Descripción del Laboratorio de Calibración - Indicej-aguirre-sl.com/PDF/MCZ/Sp/Laboratorio...
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Belmonte de Tajo, 76 - 2ºG 28019 MADRID +34915630257 +34915650306 [email protected]
Descripción General
J. Aguirre, S.L. en colaboración con la compañía Umwelttechnik MCZ suministran sistemas de calibración computerizados para producir de forma rápida y automática precisos gases estándar de calibración. Este es utilizado para el control y comprobación de dispositivos de análisis de gases, para comparación de medidas con otros analizadores y para calibración mono o
multipunto calibración de analizadores de gases y cromatógrafos de gases.
Pre-mezclas de hasta 8 x 16 cilindros de gas Span pueden ser compuestos simultáneamente y/o ser diluidos con aire cero por medio de Controladores Másicos de Caudal. Hasta 16 puestos de trabajo pueden ser alimentadas de este gas Span. Opcionalmente se puede incorporar una unidad de humidificación un generador de Ozono con la posibilidad de GPT, Cámara de permeación, sistema de presión de vapor, sistemas de inyección dinámica y sistema de adquisición y evaluación de datos.
El sistema esta diseñado de forma modular y puede equiparse con os siguientes elementos:
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Mobiliario de laboratorio.
El sistema se equipa con puestos de trabajo compuestos por mesa con un área de trabajo de 1.200 x 700 mm, cajoneras, conexiones de gas span, conexiones auxiliares de gas (dependiendo de las necesidades, aire, hidrógeno, nitrógeno, etc.), Alimentación eléctrica con sistema de
protección individual para cada puesto de trabajo, conexiones para el sistema de adquisición de datos (4 analógicas y 1 RS 232 por cada puesto de trabajo).
Los componentes de la generación de gas span, unidad de humidificación de gas span y Ordenador personal con monitor de 19” van instalados en rack estándar de 19”.
La distribución de los gases span hasta los puestos de trabajo, se realiza vía tubo
de cristas de borosilicato.
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Equipo Analítico del Sistema
Unidad de suministro de Gas Cero
La unidad de gas cero consiste en un compresor absolutamente libre de aceite, un cilindro de presión y un secador de aire. Para
esta aplicación, se recomienda un sistema de 3 compresores con un cilindro de 150 litros de capacidad a una presión máxima de 11 bar y temperatura de 35ºC.
El caudal máximo de aire es de 240 l/min a 6 bar
La alimentación eléctrica es trifásica (3 x 400 V)
El sistema incorpora sistemas de seguridad de sobrepresiones, sistema de drenaje automático para condensación.
El sistema se completa con sistema de secado por absorción con una pre y post, presión de temperatura de punto de rocío -55ºC
Sobre un panel se instalan 6 columnas con scrubbers químicos y Lámpara UV para eliminar los
contaminantes NO, O3, SO2, NO2 del aire ambiente y un catalizador calentado para la eliminación del HC y CO. El sistema esta equipado con todo lo necesario, Valvulas, Filtros, reguladores de presión, etc. El compresor debería estar instalado en otra habitación aparte, debido al ruido que produce.
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Diagrama de de la Unidad de Gas Cero
Unidad de Dilución de Gas Cero
La dilución de los gases span se realiza mediante controladores másicos de caudal. Un MFC es para el control del aire cero, opcionalmente un segundo sería para la unidad humidificadora.
Los MFC se ensamblan en un modulo de 4 Unidades y de 19”. incluyendo reguladores de presión, cámara de mezcla, etc.
Características Unidad:
MFC Analógico MFC Digital
Exactitud ±1% Fondo de Escala. ±0,7% de medida y
± 0,2% del fondo de escala
Repetibilidad 0,25% fondo de Escala
Sistema de compresor de Aire Sistema de filtraje
Compresor
Trampas de agua y
Secador
Tanque de compresor
Generador de Ozono
Loop de reacción
Filtros Químicos
Purificador catalítico de aire
Loop de enfriado Filtro de
polvo
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Unidad de Dilución de Gas Span
Los controladores Másicos de Caudal para control del gas span van ensamblados en módulos de 4 Unidades de altura y 19”, incluyendo todos los elementos para su conexión tales como racores tubos, válvulas solenoides, etc.
Características del Módulo:
MFC Analógico MFC Digital
Exactitud ±1% Fondo de Escala. ±0,7% de medida y ± 0,2% del fondo de escala
Repetibilidad 0,25% fondo de Escala
Con el Software de calibración permite la mejora de estos datos de exactitud.
Unidad de Humidificación (Opción)
Igual que en los módulos anteriores, los elementos de esta unidad se integran en un módulo de 19” y 4 Unidades de altura.
La humidificación se realiza por medio de un baño de agua calentada El baño esta fabricado en acero inoxidable e aislado térmicamente.
La temperatura se controla mediante un regulador digital de temperatura situado en el panel frontal, así como un indicador de nivel de agua.
