이 필요하며 확인 보류 항목으로 나열됩니다.

1.검증된 매개변수 준수: 모든 사양 요구 사항은 실제 성능에 대해 다시 계산 및 검증되었으며 해당하는 경우 조건부 준수가 명확하게 표시됩니다.

고객 요구 사항

고객은 정밀도와 규정 준수를 모두 요구하는 클린룸 실험실 환경을 운영하고 있습니다. 핵심 요구사항:

요구 사항	사양
장비 유형	국산(중국산), 문구류
위생 수준	클린룸 준수; 일상적인 유기/무기 소독제에 내성이 있는 실란 부동태화 튜빙
가스 소스	최소 3개 채널(공기, 산소, 이산화탄소) 공급압력 0.3MPa
출력	최소 1개의 혼합 출력(바람직하게는 2개)
혼합비율	최고 대 최저 유량 비율 ≤ 1:1000
흐름 용량	채널당 ≥ 10L/min; ≥ 20L/min 복합 출력
제어 정확도	전체 규모의 최소 0.5%
알람	가스 흐름 경보, 출력 과압 경보
HMI	로그인, 권한 관리, 감사 추적이 가능한 컬러 터치스크린
데이터 관리	동적 곡선 표시, 인쇄, 내보내기, 저장, 백업, 복원
서비스	IQ/OQ/PQ 자격; 계측 증명서

주요 엔지니어링 과제

에 대한 최신 회사 뉴스 선도적인 CRO를 위한 정밀 실험실 가스 혼합: 다중 구성 요소 동적 가스 희석 시스템 사례 연구 0

그림 2. 희석 비율 설계. 1L/min 고정밀 CO2 MFC는 5mL/min의 최소 제어 가능 유량에 도달하여 1:1000 요구 사항에 대해 1:2000을 제공합니다.

과제 1: 이중 출력 요구 사항

고객은 하나의 장비가 두 개의 워크스테이션 또는 두 개의 인큐베이터에 사용될 수 있도록 두 개의 독립적인 혼합 가스 출력을 원했습니다.

현재 솔루션:MR-DF2 자체는 이중 출력 기능으로 설계되어 고객의 사용 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

과제 2: 클린룸 위생 규정 준수

젖은 부품은 75% 에탄올과 차아염소산나트륨을 사용한 일상적인 소독을 견뎌야 했습니다.

해결책:

· 모든 가스 경로 구성 요소(MFC 밸브 본체, 피팅)는 전해 연마된 316L 스테인리스 스틸입니다.

· 가스 튜빙은 실란 부동화 튜빙 설계를 사용하여 CO2 흡착을 최소화하고 미량 가스 정확도를 향상시킵니다.

· 씰은 일반 소독제에 내성이 있는 EPDM/PTFE를 사용합니다.

· 이 구성은 미량 가스 성능을 최적화하는 동시에 클린룸 사용을 위한 위생 표준을 충족합니다.

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그림 3. 클린룸 습식 부품 재료 스택: 316L 스테인리스 스틸, 실란 부동태화 튜빙 및 EPDM/PTFE 씰.

과제 3: 저유량 정밀도의 1:1000 혼합 비율

순수 CO2에서 1,000ppm CO2를 생성하려면 희석 비율이 1000:1입니다. 제어 가능한 최소 유량은 10mL/분 이하여야 합니다.

최적화된 솔루션:

· 공기 및 산소 채널: 각각 10 L/min MFC, "채널당 ≥10 L/min" 및 "≥20 L/min 결합 출력" 충족

· CO2 채널: 1L/min 고정밀 MFC, 최소 제어 가능 유량 ≒ 0.5% FS = 5mL/min

· 희석 비율: 10 L/min 공기 ¼ 5 mL/min CO2 = 2000:1, 1:1000 요구 사항 초과

· 복합 출력: 공기 10 L/min + 산소 10 L/min = 20 L/min (CO₂ 미량 추가 무시 가능)

계산 예:

· 공기(희석제): 10L/min

· 산소(공급/균형 가스): 10 L/min

· CO2(공급 가스): 5mL/min(0.5% FS에서 작동하는 1L/min MFC)

· CO2 대 공기 비율 = 5 mL ¼ 10,000 mL = 1:2000 ≥ 1:1000 ✓

MR-DF2 시스템 구성

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그림 1. CRO 애플리케이션을 위한 MR-DF2 가스 경로 구성: 가스 채널 3개, MFC 3개, 혼합 챔버 및 이중 출력.

가스 경로 구성

채널	가스	MFC 범위	재료	역할
채널 1	공기	10L/분	316L SS + PTFE 튜빙	희석제
채널 2	산소	10L/분	316L SS + 실란 부동태화 튜빙	공급가스
채널 3	이산화탄소	1L/min(고정도)	316L SS + 실란 부동태화 튜빙	공급 가스

메모:실란 부동화 튜빙은 순금속 튜빙에 비해 CO2 흡착을 줄여 내화학성을 유지하면서 미량 가스 정확도를 향상시킵니다.

출력 구성

산출	유량 범위	재료	제어
출력 1	0~20L/분	실란 부동태화 튜빙	기존 디자인
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