Der Gasverdünner und Kalibrator BetaCAP30 ist ein Gasteiler, der 30 Kapillaren nutzt, um 31 Verdünnungsverhältnisse umzusetzen (im Bereich von 0 bis 100% der zu verdünnenden Konzentration).
Die Verwendung von 30 Kapillaren zielt nicht darauf ab, Prüfungen an 30 Stellen durchzuführen, sondern die Flexibilität zu erhöhen, mit der das Prüfgerät verwendet werden kann, insbesondere im Hinblick auf die erforderlichen Konzentrationen in der Gasflasche.
Mit BetaCAP30 können Linearitätsprüfungen an 5 Punkten des Messbereichs durchgeführt werden (0, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%). Dazu werden Gasflaschen mit einer Gaskonzentration verwendet, die bis zu 6 Mal größer als der Messbereich des Gasanalysators ist.
Die größere Flexibilität ermöglicht eine signifikante Reduzierung der erforderlichen Gasflaschen und der damit verbundenen Verwaltungskosten.
Die mechanische Stabilität der Kapillaren garantiert in Verbindung mit der Reinheit der Gase aus der Gasflasche langfristig für eine niedrige Messunsicherheit bezüglich der Verdünnungsfaktoren.
Für den Ausgleich des Gasverdünners ist das Anlegen von gleichen Drücken an den Enden der Kapillaren an beiden Zweigen (Verdünnung und Verdünner) erforderlich.
Zu diesem Zweck werden die Drücke an den beiden Eingängen und der Ausgangsdruck präzise gemessen und die Regulierung erfolgt anhand der Druckdifferenzen zwischen Eingang und Ausgang.
Zwei elektronische Druckregler mit einfach einstellbarem Sollwert führen einen automatischen Ausgleich mit einer Messunsicherheit durch, die kleiner als ±1 hPa von 2000 ist.
Der mögliche Viskositätsunterschied zwischen den beiden zugeführten Gasen wird automatisch durch eine Regulierung der Drücke ausgeglichen, die an den Kapillaren anliegen. Diese Regulierung basiert auf den Gesetzen, die die physikalischen Erscheinungen der laminaren Strömung von Fluiden durch Röhren mit kleinem Durchmesser regeln.
Die Berechnung der Viskositäten des Gasgemischs wird empfohlen, wenn die Unterschiede der Konzentrationen einiger Komponenten im Kalibriergas und im Nullgas größer als 1% sind.
Mit dem Link „Berechnung der Viskosität“ kann in diesem Fall die Tabellenkalkulation für die automatische Berechnung aufgerufen werden.
Vorteile des Gasverdünners und Kalibrators BetaCAP30
Das Gerät ist extrem kompakt und robust und seine Bauweise ist darauf ausgelegt, Stößen beim Transportieren standzuhalten und in industriellen Umgebungen mit maximaler Zuverlässigkeit zu arbeiten.
Der Einsatz von „gleichen“ Kapillaren erleichtert den Auswahlprozess in zwei Phasen (Klassifizierung und Endauswahl) und macht ihn sehr präzise. Das bedeutet, dass sich bereits vor der metrologischen Kalibrierung für alle Verdünnungsverhältnisse niedrige Messunsicherheiten erzielen lassen.
Die elektronische PID-Kontrolle der Drücke und die hohe Qualität der Sensoren garantieren für eine hohe Wiederholbarkeit (±1 hPa von 2000) der Drücke, die an den Kapillaren anliegen.
Die Möglichkeit der Zuweisung von berechneten Sollwerten für die Regulierung hat die Implementierung zusätzlicher Funktionen ermöglicht (Ausgleiche und Betriebsarten). Diese Funktionen erweitern die Optionen des Gasverdünners, ohne dass sie mit einem Mehraufwand für den Bediener verbunden sind.
Dem Benutzer werden die Daten von allen Abläufen im Gasverdünner und von allen Ereignissen, die die Korrektheit der Ergebnisse beeinträchtigen können, in „verständlicher“ Form auf einem Display mit 4 x 40 Zeichen angezeigt.
Wenn Ihnen das zu schön erscheint, um wahr zu sein, dann fordern Sie eine Probe in Ihrem Labor an.
