Là thiết bị chính để trộn chính xác nhiều loại khí, bộ trộn khí được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, thí nghiệm nghiên cứu khoa học, y tế và các lĩnh vực khác. Quá trình điều chỉnh cần chú ý đến tính an toàn, độ chính xác và tính ổn định, sau đây từ giai đoạn chuẩn bị đến kiểm tra chức năng, hệ thống trình bày các yếu điểm điều chỉnh.

Chuẩn bị trước khi debug

1. Kiểm tra môi trường và thiết bị

- Yêu cầu môi trường: đảm bảo thông gió tốt trong khu vực vận hành, tránh xa nguồn lửa và nguồn nhiệt, kiểm soát nhiệt độ ở 5-35 ℃ (tránh mở rộng khí hoặc ngưng tụ).

- Chuẩn bị dụng cụ: đồng hồ đo áp suất chính xác cao, đồng hồ đo lưu lượng, nước xà phòng hoặc máy dò rò rỉ điện tử, nguồn khí có thể điều chỉnh (chứa nitơ, khí nén và các loại khí trơ khác), cờ lê chống cháy nổ và thiết bị chống tĩnh điện.

- Thông tin kỹ thuật: kiểm tra hướng dẫn sử dụng thiết bị, bảng tương thích khí (ví dụ: không thể trộn hydro và clo) và bảng dữ liệu an toàn (MSDS).

2. Hệ thống làm sạch và làm sạch trước

- Sử dụng khí trơ (như nitơ) để làm sạch đường ống, loại bỏ dư lượng sản xuất (như mảnh vụn kim loại, dầu bẩn), thời gian làm sạch ≥10 phút cho đến khi thoát ra không có tạp chất.

- Nếu bộ trộn tiếp xúc với khí ăn mòn (ví dụ Cl₂, NH₃), cần rửa đường bằng dung dịch axit hoặc kiềm, sau đó rửa sạch bằng nước sạch và sấy khô.

II. Cài đặt phần cứng và cài đặt tham số

1. Kết nối đường không khí và kiểm tra độ kín

- Lắp ráp đường ống: kết nối nguồn không khí, bộ lọc, van điện từ, bộ điều khiển lưu lượng khối (MFC), khoang trộn theo từng giai đoạn theo hướng luồng không khí để tránh ô nhiễm chéo.

- Niêm phong phát hiện: áp lực đến 1,2 lần áp suất làm việc, áp dụng nước xà phòng hoặc phun để phát hiện rò rỉ, giữ áp lực trong 5 phút mà không có bong bóng là đủ điều kiện.

2. Kiểm soát khởi tạo tham số

- Lưu lượng định mức: thông qua chức năng hiệu chuẩn lưu lượng kế tiêu chuẩn hoặc lưu lượng kế khối lượng, thiết lập lưu lượng cơ sở của khí mỗi kênh (chẳng hạn như đặt không khí là 20L/phút, lỗi ≤ ± 1%).

- Thiết lập tỷ lệ: theo tỷ lệ trộn mục tiêu (ví dụ: O₂: N₂=21%: 79%), nhập trọng lượng lưu lượng khí riêng lẻ vào bộ điều khiển, kích hoạt điều chỉnh phản hồi vòng kín (tham số PID ban đầu được đặt ở tỷ lệ 0,5, tích phân 0,2, vi phân 0).

III. Giai đoạn chức năng gỡ lỗi

1. Kiểm tra hoạt động không tải

- Ngắt kết nối ổ cắm hỗn hợp, khởi động thiết bị, quan sát thứ tự hành động của từng van điện từ (chẳng hạn như độ trễ mở và đóng ≤0,5 giây), tốc độ phản hồi MFC (thay đổi bước ≤1 giây).

- Kiểm tra trạng thái giao tiếp của hệ thống điều khiển (chẳng hạn như tín hiệu RS485/MODBUS có bình thường không), tần số làm mới dữ liệu màn hình cảm ứng hoặc phần mềm phía trên ≥1Hz.

