低流量的气体混合应用和精确测量

低流量的气体混合应用和精确测量

在受控条件下需要气流的任何实验室或生物医学研究设置都需要气流控制器。当要在腔室内混合两个或多个气体以达到每个组件气体的特定部分压力时,这就是更加真实的。为了从此类实验中获取可靠的数据,故障安全气流控制器至关重要,并且是寻找所有此类科学研究人员的对象。

暂停动画:现实生活中的插图

在一个对悬浮动画的实验中,使用多种气体的混合物,这些气体需要以非常低的流速在混合物中以精确的比例存在,博士David Kraus博士博士。经历了这种担忧。在阿拉巴马大学工作的硫化物生物学家,他需要找到正确的质量流量控制器,以确保精确测量和可重现的特定气体,即硫化氢(H)2S)已交付给实验室小鼠。这种混合实际上有5%H2S和95%的氮气,并与传入的水流混合,本身包括空气和氮气。h2S-N2混合物流入空气-N2以1-10的SCCM流式传输,流动速率非常低,该流率应降低代谢率,并降低温度和心跳,从而引起悬浮动画。

实际上,克劳斯(Kraus)试图在活动物中实现一个时间冻结。为了使他们回到正常生活,H2S将被删除。

准确控制每种气体的流量绝对至关重要,因为H2S会致命。另一方面,太少不会达到暂停动画的状态。

高度精确的气流流量评估

成功实验的关键是气流控制器这将有能力满足生物学家在低气流速率下的混合物中精确气体测量的期望。

关于常规质量流控制器的最常见抱怨是它们无法准确测量混合气体。原因之一是校准曲线的性质,由于非线性,通常通过将读数拟合到曲线中来调整。同样,一种气体用于校准,但该仪器用于测量混合物中的气体,通常具有与原始气体不同的特性。这意味着原始曲线不适合混合物。

同样,某些类型的流量控制器,特别是测量差压力(ΔP)的流动控制器,在过程中压力变化的情况下可能无法提供准确的数据。例如,当腔室充满气体混合物时,压力将升高,导致压力计的背压。随着这种读数的变化,测量的准确性将在差压力装置中降低。

在低流量情况下,由于在这种低度流量下的压力没有足够的压力,因此差异流量控制器也没有得到精确的读数,该压力降低了仪器的灵敏度。

典型的气体混合应用的示例

典型的气体混合应用的示例

哪种类型 - 体积或质量流?

在此处描述的实验中,克劳斯博士必须在测量质量或体积流量之间进行选择。他的决定是由于毛细管热技术的可靠性较高而做出的。这意味着他使用了使用质量流的控制器,该控制器除了具有最先进的层流技术外,还提供了拨号 - 气体设施气流,从而使其能够在广泛的流速范围内补偿所有类型的气体混合物。线性性具有避免频繁重新校准的优点,这仅在零和全尺度下需要。

DIAL-A-GAS功能是利用相同类型的多流量控制器来调节混合物中的每个纯气体和最终混合本身的情况,而无需重新校准。这是在该实验中用于为5%h设置自定义清单2S混合物,从而使研究人员可以使用相同的控制器简单地选择此混合物,或者从已经设定的九种气体的菜单中选择并测量任何其他气体。

该质量流控制器还具有高效率电磁阀阀,以确保控制的准确性,即使流动速率非常低,在1-10 SCCM范围内。这与在如此低流动下不准确的差压力控制器相反。这在本实验中可能是灾难性的,因为它会导致过度h的递送2啮齿动物中的S和致死性。由于使用的成功结果质量流控制器意味着严格对H2即使在非常低的流速下,S气体水平也使所有小鼠都进入悬浮动画。

三大要求

决定在此设置中使用哪种气流计的关键参数是:

  • 气流的测量精度,这排除了h的误差以上超过1%2S级别 - 过量会致命,而太低的水平将导致无法实现暂停动画。
  • 易于使用,因为实验需要极端护理,需要用户友好且简单地操作气体流量控制器
  • 由于H2S不是大多数气流控制器的测量菜单中包括的标准气体

结论

这个独特而成功的实验可能会在医学和天文研究领域产生连锁反应。克劳斯博士评论说,美国宇航局正在考虑通过在太空胶囊中使用冷冻室,这些动画在太空胶囊中被绑定到非常遥远的太空目标,使宇航员能够在非常长的旅行中冬眠。

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    塞拉仪器。(2019年12月20日)。通过精确测量的低流量的气体混合应用。azom。于2021年6月24日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=15737检索。

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    塞拉仪器。2019。低流量的气体混合应用和精确测量。Azom,2021年6月24日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=15737。

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