MicroSam是一種位于Ex-d 外殼中的小型過(guò)程氣相色譜儀（GC）。通過(guò)微系統(tǒng)技術(shù)（硅片技術(shù)）的統(tǒng)一使用，所有分析組件均集中在最小可能區(qū)域中。該設(shè)計(jì)可顯著實(shí)現(xiàn)靠近相關(guān)過(guò)程的分布式安裝。

詳細(xì)介紹

概述

MicroSam是一種位于Ex-d 外殼中的小型過(guò)程氣相色譜儀(GC)。通過(guò)微系統(tǒng)技術(shù)(硅片技術(shù))的統(tǒng)一使用，所有分析組件均集中在最小可能區(qū)域中。該設(shè)計(jì)可顯著實(shí)現(xiàn)靠近相關(guān)過(guò)程的分布式安裝

優(yōu)勢(shì)

· 分布式現(xiàn)場(chǎng)安裝可降低投資成本，并打開(kāi)新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如：

· 安裝不可能在分析儀傘范圍內(nèi)進(jìn)行安裝的生產(chǎn)裝置區(qū)域中

· 安裝在無(wú)擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)施的遠(yuǎn)程位置

· 通過(guò)聯(lián)機(jī)測(cè)量簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)室分析。

· 分析機(jī)柜中的低空間要求降低了投資成本。

· 低維護(hù)需求和氣體/能源消耗降低了成本

· 高分辨率毛細(xì)管柱可實(shí)現(xiàn)快速分析。

· 實(shí)時(shí)注入允許代表性的試樣注入。

· 使用電子壓力控制器實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)、無(wú)閥分離柱開(kāi)關(guān)

· 使用多個(gè)微熱導(dǎo)率檢測(cè)器(多檢測(cè)器)能夠提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果和確認(rèn)。

· 適合維護(hù)和保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ眠B網(wǎng)可能性

· 通過(guò)基于Windows的軟件和以太網(wǎng)通信的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

· 通過(guò)更換模塊的方式簡(jiǎn)化了維修

應(yīng)用

化工行業(yè)

· 分析 1.2 二氯乙烷 (EDC) 中的乙烯，用于過(guò)程控制

· 過(guò)程控制用乙炔中氮?dú)獾目焖贉y(cè)定

· 裂化裝置開(kāi)始產(chǎn)物(LPG)的烴分析

· 油輪卸貨期間乙撐氧的安全測(cè)量

· 乙撐氧中的多組分分析

· 試驗(yàn)工場(chǎng)中甲醇、水和二甲醚的分析

· 冷卻劑監(jiān)控：氯代甲烷痕量監(jiān)控

· 分析氯堿廠純氣中的氮?dú)夂蜌錃?

石油和天然氣

· 循環(huán)氣體和其他工藝氣體中的氫氣分析

· 燃燒氣體中惰性氣體和低沸石蠟的分析

· 重整裝置/鉑重整裝置中氫氣和低沸烴的分析

· 裂化裝置乙炔中雜質(zhì)的痕量分析

· 裂化裝置乙烯中乙烷的分析

· 電廠質(zhì)量控制排放氣體發(fā)熱值的測(cè)量

· 乙烯裝置甲烷中乙烯的分析

· 蒸汽裂化裝置C2分餾塔中丙二烯和丙炔的分析

· 乙烯裝置/減粘裂化爐中低沸烴的分析

· 火炬排放氣體的分析

· 環(huán)氧丙烷裝置中氣體回路的分析

· 分析 LDPE

(低密度聚乙烯)廠裂解氣中的一氧化碳

· 試驗(yàn)工場(chǎng)煉廠氣的分析

· 天然氣制備廠發(fā)熱值分析

· 鋼鐵

· 高爐排放氣體分析。

制藥工業(yè)

· 發(fā)酵過(guò)程中 O2、N2、CO2和水的分析

· 真空干燥裝置氮?dú)庵幸掖嫉姆治?

