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Synspec Gaschromatographen zur semi-kontinuierlichen online Messung
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Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis................................ Inhaltsverzeichnis ................................................................ ........................................................................................ ........................................................ 3 Einführung ................................................................ ................................................................................................ .................................................................. .................................. 5 Probennahme ................................................................ ............................................................................................. ............................................................. 6 Probennahmeschleife: ............................................................................................................. 6 Anreicherung............................................................................................................................. 6 Anreicherung
Injektion ................................................................ ................................................................................................ ...................................................................... ...................................... 7 Probenschleife 7 Probenschleife (Loop).............................................................................................................. (Loop) Anreicherung............................................................................................................................. 7 Anreicherung
Trennung ................................................................ ................................................................................................ .................................................................... .................................... 7 Säulenofen: ............................................................................................................................... 7 gepackte Säulen:...................................................................................................................... 8 Säulen: Kapillarsäulen: .......................................................................................................................... 8 Säulenschaltungen:.................................................................................................................. 9 Säulenschaltungen: Parallele Chromatographie:..................................................................................................... 9 Chromatographie:
Detektion ................................................................ ................................................................................................ .................................................................. .................................. 10 PhotoPhoto-IonisationsIonisations-Detektor Detektor (PID) .......................................................................................... 10 FlammenFlammen-IonisationsIonisations-Detektor (FID) .................................................................................... 10 ThermoThermo-CoupledCoupled-Detector (TCD) (Wärme(Wärme-LeitfähigkeitsLeitfähigkeits-Detektor (WLD)) ...................... 11 Pulsed– Pulsed–Discharge– Discharge–ElectronElectron-CaptureCapture-Detector (PD(PD-ECD) ................................................. 11 PulsedPulsed-FlameFlame-PhotometricPhotometric- Detector (P(P-FPD) .................................................................... 12 DoppelDoppel-Detektorsysteme ....................................................................................................... 12
Elektronische Steuerung des Gaschromatographen ................................. ................................. 13 Steuerung Steuerung ................................................................................................................................ 13 Kommunikation....................................................................................................................... 13 Kommunikation SteuerSteuer- und Auswertesoftware .............................................................................................. 14 Ausgänge Ausgänge / Eingänge ............................................................................................................ 15
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Modellreihen der Synspec Geräte ............................................................. ............................................................. 17 GCGC-955 .................................................................................................................................... 17 GC17 GC-ALPHA............................................................................................................................... ALPHA GC17 GC-DELTA............................................................................................................................... DELTA
ZusatzZusatz-Einrichtungen ................................................................ ................................................................................ ................................................ 20 •
Messstellenumschalter Messstellenumschalter .......................................................................................................... 21
•
WasserWasser-StripperStripper-System ........................................................................................................ 22
•
Kalibrierbox ............................................................................................................................. 23
•
Analogmultiplexer ................................................................................................................... 24 Doppelte Analogausgänge ............................................................................................................. 24
•
Digitalmultiplexer .................................................................................................................... 25
Applikationen, Auszug................................ Auszug ................................................................ ............................................................................... ............................................... 27 Index................................ Index ................................................................ ................................................................................................ ......................................................................... ......................................... 29
Weitere Informationen entnehmen Sie bitte unserem Katalog: “Immissions“Immissions-Applikationen“
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Einführung Die Gaschromatographie ist nach wie vor die Analysenmethode der Wahl, wenn Kohlenwasserstoffe einzeln gemessen werden müssen. Bei der Online-Gaschromatographie erfolgt die Messwertbildung über die Schritte: •
Probennahme
•
Injektion
•
Trennung
•
Detektion
•
Kommunikation mit externer Hardware und externen Rechnersystemen
•
Datenaufzeichnung
Zur Qualitätssicherung der Messung sind die •
Validierung / Kalibrierung (automatisch und / oder manuell)
ein weiterer Punkt, den ein kontinuierlich arbeitendes Messsystem erfüllen muss. Je nach Anwendungsfall und Applikation stehen interne oder externe Zusatzeinrichtungen wie •
Messstellenumschalter
•
Wasser-Stripper-System (zur Messung VOCs in Wasser)
•
Kalibrierbox
•
Analog- und
•
Digitalmultiplexer
zur Verfügung.
