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第三章 實驗室裝置

3.2 乾淨空氣產生系統

乾淨空氣必須被產生並送入試驗室中。一個典型的空氣乾淨空 氣產生系統是用無油壓縮機去抽取已去除濕氣的環境空氣(例如:使 用 Membrane Dryer)和追蹤有機物(例如:Catalytic Oxidation Units)。其他可選擇儲氣鋼瓶,或先經活性碳過濾的空氣,或實驗室 內的空氣。在供氣系統設定流量之前,就應先計算出欲抽取的空氣 量,而空氣純度的要求也必須根據待測樣品的種類來決定。

1. 濕度控制-試驗室空氣濕度的控制,可藉由在空氣流中加入去離 子水或 HPLC 等級的蒸餾水。Syringe Pumps 在注入空氣時,可 藉由加熱蒸發水分以獲得想要的濕度。但是,Syringe Pumps 在 長時間且連續使用時易損壞。另一種幫浦(例如:HPLC)也可提 供準確的濕度。而增濕的方法是利用在一控溫的狀態下,使一部 份的空氣流經去離子水(例如:水浴法),再將此飽和空氣與乾空 氣混合,以得到想要的濕度。

2. 溫度控制-裝在定溫環境中的電線圈,可在空氣送入試驗室之 前,控制入口溫度的均衡。

3.3 環境測量與控制系統

對空氣流量、溫度、濕度的測量和控制是必要的。空氣流量可 藉由電子質量流率控制器去自動監控或手動的流量控制(例如:

Needle Valve, Orifice Plate) 和 測 量 ( 例 如 : Bubble Meter, Rotameter)。溫度的測量可藉由 Thermocouples 和 Thermistors 自動 得到,或用人工測量或溫度計而測得。濕度的控制是使用增濕系統。

如果使用液體注入,水量可由幫浦控制。飽和空氣濕度的控制,需要 去控制水溫和飽和空氣的流量。濕度的測量可利用數種感應器,包括 Dew-Point 偵測器和 Thin-Film Capacitors。溫度和濕度的感應器要 架設在離試驗室至少 5cm 的位置,和靠近空氣出入口兩邊中間點的位 置。

1. 自動系統-基於測量和控制的目的之微電腦,可以用來設定實驗 進行中空氣流率和顯示溫度、相對濕度和空氣流量。從溫度、相 對濕度和流量感應器所得的類比符號,被轉換成數字儲存在微電 腦中,然後使用適當的校正因子,轉換成工程用的單位。用這個 方法,試驗室環境的各項數據可被連續監控、編輯和變成文件儲 存起來,或花最小的努力呈現出來。自動系統也有可能具備某些 控制功能,數字訊號可被輸出至控制閥,或轉換成類比符號去當 作質量流率控制器的設定值。程式圖表可在微電腦螢幕上顯示目

前系統的設定值和測量值。

2. 手動系統-當自動系統提供了更多的資料收集和控制時,相對地 也昂貴和複雜。所以在很多情況下,我們寧願使用簡單且低花費 的手動系統。