成功案例

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稳流器搭配微型泵在气体分析采样中消除气流脉动的应用

发布时间:2021-06-10

背景介绍


        在气体分析检测相关行业里,气体采样环节对采样泵要求较为苛刻,需要泵输出相对平滑稳定的气流来保证检测准确性,同时需要泵兼容复杂介质,且长时间连续工作能稳定可靠。行业内常见的气体采样泵为微型隔膜泵和旋片泵,两者都有各自的优缺点。如果只考虑介质兼容性、寿命及可靠性等特性,隔膜泵有很大的优势。唯独在气流平稳度方面,隔膜泵作为往复式容积泵,隔膜泵输出气流会比旋片泵脉动大些。为了补足隔膜泵及活塞泵等往复式容积泵气流脉动大的短板,稳流器应运而生。


为什么隔膜泵输出气流会有脉动?


        隔膜泵为往复式容积泵,通过隔膜往复运动改变泵腔容积实现介质传输,输出气体流量随泵腔运动频率,呈现出脉动性,即瞬时输出气流上下波动而不是平滑的。


什么是稳流器?


        稳流器是一种稳流装置,用于减小往复式容积泵带来的气流脉动幅度。在很多需要气流相对平滑稳定的场合,就需要在气路中加入稳流器消除和减小这种脉动性。
稳流器侧面外观稳流器进出气嘴外观

 

稳流器稳流效果怎么样?


        海霖稳流器是集多种稳流原理的稳流组件结合,在最优工况下脉动百分比最小可以控制在 2%左右,达到良好的消除气流脉动效果。脉动比定义:“脉动百分比=加入稳流器后瞬时流量波动上下幅度差值/加入稳流器后平均流量值×100%,该指标代表稳流器稳流效果”。当然,我们可以从下图明显看出,微型泵加入稳流器的流量效果。蓝色实线所示,微型泵在未接入稳流器时,输出的瞬时流量呈现出明显的周期性脉动。绿色实线所示,微型泵加上稳流器后,脉动的幅值大幅减小,趋近于加稳流器后平均流量。
稳流器输出脉动示意图
        稳流器具有良好稳流效果的同时,也会造成气源流量一定程度的衰减。海霖稳流器内部气路设计做了提升气源利用率的设计,尽量降低气源流量衰减,最优可将衰减率控制在8%左右。如下图蓝色虚线所示无稳流器平均流量,该数值为未加入稳流器时瞬时流量的平均值;绿色虚线加稳流器平均流量,该数值代表加入稳流器后瞬时流量的平均值。衰减情况可通过衰减百分比来衡量。衰减百分比定义:“衰减百分比=[(无稳流器平均流量)-(加入稳流器平均流量)] /无稳流器平均流量×100%,该指标代表稳流器加入气路后带来的气流量衰减情况”。


如何搭配微型泵?

1、稳流器作为一个稳流组件,同时也是一个阻尼元件。因此,客户给微型泵搭配稳流器时,尽量选择比目标流量更大的微型泵。
2、在给稳流器搭配微型泵时,建议按照稳流器说明书标称的有效压力范围和流量范围搭配微型泵,以免影响稳流器的稳流效果甚至损坏稳流器。
3、稳流器有气源端和稳流端两个端口。因为稳流器的稳流方向是单向稳流,因此,在连接气泵时需要注意连接方向。
稳流器搭配抽气泵
1)在搭配抽气泵泵进行稳流时,稳流器工作在负压区间,应将稳流器气源端连接在抽气泵的抽气口(in),不能连接在排气口(out)。气体流动方向是从稳流端流入稳流器,再从气源端流出稳流器后,进入到真空泵。流入稳流端的气流是经过稳流后的气流。
稳流器搭配打气泵        
(2)在搭配打气泵进行稳流时,稳流器工作在正压区间,应将稳流器气源端连接在打气泵的排气口(out),不能连接在进气口(in)。气体流动方向是从打气泵排气口流入稳流器气源端,经稳流器稳流后流出到稳流端。流出稳流端的气流是经过稳流后的气流。
 
4、需要注意的是,稳流器过流气体中若含有颗粒物,颗粒物的直径必须小于0.2mm!否则会造成稳流器损坏。建议客户在稳流器进气端搭配过滤器。
5、关于海霖微型泵搭配稳流器的稳流效果和衰减情况,详情可查看稳流器说明书,还可以可以联系我司工作人员。