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Durch die weitgehend modulare Bauweise der Synspec Geräte, können diese Schritte je nach Bedarf wie folgt umgesetzt werden:
interne Proben- und Bypasspumpe
Probennahme hat die Aufgabe aus einem kontinuierlichen Produktstrom oder der Außenluft ein definiertes, reproduzierbares Volumen zu entnehmen. Probennahmeschleife:
Probenschleife (2ml)
Drucksensor und Pneumatik
Probenkolben mit Schrittmotor und Steuerelektronik
Anreicherungsröhrchen mit Thermoelement
Mit Hilfe einer internen Pumpe wird das Messgas durch die Probenschleife gesaugt oder bei Überdruck hindurchgedrückt. Das Volumen kann zwischen 50µl und 3ml variieren. Dabei werden Temperatur und Druck zur Umrechnung auf Normvolumen gemessen. Die Druckmessung dient außerdem zur Funktionskontrolle der Probenpumpe. Anreicherung („High Volume Injektion“): mit Hilfe eines Kolbens wird ein definiertes Volumen über ein der Applikation entsprechendes Absorbens gesaugt. Es können Volumina zwischen 5ml und 400ml entnommen werden. Die in dem Volumen enthaltenen Komponenten werden aufkonzentriert. Damit ergibt sich ein Aufkonzentrierungsfaktor von 10 – 800. Durch Messung von Druck und Temperatur wird das gesaugte Volumen auf Normvolumen umgerechnet. Die Funktion des Kolbens und damit das Probenvolumen werden elektronisch gesteuert und überwacht. Die Anreicherungseinheit kann bei Bedarf auch gekühlt werden (Peltier-Elemente bis -5°C).
gekühlte Anreicherung (Peltierelement)
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Injektion Probenschleife (Loop) 10-Wege-SYNSPEC-ventil
Das Probenvolumen aus der Probenschleife (Loop) wird mittels Trägergas über ein Mikromembranventil in das Säulensystem injiziert.
Anreicherung
10-Wege-VICI-Mikromembranventil
Temperaturverlauf Anreicherungsheizung
Säulenofen GC 955, Temperaturprogrammierbar
Bei Anreicherungssystemen werden die Komponenten zuvor durch schlagartiges Erhitzen aus dem Absorptionsmaterial gelöst. (Flash heating >50K/s)
Trennung Die Trennung der einzelnen Komponenten eines Gasgemisches ist die eigentliche Aufgabe in der Gaschromatographie. Die Trennleistung ist neben den verwendeten Säulen von der Temperatur und von dem Trägergasfluss abhängig. Säulenofen: Temperaturbereich: 40 – 110°C, Temperatur programmierbar oder isotherm. Flussbereich Trägergas: 0,5ml/min bis 30ml/min, Fluss programmierbar oder stabil (MFC - geregelt)
Säulenofen GC ALPHA/DELTA, Isotherm
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In den Synspec Geräten können fast alle handelsüblichen gaschromatographischen Trennsäulen zum Einsatz kommen.
gepackte Säulen: Gepackte Säulen sind mechanisch sehr belastbar und nach wie vor für bestimmte Trennaufgaben unverzichtbar.
Gepackte Säule GC ALPHA/DELTA
Durchmesser:
1/8“ und 1/16“ Edelstahlsäulen
Füllung:
verschiedenste feste stationäre Phasen absorptive Wechselwirkung
gepackte Säule GC955
Kapillarsäulen: Kapillartrennsäulen haben eine sehr hohe Trennleistung bei verkürzten Analysenzeiten Durchmesser:
0,25 – 0,53mm Innendurchmesser
Beschichtung:
unterschiedliche Polymerfilmdicken mit unterschiedlichsten absorptiven Wechselwirkungen
Kapillarsäule GC 955
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Direktschaltung
Rückspülung (Strippen)
Rückspülsummierung
Parkschaltung
Schnitt
Verteilung
2 parallele Module bestehend aus: 1 Probennahme, 2 Probenschleifen, 2 Rückspülsäulen, 2 Analysensäulen, 2 10-Wege-Mikromembranventilen, 2 Detektoren (WLD)
Chromatogramm der beiden Detektoren (WLD) aus einer Probe
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Säulenschaltungen: Bei on-line Systemen ist die schnelle „Wiederverwendbarkeit“ der Trennsäulen von großer Bedeutung. Das heißt, alle injizierten Komponenten (auch unbekannte, ungewollt injizierte) müssen das Säulensystem verlassen haben, ehe eine neue Probe injiziert werden kann (Direktschaltung). Aus diesem Grund werden grundsätzlich bei den Synspec Geräten Stripper- oder back flush Schaltungen eingesetzt. Prinzipiell sind alle Säulenschaltungen möglich, die mit Hilfe von zwei unabhängigen 10-Wege-Ventilen möglich sind wie: „Direktschaltung“ „Rückspülen (Strippen)“, „Rückspülsummierung“ „Parkschaltung“, „Schnitt“, „Verteilung“