Plan und Funktionen
Aus dem Druckluftplan kann entnommen werden, wie durch die verschiedenen Kombinationen der Magnetventile EV1 bis EV5 die 31 möglichen Verdünnungsverhältnisse erzeugt werden. Das Magnetventil EV6 dient zur Ruhestellung (kein Durchfluss) des Gasverdünners.
Die elektronische Regulierung der Drücke regelt die Differenzdrücke zwischen Eingang und Ausgang, das heißt die Drücke, die effektiv an den Kapillaren anliegen.
Die Kalibrierung der Sensoren ist vom „statischen“ Typ (ohne Gasdurchfluss). Die Magnetventile werden konfiguriert und die Regelventile geschlossen, sodass alle Sensoren den Referenzdruck messen, der am Ausgang anliegt.
Der einzige Zweck der Kalibrierung ist der Ausgleich der Sensoren (nicht der einzelnen Messungen). Das bedeutet, dass der Wert des angelegten Referenzdrucks nicht kritisch ist (und keine Rückverfolgbarkeit erforderlich ist).
Stufenlose Verdünnung mit Kapillaren? Ja, das ist möglich und wir machen das.
Alle Gasverdünner mit Kapillaren erzeugen eine bestimmte Anzahl an Verdünnungen, die von der Anzahl der installierten Kapillaren abhängig ist.
Die hervorragenden Leistungen des Systems zur Regulierung der Drücke und die relativ einfachen Regeln, die für die physikalischen Aspekte der Kapillaren gelten, haben eine Auslegung der Gasverdünners und Kalibrators BetaCAP30 auf zwei Funktionsweisen ermöglicht:
- Die Auswahl des Verdünnungsverhältnisses mit 31 diskreten Stufen ist die typische Funktionsweise der Messsysteme, die Kapillaren oder Düsen (CFO) verwenden.
- Die Auswahl der Zielkonzentration mit stufenloser Abdeckung des Verdünnungsbereichs von 0,5:30 bis 29,5:30 ist die typische Funktionsweise von kontinuierlichen Messsystemen vom Typ Massendurchflussregler (MFC).
Die Grafik oben gibt einen guten Überblick über die Funktionsweisen. Die Serie der Stufen entspricht der Anzahl N der Kapillaren, durch die das zu verdünnende Gas strömt (ansteigend von 0 bis 30 mit steigendem Verdünnungsverhältnis, das auf der X-Achse abgetragen ist).
In der Mitte von jeder Stufe ist das Verhältnis P1/P0 (Druck des zu verdünnenden Gases geteilt durch Druck des Verdünnungsgases) einheitlich. Das entsprechende Verdünnungsverhältnis entspricht N/30.
Rechts von diesen Punkten steigt das Verhältnis P1/P0 und gleichzeitig steigt auch das Verdünnungsverhältnis fast linear, während es sich nach links verringert. Das Verhältnis P1/P0 wird bei jedem Wechsel der Anzahl der Kapillaren umgekehrt, durch die das zu verdünnende Gas strömt.
Versionen und Optionen des Gasverdünners und Kalibrators BetaCAP30
Der Gasverdünner und Kalibrator BetaCAP30 ist in zwei Versionen mit unterschiedlichen Behältertypen erhältlich. Das Kürzel CP steht für die kompakte Version, das Kürzel RK für die 19 Zoll Rack-Version. Der Preis ist für beide Versionen gleich.
Für die Werkstoffe, die mit den zu verdünnenden Gasen und den Verdünnungsgasen in Kontakt kommen, gibt es ebenfalls zwei Versionen. In der Standardversion werden PVDF Kunststoffe oder PVDF Elastomere verwendet.
Bezüglich der Werkstoffe, die mit den verdünnten oder verdünnten Gasen in Kontakt kommen, gibt es zwei Alternativen:
Auf Anfrage ist gegen Aufpreis auch eine Version erhältlich, die mit wenigen Ausnahmen komplett aus Edelstahl AISI 316L besteht.
Diese Version hat die gleiche Korrosionsbeständigkeit, garantiert aber für eine geringere Gaspermeabilität, wenn auch die externen Anschlüsse aus Stahl sind, und für eine höhere Sicherheit bei der Handhabung giftiger u/o entzündlicher Gase.
Optional ist das Software-Paket InfoCAP3000 erhältlich, das für die Automatisierung und Dokumentation der Linearitätsprüfungen entwickelt wurde. Für die detaillierte Beschreibung wird auf den entsprechenden Bereich auf dieser Webseite verwiesen.