یک سازمان تحقیقاتی قراردادی (CRO) پیشرو جهانی به یک سیستم اختلاط گاز دقیق برای آزمایشگاه خود نیاز داشت — یک سیستم رقیقسازی گاز پویا چند جزئی سازگار با اتاق تمیز که قادر به اختلاط هوا، اکسیژن و دیاکسید کربن در نسبتهای کنترل شده با مدیریت کامل داده و حفاظت از آلارم باشد.
پکن ایرپپ سیستم اختلاط گاز پویا چند جزئی MR-DF2 را عرضه کرد، یک راه حل ثابت و مهندسی شده داخلی که تمام مشخصات را برآورده میکند: ۳-۶ کانال گاز، لولههای پاسیواسیون شده با سیلان، دقت کنترل ±۰.۵٪ مقیاس کامل، خروجیهای دوگانه قابل تعویض، و خدمات اعتبارسنجی IQ/OQ/PQ.
این مطالعه موردی الزامات مشتری، چالشهای مهندسی و نحوه پیکربندی MR-DF2 برای برآورده کردن آنها را توضیح میدهد — یک مرجع عملی برای آزمایشگاهها، اتاقهای تمیز و تأسیسات تحقیقاتی که تجهیزات اختلاط گاز پویا / رقیقسازی گاز را ارزیابی میکنند.
بهینهسازیهای کلیدی طراحی
این راه حل سه بهینهسازی حیاتی را بر اساس الزامات فنی مشتری در بر میگیرد:
۱. پیکربندی بهینه MFC: کانالهای هوا و اکسیژن از MFC های ۱۰ لیتر در دقیقه استفاده میکنند، در حالی که CO₂ از یک MFC با دقت بالا ۱ لیتر در دقیقه با حداقل جریان قابل کنترل ۵ میلیلیتر در دقیقه استفاده میکند و به نسبت رقیقسازی ۲۰۰۰:۱ دست مییابد — که از نیاز ۱:۱۰۰۰ فراتر میرود.
۱. پیادهسازی خروجی دوگانه روشن شد: طراحی فعلی خروجی دوگانه متناوب کنترل شده با رله (خروجی ۱ یا خروجی ۲) را فراهم میکند. خروجی دوگانه همزمان نیاز به اصلاحات طراحی دارد و به عنوان یک مورد در انتظار تأیید ذکر شده است.
۱. انطباق پارامتر تأیید شده: تمام ادعاهای مشخصات مجدداً محاسبه و در برابر عملکرد واقعی تأیید شدهاند، با انطباق شرطی که در صورت لزوم به وضوح ذکر شده است.
الزامات مشتری
مشتری یک محیط آزمایشگاهی اتاق تمیز را اداره میکند که هم به دقت و هم به انطباق نیاز داشت. الزامات اصلی:
الزام
مشخصات
نوع تجهیزات
داخلی (ساخت چین)، ثابت
سطح بهداشت
سازگار با اتاق تمیز؛ لولههای پاسیواسیون شده با سیلان مقاوم در برابر ضدعفونیکنندههای آلی/معدنی معمول
≥ ۱۰ لیتر در دقیقه در هر کانال؛ ≥ ۲۰ لیتر در دقیقه خروجی ترکیبی
دقت کنترل
حداقل ۰.۵٪ مقیاس کامل
آلارمها
آلارم جریان گاز، آلارم فشار بیش از حد خروجی
HMI
صفحه نمایش لمسی رنگی با ورود، مدیریت مجوز، مسیر حسابرسی
مدیریت داده
نمایش منحنی پویا، چاپ، صادرات، ذخیره، پشتیبانگیری، بازیابی
خدمات
صلاحیت IQ/OQ/PQ؛ گواهی مترولوژی
چالشهای کلیدی مهندسی
شکل ۲. طراحی نسبت رقیقسازی. MFC دیاکسید کربن با دقت بالا ۱ لیتر در دقیقه به حداقل جریان قابل کنترل ۵ میلیلیتر در دقیقه میرسد و نسبت ۱:۲۰۰۰ را در برابر نیاز ۱:۱۰۰۰ ارائه میدهد.
چالش ۱: نیاز به خروجی دوگانه
مشتری دو خروجی گاز مخلوط مستقل میخواست تا یک دستگاه بتواند دو ایستگاه کاری یا دو انکوباتور را سرویس دهد.