· 金屬材料、集料、水泥

· 惰性氣體和烴礦山氣體的分析

設(shè)計(jì)

外殼

· Ex d 型標(biāo)準(zhǔn)

· 加熱可調(diào)節(jié)從 60 到 165°C(等溫)

· 分散安裝在取樣點(diǎn)附近

分析模塊

緊湊分析模塊含有色譜儀的所有功能組件。MicroSam可與以下各項(xiàng)一起工作：

· 實(shí)時(shí)注入

· 基于微芯片的無(wú)閥實(shí)時(shí)切換

· 標(biāo)準(zhǔn)化分析模塊

· 通過(guò)在允許的最小區(qū)域(例如，在所有色譜柱/吹掃輸出和注射口上)中使用多達(dá) 8 個(gè)微型熱導(dǎo)檢測(cè)器 (TCD)，實(shí)現(xiàn)多功能檢測(cè)

功能

實(shí)時(shí)注入

MicroSam配有一個(gè)兩段式注入系統(tǒng)。利用一個(gè)微型注入閥，首先讓規(guī)定數(shù)量的試樣達(dá)到載氣壓力。這消除了采用常規(guī)系統(tǒng)所存在定量中的壓力依賴(lài)型誤差。在第二個(gè)階段中，通過(guò)無(wú)閥門(mén)的微型注射系統(tǒng)(即時(shí)定量給料)將樣品輸送到色譜柱。其結(jié)果是"有效"注入。

注入體積可按時(shí)間控制進(jìn)行變化，并與色譜柱要求精確匹配。

無(wú)閥實(shí)時(shí)柱切換

由于常規(guī)閥門(mén)的高死體積，因此，只有無(wú)閥型可考慮用于小型系統(tǒng)。在此種情況下，利用色譜柱設(shè)置相應(yīng)位置處幾個(gè)電子壓力調(diào)節(jié)器的差異產(chǎn)生可造成流動(dòng)方向的變化。(該系統(tǒng)根據(jù)惠斯登(Wheatstone)原理進(jìn)行工作，但以氣動(dòng)方式進(jìn)行。)然后，可實(shí)施功能"切割"和"反吹"，無(wú)死體積。

色譜柱系統(tǒng)

色譜柱系統(tǒng)由兩個(gè)或三個(gè)按順序連接的毛細(xì)管柱組成。Micro TCD或微型實(shí)時(shí)電路按順序安裝在("內(nèi)嵌") 單獨(dú)色譜柱的上游和下游。三個(gè)電子壓力調(diào)節(jié)器為色譜柱提供載氣，并執(zhí)行切換功能(注入、反吹和切割)。

通過(guò)使用窄孔毛細(xì)管柱，在更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高分辨率分離，約系數(shù)2到3(與標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管柱相比)。

電子壓力調(diào)節(jié)器

精確、快速切換需要高壓力穩(wěn)定性以及hPa范圍內(nèi)的快速變化率。這是通過(guò)壓電執(zhí)行器在電子壓力調(diào)節(jié)器中實(shí)現(xiàn)的。

檢測(cè)器

微型 TCD(基于硅片技術(shù))工作原理為連續(xù)測(cè)量被測(cè)載氣和組分的不同導(dǎo)熱性。

通過(guò)避免在加熱絲上催化影響，并保持恒定流量，可在無(wú)歪曲條件下進(jìn)行測(cè)量。這可實(shí)現(xiàn)始終如一的嵌入管線檢測(cè)，即，無(wú)數(shù)量和質(zhì)量上物質(zhì)損失。

應(yīng)用模塊

應(yīng)用模塊含有實(shí)時(shí)注入和實(shí)時(shí)切換。模塊 D06、D08 和 D11 比模塊 D01、D02 和 D09 少一個(gè)分離柱。模塊 D06、D08 和 D11 比模塊 D01 和 D02 少一個(gè)檢測(cè)器。應(yīng)用模塊適合下述組分的分離。但是，為具體客戶(hù)的實(shí)際測(cè)量任務(wù)選擇合適的應(yīng)用模塊時(shí)，必須由我們的支持團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)評(píng)估。

