Gasmischer als Schlüsselausrüstung für die präzise Mischung mehrerer Gase werden in der industriellen Fertigung, in wissenschaftlichen Experimenten, in der Medizin und anderen Bereichen weit verbreitet. Der Fehlerbehebungsprozess muss Sicherheit, Genauigkeit und Stabilität berücksichtigen. Von der Vorbereitungsphase bis zur Funktionsprüfung werden die wichtigsten Fehlerbehebungspunkte erläutert.

1. Vorbereitung vor der Inbetriebnahme

1. Umwelt- und Ausrüstungsprüfung

- Umweltanforderungen: Stellen Sie sicher, dass der Inbetriebsbereich gut belüftet ist, fern von Feuer- und Wärmequellen und die Temperatur bei 5-35 ° C gesteuert wird (vermeiden Sie Gasausdehnung oder Kondensation).

- Werkzeugvorbereitung: Präzisionsdruckmesser, Durchflussmesser, Seifenwasser- oder elektronische Leckagemeter, einstellbare Gasquellen (einschließlich Stickstoff, Druckluft, etc.), explosionssichere Schlüssel und antistatische Geräte.

Technische Informationen: Beschreibung der Prüfgeräte, Tabelle der Gaskompatibilität (z. B. Wasserstoff und Chlor nicht mischbar) und Sicherheitsdatenblatt (MSDS).

2. Systemreinigung und Vorreinigung

- Reinigen Sie die Rohrleitung mit Inertgasen (z. B. Stickstoff) und entfernen Sie Herstellungsrückstände (z. B. Metallschmutz, Ölverschmutzung) während einer Reinigungszeit von ≥ 10 Minuten, bis es keine Verunreinigungen gibt.

- Wenn der Mischer mit korrosiven Gasen (wie Cl₂, NH₂) in Berührung kommt, muss die Leitung mit einer sauren oder alkalischen Lösung gereinigt und anschließend mit reinem Wasser gespült und getrocknet werden.

Hardware-Installation und Parametereinstellung

1. Luftwegverbindung und Dichtungsprüfung

- Leitungsmontage: Anschließen Sie die Luftquelle, den Filter, das Elektromagnetventil, den Massenflussregler (MFC) und die Mischkammer stufenweise in Luftströmungsrichtung, um Kreuzverschmutzung zu vermeiden.

- Dichtungsprüfung: Druck auf das 1,2-fache des Arbeitsdrucks, Seifenwasser oder Sprühflüssigkeit auftragen, Druck für 5 Minuten ohne Blasen als qualifiziert.

2. Initialisierung der Steuerparameter

Durchflussstandardierung: Durch die Kalibrierfunktion des Standard-Durchflussmessers oder des Massenverflussmessers wird der Grunddurchfluss für jedes Kanalgas eingestellt (z. B. die Einstellung der Luft auf 20L / min, der Fehler ≤ ± 1%).

- Verhältnismäßige Einstellung: Abhängig vom Zielmischverhältnis (z. B. O₂: N₂ = 21%: 79%) geben Sie das jeweilige Gasstromgewicht in den Controller ein, um die Rückkopplungseinstellung mit geschlossenem Kreislauf zu aktivieren (PID-Parameter werden zunächst auf Verhältnis 0,5, Integral 0,2, Differenz 0 eingestellt).

Stufenweise funktionale Debugging

1. Leerlastprüfung

- Trennen Sie den Ausgang der Mischkammer ab, starten Sie das Gerät und beobachten Sie die Reihenfolge der einzelnen Elektromagnetventile (z. B. Öffnungsverzögerung ≤ 0,5 Sekunden), die MFC-Reaktionsgeschwindigkeit (Schrittweite ≤ 1 Sekunde).

- Überprüfen Sie den Kommunikationszustand des Steuersystems (z. B. RS485 / MODBUS-Signale), Touchscreen oder PC-Software mit einer Datenaktualisierungsfrequenz von ≥1Hz.