La medida de temperatura y humedad relativa del gas Span se realice en un manifold de vidrio.
Generador de Ozono y G.P.T. (Opción) El generador de Ozono va instalado en una carcasa de 19” y 4 unidades de
altura.
El aire cero se conecta a un MFC incluido en la unidad. Las
Características de este MFC son:
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MFC Analógico MFC Digital
Exactitud ±1% Fondo de Escala. ±0,7% de medida y ± 0,2% del fondo de escala
Repetibilidad 0,25% fondo de Escala
El aire es expuesto a una luz ultravioleta con una longitud de onda de 182 nm. La intensidad de luz en el generador es constante gracias a un control de corriente de lámpara de muy alta estabilidad.
Para asegurar la estabilidad, la lámpara de UV dispone de una un circuito óptico de realimentación de alta precisión. Que ajusta automáticamente la tensión de alimentación para compensar la degradación de la lámpara ocasionada por el envejecimiento.
Control vía Software regulado mediante una tabla interna de calibración o a través del Software de control PID con un analizador de referencia.
El generador de Ozono esta calibrado en factoría para una operación lineal a través del rango esperado de actuación de la unidad.
Este dato indispensable de calibración sirve para conseguir los valores de salida de concentración de ozono que el usuario demanda.
Además de esta posibilidad de generación de ozono, el sistema también dispone de de la capacidad de generación de NO2 a partir de NO mediante GPT (Gas Phase Titration).
Todos los elementos tales como; válvulas solenoides, racores, líneas, electrónica, cámara de reacción etc. se integra en un único módulo.
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Módulo de Permeación
Hasta los módulos de permeación pueden ser controlados por el sistema. Las cámaras de permeación están hechas de cristal borosilicato.
El caudal de aire que pasa a través de la cámara esta controlado por un MFC. Las características de este MFC y del controlador de temperatura de la cámara son las siguientes:
MFC Controlador Temperatura
Exactitud ±1% Fondo de Escala. ±0,1ºC
Repetibilidad 0,25% fondo de Escala
La temperatura de la cámara es controlado con una exactitud de ±0,1ºC . El rango de temperatura es desde 5ºC por encima de la temperatura ambiente hasta 110ºC.
El acceso de de la cámara de permeación se realiza por el panel frontal del módulo.
Calibración de los MFC El software permite al usuario una calibración
individual de cada MFC utilizando un estándar de calibración primario.
Pueden ser introducidos hasta 20 puntos por MFC para relacionar el caudal solicitado en contra del caudal actual (medido con un estándar primario).
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Hardware del sistema de Control y Adquisición de Datos
El Control, la regulación y la adquisición de datos del Laboratorio de calibración y analizadores, se realiza mediante la unidad de control MSA. Esta unidad es un módulo de 3 Unidades y 19”. La unidad MSA se conecta al PC a través de una interfase serie RS 232.
Descripción del Hardware de Control MSA
Las unidades MSA IC2000 e IC 3000 son sistemas de interfase especializados para esta función y representan el punto de paso entre el Procesador Central y los Controladores Másicos de Caudal, Analizadores, Sensores e instrumentos de medida.
Pueden ser conectados hasta 32 instrumentos, además una entrada analógica con hasta 16 entradas para la lectura de situaciones de operación o error (listo, estandarización, haciendo cero, span, etc.) y hasta 3 reles de salida para el control de los instrumentos (cero, Span, estandarización).
El procesador Central y el MSA intercambian comandos y datos a través de la interfase serie RS 232.
La unidad MSA recoge bajo el control del procesador, los datos medidos de cada analizador / sensores y los devuelve al procesador en una forma preparada.
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La unidad MSA se encuentra montada mecánicamente en un chasis de 19” con una altura de 3 unidades para el modelo IC100 y 6 unidades para el IC3000.
Dentro de la unidad se encuentra integradas las tarjetas electrónicas del sistema, tarjetas como CPU, Tarjetas de Reles, Tarjetas de entradas, etc.
En el chasis se integran externamente la conexión de alimentación a 220 Vac, conexionado con los instrumentos de medida a través de 25 o 50 conectores y conector RS 232 de 9 pines SUB-D.
Datos mecánicos
Chasis: de 19” e 3 o 6 unidades de altura dependiendo modelos.
Conectores. Todos los conectores se encuentran situados en la parte trasera del chasis.
Peso: 3,5 Kg (IC200), 8 Kg (IC3000)
Alimentación; 220 VAC ± 10% a 50Hz
Consumo: 140va (ic2000)
200 va (ic3000)
Tarjeta CPU: CPU de 32 Bit multitarea
Recogida de datos: Hasta 16 o 32 canales de entrada por IC2000/3000.
Tarjeta de entradas analógicas:
8 entradas de estado aisladas y 2 reles de estado de salida.
Alimentación auxiliar de salida para amplificadores externos.
4 entradas Analógicas 18 bits de resolución efectiva
Tensiones de entrada: De 0 a 0,625 / 1,25 / 2,5 / 5 / 10 V
Corriente: De 0 a 20 mA
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ó de 4 a 20 mA
Elección de rango y escalas mediante software.