D01、D02 和 D08：

這些模塊含有分離柱，載氣中的濕氣可能損害它們的分離性能。因此，對(duì)于這些模塊，訂貨號(hào) A5E00400116)，集成在 MicroSAM 的支撐架上或作為單獨(dú)的部件提供。

應(yīng)用模塊適合下述組分的分離。

	檢測(cè)器	1 欄	檢測(cè)器	2 欄	檢測(cè)器	電路	3 欄	檢測(cè)器
D01
注入	TCD	Sil5 C3, C4, C5, C6+	TCD	PoraPLOT/Porabond Q CO2, C2, H2S, H2O	TCD	在線	分子過(guò)濾器 H2, (Ar+O2), N2, C1, CO	TCD
D02
注入	TCD	Sil5 C5+	TCD	SilicaPLOT C2, C3, C4 （飽和，不飽和）, C5+	TCD	在線	分子過(guò)濾器 H2, (Ar+O2), N2, C1, CO	TCD
D09
注入	-	Sil5 非極性芳族和脂肪族烴	TCD	Sil5 非極性芳族和脂肪族烴	TCD	在線	Porabond Q 除分子過(guò)濾器組件的所有組件	TCD

應(yīng)用模塊 D01、 D02 和 D09

	檢測(cè)器	1 欄	檢測(cè)器	電路	2 欄	檢測(cè)器
D06
注入	TCD	Sil5 非極性芳族和脂肪族烴	TCD	在線	Sil5 非極性芳族和脂肪族烴	TCD
D08
注入	TCD	Porabond Q 除分子過(guò)濾器組件的所有組件	TCD	在線	分子過(guò)濾器 H2, (Ar+O2), N2, C1, CO	TCD
D11
注入	TCD	RTX-5+RTX-200 非極性芳族和脂肪族烴和介質(zhì)極性組分（例如，氯代硅烷）	TCD	在線	SilicaPLOT C2, C3, C4, C5, C6 （飽和，不飽和）	TCD

應(yīng)用模塊 D06、D08 和 D11

應(yīng)用

可提供各種解決方案概念：

· 調(diào)整無(wú)方法開(kāi)發(fā)(按要求)

· 工廠測(cè)試

應(yīng)用模塊為標(biāo)準(zhǔn)化模塊。MicroSAM 的功能由于采用特定的載氣、確切設(shè)定的烘干爐溫度和載氣入口壓力，以及標(biāo)準(zhǔn)低校準(zhǔn)氣，得到了充分保證。所測(cè)組分和切換功能(實(shí)時(shí)注入、反吹、切割)進(jìn)行保存。

· 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

所有應(yīng)用模塊塊為標(biāo)準(zhǔn)化模塊，即，分析硬件進(jìn)行規(guī)定，無(wú)法變更。調(diào)試期間在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)置。

· 調(diào)節(jié)有方法開(kāi)發(fā)

非標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用需要專(zhuān)門(mén)的方法開(kāi)發(fā)：

在現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范和一種選定標(biāo)定氣體或通過(guò)采用客戶(hù)試樣的基礎(chǔ)上提煉出一套解決方案。

