BETACAP1A100—DILUITORE DI GAS A RAPPORTO DI DILUIZIONE FISSO 1:100
PREMESSA
Per le verifiche e tarature degli analizzatori di qualità
dell’aria sono necessari gas di riferimento che contengano i
gas da misurare in concentrazione di alcune centinaia di
ppb. La produzione di questi materiali di riferimento non è
agevole perché i gas attivi in concentrazioni così basse si
degradano reagendo con le impurezze del contenitore.
Conseguentemente il costo di queste bombole è elevato
per i trattamenti di passivazione del contenitore e comunque i dati di targa non si mantengono a lungo.
E’ quindi prassi normale l’utilizzo di bombole a concentrazione superiore che vengono diluite con gas neutri al momento dell’utilizzo.
Mentre per le diluizioni modeste, necessarie per analizzatori di emissioni, si sono affermati i diluitori a capillari, per le
diluizioni più spinte sono generalmente adottati diluitori con regolatori di flusso massico MFC : è infatti relativamente semplice accoppiare regolatori di flusso ad alto campo (per il gas diluente) con regolatori a campo
molto inferiore (per il gas da diluire).
E’ noto, per contro, che l’utilizzo dei MFC comporta alcuni problemi, dovuti principalmente alle non linearità,
agli effetti termici, ai disturbi elettromagnetici, alle sollecitazioni meccaniche che causano derive, a volte di
entità non accettabile, che quindi riducono la qualità del lavoro svolto.
Per estendere il campo operativo del nostro diluitore a 30 capillari BetaCAP30 abbiamo realizzato un predivisore a rapporto fisso 1:100 che, quando inserito in serie a BetaCAP30, produce diluizioni tra 1:100 e
1:3.000, oltre allo zero.
DESCRIZIONE
Analogamente a come è realizzato BetaCAP30, ove abbiamo usato 30 capillari uguali, per BetaCAP1A100
sono utilizzati 100 capillari uguali, ma la mancanza delle elettrovalvole ha consentito una miniaturizzazione
più spinta.
I materiali utilizzati e la tecnica costruttiva sono gli stessi già ampiamente collaudati e apprezzati nella costruzione del diluitore BetaCAP30, mentre per le attività di selezione dei capillari e di verifica del prodotto finito ci
siamo dovuti attrezzare con un banco di prova più sofisticato.
BetaCAP1A100 è dotato di due valvole per la regolazione delle pressioni relative in entrata, gestite elettronicamente (PID). Nell’interfacciamento con BetaCAP30, è prevista una terza valvola per la regolazione della
pressione a monte, che sfiata il gas in eccesso adeguando la portata fissa di BetaCAP1A100 alla portata variabile richiesta in ingresso da BetaCAP30
ESECUZIONI
BetaCAP1A100 viene prodotto in diverse versioni :
a ) unità esterna autonoma. Con o senza contenitore plastico e con
o senza tastiera e display. L’interfaccia di configurazione può essere
separata, unica per diverse unità. Il protocollo di comunicazione AK su
porta RS485 è disponibile per la configurazione e gestione da PC
b ) pre-divisore per BetaCAP30. La stessa unità esterna di cui sopra, con contenitore plastico viene gestita da BetaCAP30 via interfaccia seriale e menù specifici.
c ) pre-divisore per BetaCAP30RK, come sopra, ma installato internamente al rack.
Per un utilizzo in sistemi di calibrazione diversi, abbiamo predisposto,
oltre all’interfaccia seriale, due ingressi analogici 0...10V o 0...5V per
per ricevere due set point di pressione dall’esterno. Come per
BetaCAP30, i due set point (analogici o digitali che siano) si riferiscono :
 Il primo alla pressione relativa del gas da diluire
 Il secondo al rapporto tra le pressioni differenziali (ingresso uscita)
E’ quindi immediata la possibilità di compensare l’effetto di viscosità diverse dei due gas in ingresso.
Tramite configuratore o porta seriale è possibile scegliere per ciascun set point tra il valore digitale interno e
quello analogico esterno.
Da tastiera o via seriale è anche possibile comandare l’esclusione (bypass) del prediluitore, se installato.
Per operare la regolazione elettronica delle
pressioni, le pressioni dei due gas in ingresso
e in uscita vengono accuratamente misurate.
Dopo la taratura (eventuale certificazione metrologica), il non perfetto rapporto tra le sezioni
dei capillari viene corretto configurando un
coefficiente fisso che moltiplica il rapporto tra
le pressioni in entrata.
CARATTERISTICHE TECNICHE :
Alimentazione elettrica
:
Ingressi di controllo pressioni (non necessari) :
Comunicazione seriale
:
Connessioni pneumatiche (D4/6)
:
da 12 Vdc a 24 Vdc stabilizzata.
0...10 V o 0...5 V
RS485 (protocollo AK)
ingresso gas da diluire ingresso gas diluente
uscita gas diluito
uscita gas diluente
Funzione di bypass diluizione
:
inclusa per l’esecuzione integrata in BetaCAP30RK,
opzionale negli altri casi
Funzione di regolazione pressione in uscita :
per interfacciamento a Betacap30, incluso nell’esecuzione
integrata in BetaCAP30RK, opzionale negli altri casi
Massima pressione applicata agli ingressi :
5 Bar
Massimo valore del set point di regolazione :
2 Bar
Ripetibilità delle regolazioni di pressione
:
± 2 mBar
Ripetibilità del fattore di diluizione
:
± 0,2% rel.
Incertezza sul fattore di diluizione
:
prossima all’incertezza della certificazione metrologica
Dimensioni :
esecuzione aperta senza tastiera e display 90 x 60 x 80 mm
esecuzione aperta con tastiera e display
150 x 85 x 80 mm
In contenitore plastico con tastiera e display 205 x 130 x 95 mm
Note : l’alimentazione 24V è fornita da BetaCAP30 o BetaCAP30RK. Quando il modulo è utilizzato separatamente, l’alimentazione stabilizzata12V o 24V deve essere predisposta dall’Utente. La scelta tra 12V e 24V deve essere impostata come parametro (eventualmente specificare se 12V per configurazione di fabbrica)
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