راه حل فعلی: خود MR-DF2 با قابلیت خروجی دوگانه طراحی شده است و نیازهای استفاده مشتری را به طور کامل برآورده میکند.
چالش ۲: انطباق با بهداشت اتاق تمیز
قطعات مرطوب باید در برابر ضدعفونی معمول با ۷۵٪ اتانول و هیپوکلریت سدیم مقاومت میکردند.
راه حل:
·تمام اجزای مسیر گاز — بدنه شیر MFC، اتصالات — فولاد ضد زنگ ۳۱۶L، پولیش شده الکتریکی هستند
·لولههای گاز از طراحی لولههای پاسیواسیون شده با سیلان برای به حداقل رساندن جذب CO₂ و بهبود دقت گاز ردیابی استفاده میکنند
·درزگیرها از EPDM/PTFE استفاده میکنند که در برابر ضدعفونیکنندههای معمول مقاوم است
·این پیکربندی استانداردهای بهداشتی برای استفاده در اتاق تمیز را برآورده میکند و در عین حال عملکرد گاز ردیابی را بهینه میکند
شکل ۳. پشته مواد قطعات مرطوب اتاق تمیز: فولاد ضد زنگ ۳۱۶L، لولههای پاسیواسیون شده با سیلان و درزگیرهای EPDM/PTFE.
چالش ۳: نسبت اختلاط ۱:۱۰۰۰ با دقت جریان کم
برای تولید ۱۰۰۰ ppm CO₂ از CO₂ خالص، نسبت رقیقسازی ۱۰۰۰:۱ است. کوچکترین جریان قابل کنترل باید ≤ ۱۰ میلیلیتر در دقیقه باشد.
راه حل بهینه:
·کانالهای هوا و اکسیژن: هر کدام MFC های ۱۰ لیتر در دقیقه، که "≥۱۰ لیتر در دقیقه در هر کانال" و "≥۲۰ لیتر در دقیقه خروجی ترکیبی" را برآورده میکنند
·کانال CO₂: MFC با دقت بالا ۱ لیتر در دقیقه، حداقل جریان قابل کنترل ≈ ۰.۵٪ مقیاس کامل = ۵ میلیلیتر در دقیقه
·نسبت رقیقسازی: ۱۰ لیتر در دقیقه هوا ÷ ۵ میلیلیتر در دقیقه CO₂ = ۲۰۰۰:۱، که از نیاز ۱:۱۰۰۰ فراتر میرود
·خروجی ترکیبی: هوا ۱۰ لیتر در دقیقه + اکسیژن ۱۰ لیتر در دقیقه = ۲۰ لیتر در دقیقه (افزودن ردیابی CO₂ ناچیز است)
مثال محاسبه:
·هوا (رقیقکننده): ۱۰ لیتر در دقیقه
·اکسیژن (گاز خوراک/تعادل): ۱۰ لیتر در دقیقه
·CO₂ (گاز خوراک): ۵ میلیلیتر در دقیقه (MFC ۱ لیتر در دقیقه در ۰.۵٪ مقیاس کامل کار میکند)
·نسبت CO₂ به هوا = ۵ میلیلیتر ÷ ۱۰,۰۰۰ میلیلیتر = ۱:۲۰۰۰ ≥ ۱:۱۰۰۰ ✓
پیکربندی سیستم MR-DF2
شکل ۱. پیکربندی مسیر گاز MR-DF2 برای کاربرد CRO: سه کانال گاز، سه MFC، محفظه اختلاط و خروجی دوگانه.
پیکربندی مسیر گاز
کانال
گاز
محدوده MFC
جنس
نقش
کانال ۱
هوا
۱۰ لیتر در دقیقه
فولاد ضد زنگ ۳۱۶L + لوله PTFE
رقیقکننده
کانال ۲
اکسیژن
۱۰ لیتر در دقیقه
فولاد ضد زنگ ۳۱۶L + لوله پاسیواسیون شده با سیلان
گاز خوراک
کانال ۳
کربن دیاکسید
۱ لیتر در دقیقه (دقت بالا)
فولاد ضد زنگ ۳۱۶L + لوله پاسیواسیون شده با سیلان
گاز خوراک
توجه: لولههای پاسیواسیون شده با سیلان جذب CO₂ را در مقایسه با لولههای تمام فلزی کاهش میدهند و دقت گاز ردیابی را بهبود میبخشند و در عین حال مقاومت شیمیایی را حفظ میکنند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
polski
فارسی
বাংলা
ไทย
tiếng Việt
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
