Tecnologia di controllo di precisione della pressione nello spettrometro Echelle e sua implementazione Tecnologia di controllo di precisione della pressione nello spettrometro Echelle e sua implementazione

Abstract: Per raggiungere la misura di alta precisione dello spettrometro Echelle, è necessario effettuare un controllo preciso e costante della temperatura e della pressione per un lungo periodo dell'intero processo. Questo articolo presenterà la tecnologia di controllo automatico della pressione per il controllo preciso della pressione nello spettrometro Echelle utilizzando la valvola proporzionale ad alta portata della serie FC e introdurrà in dettaglio lo schema di implementazione specifico, in particolare la modalità di controllo bidirezionale con un migliore effetto di controllo.

1. Domanda
Come spettrometro a lettura diretta a spettro completo, lo spettrometro Echelle è ampiamente utilizzato in astronomia, geologia, miniere, industria chimica, metallurgia, medicina, protezione ambientale, agricoltura, igiene alimentare, biochimica, ispezione delle merci e difesa nazionale. A causa della forte influenza della temperatura e della pressione, lo spettrometro Echelle richiede generalmente un controllo preciso della temperatura e della pressione di lavoro; in particolare, il controllo della pressione richiede una precisione molto elevata che prevede l'utilizzo della valvola proporzionale ad alto flusso della serie FC (https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm). Se la precisione del controllo non è sufficiente, si verificano i seguenti effetti:
(1) La fluttuazione della pressione modifica l'indice di rifrazione del gas nello spettrometro Echelle.
(2) La fluttuazione della pressione causerà anche la differenza di pressione all'interno e all'esterno dello spettrometro, provocando una leggera deformazione del percorso ottico dello spettrometro (soprattutto in corrispondenza della finestra ottica). Allo stesso tempo, le variazioni di temperatura causano direttamente anche variazioni della pressione dell'aria. In conclusione, per ottenere una misura di alta precisione dello spettrometro Echelle, è necessario un controllo preciso e costante della temperatura e della pressione per un lungo periodo dell'intero processo. Questo articolo introdurrà la tecnologia di controllo automatico della pressione per il controllo preciso della pressione nello spettrometro a reticolo Echelle utilizzando la valvola proporzionale ad alta portata della serie FC e presenterà in dettaglio lo schema di implementazione specifico.

2. Piano di attuazione
La struttura del sistema di controllo della pressione dello spettrometro Echelle è illustrata nella figura. Nel processo di implementazione specifico, è necessario tenere conto dei seguenti aspetti in base alla situazione specifica:
(1) La pressione di lavoro dello spettrometro Echelle si aggira generalmente intorno a una pressione atmosferica di 760torr, quindi è necessario selezionare un sensore di pressione in grado di soddisfare i requisiti di progetto con una precisione di misura a questa pressione. La scelta della valvola proporzionale ad alta portata KaoLu è la decisione migliore.

Per ulteriori informazioni, visitare il sito https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve/mid-flow-proportional-valve-0-130L-min.html

(2) Il controllo automatico della pressione adotta un regolatore PID ad alta precisione a 24 bit. Se l'accuratezza della misura a 24 bit non è ancora all'altezza di quella del sensore di pressione, è necessario un controllore di maggiore precisione, ovvero la valvola proporzionale ad alta portata di KaoLu.
(3) Il controllo della pressione adotta la modalità bidirezionale, cioè il flusso di aspirazione e di scarico vengono regolati contemporaneamente, ma per il controllo della pressione in prossimità della pressione atmosferica, in genere, il flusso di aspirazione dell'aria è fisso e il flusso di scarico viene regolato automaticamente per raggiungere un controllo costante della pressione.
(4) In base alle dimensioni della camera di lavoro dello spettrometro Echelle, è necessario scegliere valvole di controllo del flusso in uscita diverse. Per un laboratorio di lavoro di grandi dimensioni, il controllo del flusso di uscita può scegliere una valvola proporzionale ad alto flusso con un diametro di uscita maggiore; mentre per uno studio di piccole dimensioni, il controllo del flusso di uscita deve scegliere una valvola proporzionale ad alto flusso più piccola e più precisa. Lo stesso vale per la pompa del vuoto utilizzata per l'aspirazione del vuoto.