用于氦氣回收裝置氦氣純度檢測儀是一種核心質(zhì)量控制設(shè)備,其作用在于連續(xù)或周期性地監(jiān)測回收后氦氣的純度是否達(dá)到再次使用的要求標(biāo)準(zhǔn)。氦氣因其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)在半導(dǎo)體制造、航天、低溫物理、核磁共振成像、焊接保護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且價格昂貴,高效的回收利用是降低成本的關(guān)鍵。然而,回收過程可能引入雜質(zhì)氣體(如空氣、水蒸氣、氮氣、氬氣、氧氣、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏龋绊懞獾男阅鼙憩F(xiàn),因此精確的純度檢測至關(guān)重要。
一、核心功能與價值
1、確保產(chǎn)品質(zhì)量:實時驗證回收氦氣純度(例如,99.99%/4N 或 99.999%/5N)是否符合應(yīng)用要求(如 NMR 磁體冷卻、精密焊接等)。
2、過程優(yōu)化與控制:根據(jù)檢測結(jié)果反饋,指導(dǎo)或自動控制回收單元(如凈化塔、膜分離系統(tǒng)、低溫純化器、吸附系統(tǒng))的操作參數(shù)(再生、切換、吹掃),優(yōu)化回收效率、提高產(chǎn)能并降低成本。
3、安全保障:在某些應(yīng)用中(如帶有氧氣雜質(zhì)進(jìn)入密閉空間可能導(dǎo)致窒息風(fēng)險),識別超標(biāo)雜質(zhì)氣體。
4、經(jīng)濟(jì)性驗證:確認(rèn)回收操作的經(jīng)濟(jì)效益,證明回收氦氣確實達(dá)標(biāo)可用,減少購買新氦的消耗和花費。
二、檢測原理
針對氦氣純度檢測,尤其在需要高精度檢測痕量雜質(zhì)的場景中,常用技術(shù)包括:
1、熱導(dǎo)率檢測器:常用、成熟的技術(shù)。
- 原理:利用氦氣的熱導(dǎo)率特性(遠(yuǎn)超大多數(shù)其他氣體),測量混合氣體熱導(dǎo)率變化可精確推算出氦氣濃度。
- 優(yōu)點:結(jié)構(gòu)相對簡單、穩(wěn)定性好、成本較低、對高純度氦氣檢測非常有效。非常適合測量氦氣濃度百分比主體純度。
- 缺點:對某些熱導(dǎo)率與氦氣接近的雜質(zhì)(如氫氣)分辨率較低,對痕量雜質(zhì)的絕對檢測限不如質(zhì)譜。
2、質(zhì)譜儀:
- 原理:將氣體分子電離后按質(zhì)荷比分離檢測。
- 優(yōu)點:高靈敏度,可同時定性定量檢測多種痕量雜質(zhì)(如 N?, O?, H?O, CH?, Ar, CO?, H?等),分析速度快,精度高。
- 缺點:設(shè)備昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)要求較高、校準(zhǔn)相對繁瑣。
3、殘余氣體分析儀:是四極桿質(zhì)譜儀的一種常見應(yīng)用名稱,特別強(qiáng)調(diào)對痕量殘余雜質(zhì)的分析。
- 原理:與質(zhì)譜儀相同。
- 適用場景:對回收氦氣的雜質(zhì)組成、濃度(特別是 ppm / ppb 級雜質(zhì))要求非常精準(zhǔn)監(jiān)控的場景(如超導(dǎo) MRI磁體補(bǔ)液)。能區(qū)分不同質(zhì)量的同氣共存雜質(zhì)。
4、組合技術(shù):有時會將兩種技術(shù)組合使用(如 TCD + MS),以 TCD 測量高純度主體氦氣百分比,用 MS / RGA 精確分析特定痕量雜質(zhì)濃度。
三、氦氣回收裝置氦氣純度檢測儀的特點
1、高精度與低檢出限:準(zhǔn)確測量高氦氣背景下的微量雜質(zhì),保證純度的可靠判定。
2、測量范圍:可能覆蓋 100% 純氦一直到回收氣體入口的初始混合氣體濃度(如70%-99.99%+)。
3、快速響應(yīng)時間:提供實時或準(zhǔn)實時數(shù)據(jù),以便迅速調(diào)整過程參數(shù)。
4、良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性:確保長期連續(xù)運行的可靠性。
5、環(huán)境適應(yīng)性:需耐受安裝位置的振動、可能的溫度波動和存在腐蝕性氣體的風(fēng)險(取決于凈化單元去除程度)。
6、自動化和集成:具備模擬/數(shù)字信號輸出(4-20mA, RS232/485, Modbus, TCP/IP),易于與回收裝置 PLC/DCS 集成,實現(xiàn)自動化閉環(huán)控制、聯(lián)鎖、報警和記錄。
7、校準(zhǔn)和維護(hù):校準(zhǔn)過程盡可能簡化,降低維護(hù)頻次和成本。
8、防護(hù)等級:滿足工業(yè)現(xiàn)場的防水防塵(如IP65)要求。
9、樣品處理系統(tǒng):準(zhǔn)確、穩(wěn)定地從回收氣體流中取樣,降低壓力并過濾、干燥(可能內(nèi)置),確保進(jìn)入分析單元的樣品對儀器安全且分析準(zhǔn)確。管線材質(zhì)需要惰性防滲透(如316L不銹鋼、EPTFE管)。
四、安裝位置與典型流程(示意)
通常位于回收凈化單元下游、進(jìn)入再使用管路或儲罐之前的關(guān)鍵質(zhì)量控制點:
氦氣使用設(shè)備/系統(tǒng) → 回收管道與初級凈化 → 主凈化單元(分子篩/PSA/膜/低溫吸附等) → 次級純化(如必要) →