Almacenamiento interno en EEPROM de; configuración, parámetros, datos de calibración.
Detección de alimentación de la unidad y Wactchdog.
Leds de estado para el conversor A/D y el bus de comunicaciones.
Tarjeta de Entrada RS232/485
Protocolo estándar de comunicación Hessen/Bayern.
Detección de alimentación de la unidad y Wactchdog.
Leds de estado para el conversor A/D y el bus de comunicaciones.
Módulos DAQ
Estas unidades son módulos de entradas externas para su montaje en cada uno de las estaciones de trabajo. Incluyen los siguientes elementos:
4 entradas Analógicas de 18 bits de resolución efectiva
o en voltaje: De 0 a 0,625 / 1,25 / 2,5 / 5 / 10 Vdc o en corriente: De 0 a 20 mA ó 4 a 20 mA
1 interface serie RS 232
Conexiones:
o 8 bananas o 1 conector SUB-D RS323
Elección de rango y escalas mediante software.
Almacenamiento interno en EEPROM de; configuración, parámetros, datos de calibración.
Detección de alimentación de la unidad y Wactchdog.
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Leds de estado para el conversor A/D y el bus de comunicaciones.
Los valores medidos almacenados pueden ser procesados después de los procedimientos de test utilizando diferentes programas de evaluación.
SISTEMA COMPLETO DE DILUCCIÓN DE GAS, incluyendo sistema de Adquisición de Datos, Humidificador, Generador de Ozono
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SOFTWARE
El Software maneja los parámetros del sistema y de los analizadores, controla y regula la generación y humidificación de gas span.
En adicción al que el valor medido de los analizadores es registrado y se muestra en pantalla, también se almacena en un disco duro del procesador central.
Una vez que el programa de calibración ha finalizado, los valores obtenidos y los deseados de cada analizador pueden ser impresos.
Adicionalmente a los programas de evaluación automática de los valores medidos (ejemplo, creación del protocolo durante test de capacitación o evaluación estadística) son ajustados de forma automática a los valores de los multicomponentes de la mezcla de gas span.
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Entrada de: duración de etapas, concentración caudal de cada gas span, caudal total y caudal de humidificación en el programa de proceso para la calibración automática numérica multipunto.
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Entrada de parámetros de analizador para la adquisición de los datos medidos.
Los valores de los analizadores pueden mostrarse sobre la pantalla o sobre la salida a impresora.
Puede detectar los valores analógicos medidos de los analizadores o bien recuperación de estos valores a través de la interfase serie RS 232.
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Entrada de las concentraciones de gas span de los cilindros.
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Entrada de valores de calibración para los controladores másicos de caudal deseados con respecto a los valores resales, con interpolación de la curva de calibración.
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Entrada de valores de calibración para el generador de ozono con posibilidad de regulación por analizador de referencia.
Controlador de PID para el ozono (valor actual de detección utilizando un analizador externo).
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Dibujo de proceso con indicación de todas las informaciones necesarias tales como gases span activados, caudales actuales, concentraciones actuales, temperatura, humedad, caudal total, datos actuales de los analizadores conectados.
Pantalla de los valores medidos tanto en gráfico como en tablas.
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Opcionalmente, existe un software para la evaluación de los datos almacenados de acuerdo a VDI 2449 con las siguientes funciones:
Evaluación de:
Función de calibración.
Reproductivilidad.
Interferencias.
Derivas de Cero y de referencia
Limite de detección.
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LABORATORIO DE INTERCOMPARACIÓN DEL INSTITUTO DE SALUD CARLOS III INSTALADO EN ESPAÑA
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OTROS LABORATORIOS DE INTERCOMPARACIÖN DE REFERENCIA EN EUROPA
NATIONAL REFERENCE LABORATORIES
EQUIPMENT C O U N T R Y
Germany I
UBA Germany II LUA
Europe ( Ispra) Italy Poland Slovenia Lithuania Hungary Austria
Dilution Flow 100l/min 120l/min & 400/min 100l/min 100l/min 100l/min 20l/min 20l/min 20l/min 20l/min
Humidifier Flow 100l/min 120l/min& 400/min 100l/min 100l/min 100l/min 20l/min no no no
No. of Span Gases 8 12 8 4 4 2 5 2
Ozongenerator yes yes yes yes yes yes yes yes yes
Data Aquisitionssystem yes yes yes yes yes yes yes yes yes
Workplaces 12 16 16 8 6 Rack 8 Rack Rack
Glass Tubing Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Zero Gas Supply yes yes yes yes yes yes yes yes yes
Ambient Air Sampling Probe yes no yes yes no no no no no
UV‐Primary Photometer yes no yes yes yes no yes no no
Static Volumetic System yes yes yes yes yes yes
Permeation Systems no no no no no 2 NO2 & SO2 no no
2 SO2 and NO2
NO2+NO Converter 1