2. Xác minh lưu lượng khí đơn

- Đi qua một loại khí riêng lẻ (ví dụ: argon), điều chỉnh lưu lượng đến giới hạn trên của phạm vi (ví dụ: 100L/phút), độ lệch so với giá trị thực tế so với giá trị cài đặt (cho phép ± 2% FS).

- Ghi lại biến động dòng chảy ở các áp suất khác nhau (ví dụ: 5-10bar), điều chỉnh hệ số bù MFC.

3. Kiểm tra độ chính xác trộn đa khí

- Thí nghiệm trộn tĩnh: tổng lưu lượng cố định (ví dụ 50L/phút), điều chỉnh tỷ lệ khí (ví dụ: CH₄: CO₂=30%: 70%), phát hiện nồng độ đầu ra bằng máy phân tích khí hồng ngoại, lỗi phải<± 1,5%.

- Kiểm tra đáp ứng động: Các thiết lập đột biến (chẳng hạn như tăng tỷ lệ O₂ từ 21% lên 30%), ghi lại thời gian hệ thống đạt trạng thái ổn định mới (nên ≤30 giây).

IV. Khóa liên động an toàn và xác minh báo động

1. Chức năng bảo vệ quá hạn

- Thiết lập con người quá áp (chẳng hạn như hơn 15% áp suất định mức), dòng chảy dưới (chẳng hạn như lưu lượng kênh nhất định dưới 10% giá trị cài đặt), quá nhiệt (cảm biến nhiệt độ>80 ° C) lỗi, kiểm tra xem báo động âm thanh và ánh sáng có được kích hoạt hay không, van ngắt khẩn cấp có được tắt hay không.

- Sau khi mô phỏng khôi phục mất điện, xác minh rằng hệ thống tự động khởi động lại và giữ lại cài đặt tham số ban đầu.

2. Xử lý khẩn cấp rò rỉ

- Giới thiệu vết rò rỉ (chẳng hạn như giải phóng một lượng nhỏ heli) tại khoang trộn hoặc giao diện dòng, phát hiện ngưỡng báo động rò rỉ (thường ≤5% LEL), thiết bị thoát khí liên kết bắt đầu và dừng.

V. Tối ưu hóa hiệu suất và hồ sơ

1. Điều chỉnh thông số

- Tối ưu hóa các thông số PID theo dữ liệu thử nghiệm: tăng tỷ lệ lên 0,7 có thể tăng tốc độ phản hồi và giảm thời gian tích hợp xuống 0,1 giây để giảm lỗi trạng thái ổn định.

- Đối với các loại khí có hoạt tính cao (ví dụ: silane), thiết lập thêm quy trình làm sạch (ví dụ: thông qua nitơ trong 5 phút sau mỗi lần tắt nguồn).

2. Giám sát ổn định lâu dài

- Hoạt động liên tục trong 72 giờ, ghi lại độ chính xác hỗn hợp với trạng thái thiết bị mỗi 1 giờ, vẽ đường cong dao động dòng chảy (độ lệch đỉnh phải<3%).

3. Quản lý tài liệu

- Chuẩn bị báo cáo vận hành bao gồm mô hình thiết bị, loại khí, dữ liệu định danh, hồ sơ xử lý sự cố và khuyến nghị bảo trì (ví dụ: MFC hiệu chuẩn hàng tháng).

Những bất thường và giải pháp thông thường

- Độ lệch tỷ lệ hỗn hợp: kiểm tra độ trôi không MFC, hiệu chuẩn lại; Xác nhận áp suất cung cấp khí ổn định (dao động<± 5%).

- Van điện từ hoạt động sai: Kiểm tra nguồn nhiễu điện từ, lắp thêm bộ lọc hoặc lớp che chắn.

- Lỗi cảm biến: Cần thực hiện hiệu chuẩn zero khi thay thế các cảm biến điện hóa như phát hiện H₂S.