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充氬式直讀光譜儀氬氣消耗量有多大

發表時間:2022-04-06 13:43

充氬式直讀光譜儀氬氣消耗量有多大


對于直讀光譜儀,氬氣作為重要的分析條件,對檢測結果準確性有至關重要的作用,一般要求99.999%的高純度氬氣,但價格較高,有些廠家使用2-3天就消耗一瓶氬氣,使用成本難以承受。那么,一瓶氬氣究竟能用多久,本文就目前市面常用的一款充氬式直讀光譜儀(ARL 1160)氬氣消耗量做出一個全面的分析計算。

圖片

- ARL1160 全譜直讀光譜儀 -



一、氬氣瓶參數簡介


1、一瓶標準高純氬氣容積是40L,標準是充15MPa氣壓(一般沖的13MPA);

2、一瓶氬氣40*150=6000L;

     3、就是說一瓶氬氣6000L,流量開5L/min,20個小時放空。


二、真空型直讀光譜儀氬氣消耗計算


     1、樣品激發時,激發流量5L/min,電極噴射流量1.5L/min,用時23S,那么每激發一次的氬氣消耗量為6.5×(23/60)=2.5L;

     2、由于氣瓶底部含有少量水分和雜質,所以扣掉500L不用,按5500L計算連續激發所能激發次數:5500/2.5=2200 次;

     3、由于實際工作過程中,是間歇性激發,所以會消耗一部分氬氣用于沖洗或者靜態氬所用,正??梢员WC1500次,如果使用頻率低,每次測試樣品少,那由于每次測試都需要消耗一定量的氬氣,可能只能激發1000次左右。


三、充氬型直讀光譜儀氬氣消耗計算


1、充氬型直讀光譜儀需要將氬氣充入光室,根據使用情況可分為幾種工作模式:


模式一:使用頻率較高,每隔一段時間就要工作;
模式二:使用集中在某個時間段(幾小時內);
模式三:使用頻率低,每天固定做 1-2 次,或者幾天才做一次。


2、根據三種不同模式,氬氣使用方案如下:


模式一:由于頻繁工作,需要連續沖氬,不間斷;
模式二:由于使用僅限幾小時,所以在幾小時內連續沖氬,其他時間關閉沖氬;

模式三:由于使用頻率低,所以每次僅在使用前沖氬,其他時間關閉沖氬。


3、三種不同模式的氬氣消耗計算如下:


模式一:連續充氬按0.4L/min 流量,每天24小時,每小時60分鐘,每天消耗量就是0.4×60×24=576L;

如果每天激發150次,每次2.5L,激發消耗氬氣量為2.5×150=375L
那么每瓶氬氣可工作天數5500/(576+375)=5.8 天;


模式二:如果每天集中使用8小時,消耗氬氣0.4×60×8=192L;
另外,由于不是連續充氬,剛打開氬氣時需要快速充氬5分鐘,流量4L/min,消耗氬氣20L;
激發100次,消耗量為2.5×100=250L;
那么每瓶氬氣可工作天數5500/(192+250+20)=11.9 天;


模式三:如果每天(次)只使用1小時,消耗氬氣0.4×60×1=24L;
另外,由于不是連續充氬,剛打開氬氣時需要快速充氬5分鐘,流量4L/min,消耗氬氣20L;
激發50次,消耗量為2.5×50=125L;
那么每瓶氬氣可工作天(次)數5500/(24+20+125)=32.5 天(次)。


以上是根據直讀光譜儀實際氬氣使用情況的消耗計算,如果使用時間大大小于計算的天數,那么可能儀器存在漏氣現象,或者光譜儀氣路設計上存在缺陷。


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