↓←--------------- (可能需要返循環(huán))---↑↓←-----------
[氦氣純度檢測儀] → (若達(dá)標(biāo)) → 進(jìn)入高壓儲氣柜或直接返回用戶系統(tǒng)使用
↓ (若不達(dá)標(biāo)) → (報警/旁路去進(jìn)一步處理或放散) → 重新凈化或返回前端
也可能內(nèi)置在回收裝置內(nèi)部提供連續(xù)的在線監(jiān)控。
五、選擇氦氣純度檢測儀的關(guān)鍵因素
1、目標(biāo)純度要求和雜質(zhì)規(guī)格:所需低純度和對哪些雜質(zhì)氣體的敏感度、允許上限。
2、工藝要求:響應(yīng)速度、測量頻率、是否需要控制回路自動信號觸發(fā)。
3、成本:包括初期設(shè)備購置成本和后期維護(hù)成本(耗材、校準(zhǔn)、備件)。
4、操作便利性:自動化程度、遠(yuǎn)程監(jiān)控能力、故障診斷能力。
5、供應(yīng)商經(jīng)驗與服務(wù):在氦氣檢測和回收應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)能力,服務(wù)響應(yīng)速度和維護(hù)支持。
氦氣回收純度檢測儀保障了回收工藝的經(jīng)濟(jì)可行性,守護(hù)了氦氣供應(yīng)的可持續(xù)性,也為下游關(guān)鍵應(yīng)用筑牢了質(zhì)量防線。在為氦氣回收系統(tǒng)選配檢測儀時,熱導(dǎo)率檢測器(TCD)以其成熟穩(wěn)定和性價比高的優(yōu)勢最為常用。
六、技術(shù)參數(shù)
| 產(chǎn)品名稱 | 在線式氦氣氣體探測器 |
| 產(chǎn)品型號 | EA900-HE |
| 檢測原理 | 熱導(dǎo)原理 |
| 測量范圍 | 0-99.99%vol (可選) |
| 分 辨 率 | 0.1%vol |
| 采樣方式 | 自由擴(kuò)散式——在線式連續(xù)檢測,自由擴(kuò)散式的檢測方式; |
| 安裝方式 | 壁掛式;管道式(分抱管式、插管式,管道式外螺紋:M45X1.5mm,可選配管道轉(zhuǎn)接螺絲接頭,可焊接); |
| 示值誤差 | ≤±3% FS |
| 重 復(fù) 性 | ≤±1% |
| 零點漂移 | ≤±1%(FS/年) |
| 響應(yīng)時間 | ≤20秒(T90),(更高要求根據(jù)傳感器性能) |
| 恢復(fù)時間 | ≤10秒 (更高要求根據(jù)傳感器性能) |
| 供電電源 | 12~30VDC |
| 功 率 | ≤2.5 W(DC24V) |
| 環(huán)境壓力 | 80kPa~120kPa |
| 環(huán)境溫度 | -20℃~+60℃(典型值) -40℃~+80℃(極限值) |
| (更高溫度、濕度檢測環(huán)境可選購我司的前置預(yù)處理氣體監(jiān)測系統(tǒng)) |
| 環(huán)境濕度 | 10%~95%RH(無凝露) |
| 主體材質(zhì) | ①殼體:ADC12鋁合金,鐵氟龍烤漆,耐磨耐腐蝕(復(fù)雜惡劣環(huán)境可選316不銹鋼殼體) |
| ②氣室:采用高強(qiáng)度耐磨耐腐蝕鋁型材,堅固耐用,氣室外螺紋M45*1.5; |
| 輸出信號 | ①三線制4-20mA電流信號輸出,可連接各種報警控制器、PLC、DCS 等各種控制系統(tǒng); |
| ②RS-485數(shù)字信號輸出,連接RS232轉(zhuǎn)接卡可在電腦上查看存儲數(shù)據(jù); |
| ③2組繼電器高低段報警開關(guān)量輸出:無源觸點,容量30V 1A、125VAC 0.5A; |
| ④電壓信號輸出:可自行設(shè)置0-5V、0-10V信號輸出(選配); |
| 信號傳輸 | ①三芯(四芯)屏蔽電纜傳輸:最遠(yuǎn)可傳輸1000米至2000米(單芯1平方屏蔽電纜); |
| 方式 |
| 報警方式 | 聲光報警,可選配聲光報警器,報警聲音:< 90分貝 |
| 直接讀數(shù) | 測量值,值、最小值 |
| 數(shù)據(jù)下載 | 支持RS485串口測量數(shù)據(jù)下載 |
| 校準(zhǔn) | 2級至4級以上的目標(biāo)點校準(zhǔn)功能,可設(shè)置校準(zhǔn)標(biāo)定值,一鍵調(diào)零 |
| 防爆電氣 | ① NPT3/4轉(zhuǎn)接內(nèi)螺紋(可選1/2NPT、G3/4、G1/2轉(zhuǎn)接內(nèi)螺紋) |
| 連接螺紋 | ② 防爆電纜填料函(選配,防爆認(rèn)證); |
| 防爆標(biāo)志 | Ex d II CT6 Gb |
| 防護(hù)等級 | IP66 |
| 尺寸 | 180mm*140mm*92mm(高*寬*厚) |
| 重量 | 約1.6Kg (鋁合金殼體) |
| 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | GB15322.1-2003,GB3836.1-2010,GB3836.2-2010,GB3836.4-2010 |
| 質(zhì)量保證 | 質(zhì)保期壹年,保修期內(nèi)免費維修。 |
七、在線式氣體探測器標(biāo)準(zhǔn)配置:
1、在線式氣體探測器主機(jī):1
2、使用說明書:1
3、包裝盒:1
4、合格證\保修卡:1