技術(shù)規(guī)范

設(shè)計(jì)，外殼
重量	15 kg
防護(hù)等級(jí)	IP65 (NEMA 4X)
安裝
安裝在	立柱、管道或墻壁上
距墻壁或下一個(gè)色譜儀的距離	300 mm (12")
距天花板或地面的距離	200 mm (8")
防爆	ATEX 和 IEC Ex：II 2 G Ex d IIC T4 Gb Class I, Zone 1, Group IIB + H2 T4 Class I, Div 1, Group B, C, D T4 工廠密封
支架
· 安裝部件，外形尺寸（D x H）	380 x 110 mm
· 氣體連接	8
· 氣體連接支，外形尺寸（D x H），右側(cè)支架，安裝在右角	146 x 110 mm
電氣性能
輔助電源	24 V DC (18.5 ... 30.2 V)
功耗
· 典型值	18 W
· 值	60 W
· 電氣安全	IEC 61010 / DIN VDE 0411
EMC 抗擾度	符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 60801/DIN VDE 0843
· 對(duì)交流供電線進(jìn)行干擾
· 符合部分4（猝發(fā)）	2 kV
· 符合部分5（ms脈沖），線對(duì)線	1 kV
· 符合部分5（ms脈沖），線對(duì)地	2 kV
· 對(duì)信號(hào)線進(jìn)行干擾
· 符合部分4（猝發(fā)）	1 kV
· 抗靜電放電干擾
· 符合部分2（靜電放電）	8 kV
· 現(xiàn)場(chǎng)抗擾度
· 符合部分3和部分6	10 V / m
· 噪聲抑制	符合CISPR 11 / EN 55011 / DIN VDE 0875限值等級(jí) B
· 熔斷器	T2.5 A
氣體進(jìn)口條件
容許樣品壓力	大氣壓力以上10 ?60 kPa
試樣流量	20 … 100 ml/min
試樣溫度	120°C
固體組分	< 0.1 mm
氣候條件
允許環(huán)境溫度	- 20 ... 50 °C （取決于爐溫）
允許的貯存/運(yùn)輸溫度	- 30 ... 70 °C
允許的相對(duì)濕度	90%
取樣和注入
試樣流	3
標(biāo)定試樣流	1
相	氣相
需要過(guò)濾	分離程度 99.99 % ，適合 <0.1μm 顆粒
與試樣相接觸部件的材質(zhì)	不銹鋼、熔融石英、聚酰亞胺
注入	"無(wú)閥" 實(shí)時(shí)注入
· 控制器	配有多功能隔膜閥
· 利用開(kāi)關(guān)時(shí)間可調(diào)節(jié)注入體積	2 ... 50 µl
· 工作溫度	165 °C
烤箱
數(shù)量/類(lèi)型	1/等溫
用N2進(jìn)行吹掃	可能
外形尺寸（DxH）	160 x 10 mm
加熱能量	20 W
溫度范圍	60 … 155 °C
溫度穩(wěn)定性	± 0.1 K (60 ... 155 °C)
溫度準(zhǔn)確度	± 3 K (60 ... 155 °C)
保留時(shí)間變動(dòng)/每 10 °C 環(huán)境溫度變化	約 0.3%
加熱時(shí)間段從 30 ...100 °C	10 minutes
色譜柱和氣體
色譜柱類(lèi)型	毛細(xì)管柱 0.15 ... 0.25 mm/內(nèi)部
分離柱開(kāi)關(guān)	采用實(shí)時(shí)系統(tǒng)中反吹和切割的多維色譜法
多功能隔膜閥	用于注入和反吹
氣體連接	Swagelok 1/8"
壓力調(diào)節(jié)器	4單獨(dú)通道電子壓力調(diào)節(jié)器
隔膜閥控制電磁閥	2個(gè)常閉觸點(diǎn)，2個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)
載氣	H2, N2, He, Ar
· 氣體純度（要求）	> 99.999 % (5.0)
· 固體組分	< 0.1 μm
· 需要過(guò)濾	分離程度 99.99 % ，適合 0.1μm 顆粒
· 消耗量	10 ... 60 ml/min
· 入口壓力	500 …700 kPa (g) 建議 600 kPa (g) 重要運(yùn)行需要保持連續(xù)的載氣供應(yīng) （載氣頻繁中斷對(duì)測(cè)試儀器的壽命及設(shè)備內(nèi)部的壓力調(diào)節(jié)器均有消極影響）。另外，強(qiáng)烈建議采用外部雙層壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)載氣壓力。
儀表空氣	不需要
檢測(cè)器標(biāo)定和性能數(shù)據(jù)
檢測(cè)器類(lèi)型	TCD，最多 8 個(gè)傳感器
環(huán)境溫度	可忽略
槽體積