2. Überprüfung des Gasflusses

- Einzelne Einleitung eines Gases (z. B. Argon), Durchfluss auf die Obergrenze des Messbereichs (z. B. 100L/min) und Abweichung des tatsächlichen Wertes gegenüber dem Sollwert (erlaubt ±2% FS).

- Aufzeichnung von Flussschwankungen unter verschiedenen Druck (z. B. 5-10 bar) und Korrektur des MFC-Kompensationskoeffizienten.

Prüfung der Genauigkeit der Mischung von mehreren Gasen

Statische Mischungsversuche: Feste Gesamtdurchfluss (z. B. 50L/min), Anpassung der Gasverhältnisse (z. B. CH4: CO₂ = 30%: 70%) mit Infrarot-Gas-Analysator zur Ermittlung der Ausgangskonzentration, der Fehler sollte < ± 1,5%.

- Dynamischer Reaktionstest: Mutationseinstellungen (z. B. Erhöhung des O₂-Verhältnisses von 21% auf 30%) und Aufzeichnung der Zeit, bis das System den neuen Stabilitätszustand erreicht hat (sollte ≤ 30 Sekunden).

4. Sicherheitsversperrung und Alarmüberprüfung

1. Überschränkter Schutz

- künstliche Einstellung von Überdruck (z. B. über den Nenndruck von 15%), Unterstrom (z. B. ein Kanalstrom unter dem Einstellwert von 10%), Überhitzung (Sensortemperatur > 80 ℃) Fehler, überprüfen Sie, ob der Licht- und Schallalarm ausgelöst wird, ob das Notschneidventil geschlossen ist.

- Überprüfen Sie nach der analogen Stromausfallwiederherstellung, ob das System automatisch neu startet und die ursprünglichen Parametereinstellungen beibehalten.

2. Notfallbehandlung von Leckagen

- Einführung von geringfügigen Leckagen (z. B. Freisetzung einer kleinen Menge Helium) an der Mischkammer- oder Leitungsschnittstelle, Erkennung von Leckagealarmschwellen (in der Regel ≤ 5% LEL), Start und Stopp der verbundenen Ablufteinrichtung.

V. Leistungsoptimierung und Aufzeichnung

1. Parameteranpassung

- Optimierung der PID-Parameter basierend auf Testdaten: Verhältnismäßiger Gewinn auf 0,7 beschleunigt die Reaktion und die Integrationszeit auf 0,1 Sekunde reduziert Stabilitätsfehler.

Für hochaktive Gase wie Silan wird ein Reinigungsverfahren hinzugefügt (z. B. 5 Minuten nach jedem Ausschalten).

Langfristige Stabilitätsüberwachung

- 72 Stunden kontinuierlicher Betrieb, Mischgenauigkeit und Gerätezustand alle 1 Stunde aufzeichnen und Flussschwankungen zeichnen (Spitzenabweichung sollte < 3%).

3. Dokumentationsmanagement

Erstellen von Inbetriebnahmeberichten mit Gerätemodell, Gastyp, Kalibrierungsdaten, Aufzeichnungen zur Fehlerbehebung und Wartungsempfehlungen (z. B. monatliche Kalibrierung von MFC).

Häufige Anomalien und Lösung

- Mischverhältnismäßige Abweichung: Überprüfen Sie die MFC-Nulldrift und kalibrieren Sie sie erneut; Bestätigen Sie die Stabilität des Gasversorgungsdrucks (Schwankungen < ± 5%).

- Elektromagnetventilfehler: Prüfen Sie die elektromagnetische Störungsquelle, fügen Sie einen Filter oder eine Schirmschicht hinzu.

- Sensorausfall: Eine Zero-Kalibrierung ist beim Austausch eines elektrochemischen Sensors (z. B. bei der Detektion von H₂S) erforderlich.