Parallele Chromatographie: Ist die Teilung einer komplexen analytischen Aufgabe in mehrere Teilapplikationen. Dabei kommt es zu einer Verkürzung der Analysenzeit, da Aufgaben parallel ablaufen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Optimierung der Teilapplikationen hinsichtlich Anreicherungsmaterialien, Trennsäulen und Detektoren. Auf Grund der flexiblen Elektronikbausteine und Software ist es möglich, mehrere analytische Einheiten mit einem „Master-GC“ zu steuern. Denkbar, machbar und sinnvoll ist die Aufteilung auf bis zu 4 analytische. Unter analytischer Einheit verstehen wir die Einheit aus Probennahme, Injektion, Säulenschaltung und Detektor(en)
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Detektion Zurzeit stehen für die Synspec Geräte 5 bewährte Detektoren mit folgenden generellen Eigenschaften zur Verfügung:
PID mit Detektorkopf
FID
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Photo-IIonisations-D Detektor (PID PID) PID Ionisation der Komponenten mit Hilfe einer UV-Lampe, anschließend Rekombination Sehr einfach in der Handhabung, Trägergas meist Stickstoff, lange Lebensdauer und Stabilität unserer speziell ausgesuchten Lampen (46 Jahre) Sehr empfindlich für Aromaten und ungesättigte Kohlenwasserstoffe „blind“ für die einige gesättigte Kohlenwasserstoffe und viele chlorhaltige Komponenten Typische Nachweisgrenze ohne Anreicherung 0,02ppm Flammen-IIonisations-D Detektor (FID FID) FID Ionisation der Komponenten mit Hilfe einer Wasserstoffflamme, Komponenten verbrennen zu CO2 und H2O Wasserstoff und kohlenwasserstofffreie Luft mit entsprechender Sicherheitsschaltung sind zum Betrieb zwingend erforderlich Empfindlich für fast alle Kohlenwasserstoffe Typische Nachweisgrenze ohne Anreicherung 0,02ppm
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WLD im Detektorgehäuse
PD-ECD im Detektorgehäuse
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Thermo-C Conductivity-D Detector (TCD TCD) TCD (W Wärme-L Leitfähigkeits-D Detektor (WLD)) Ausnutzung der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten von Komponenten Unempfindlicher Detektor Auch für anorganische Komponenten geeignet Trägergasauswahl entsprechend der Wärmeleitfähigkeit der zu messenden Komponenten Typische Nachweisgrenze ohne Anreicherung 20ppm Pulsed–D Discharge–E Electron-C CaptureDetector (PD PDPD-ECD) ECD Einer konstanten Ionenquelle werden durch die zu messenden Komponenten Elektronen entnommen (eingefangen) (Elektronen-Einfang-Detektor) Die Ionenquelle kann ein radioaktives Element sein, in unserem Fall ist es eine pulsierende Ionisation von HeliumXenon-Gemisch Anspruchsvoller Detektor, Reinheit der Trägergase und Leitungen ist Bedingung, vor allem absolute Sauerstofffreiheit Typische Nachweisgrenze ohne Anreicherung 0,05ppb für Elektronen-Negative-Moleküle wie halogene und chlorierte Substanzen
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Pulsed-F Flame-P PhotometricDetector (P P-FPD) FPD Gemessen wird die Emission von lichtcharakteristischer Wellenlängen bei der Verbrennung der Substanzen in einer gepulsten Wasserstoffflamme. Beispiele sind die Messung von Schwefelspuren oder Phosphorspuren in Kohlenwasserstoff-Matrices. Typische Nachweisgrenze ohne Anreicherung 0,02ppm
Schema FPD
Doppel-Detektorsysteme Zwei unterschiedliche Detektoren können an einem Säulenausgang in Kombination eingesetzt werden (Reihenschaltung). Sinnvolle Kombinationen sind PID / FID, PID / PD-ECD, TCD / FID oder PID / P-FPD. Dabei wird die Komponentenidentifizierung vereinfacht oder erst möglich gemacht.
Doppeldetektorsystem PID / FID (PID-Kopf unten im Bild, FID links oben)
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Elektronische Steuerung des Gaschromatographen
Elektronik Hauptplatine (MX8), eigener Entwurf und Herstellung
In unseren Geräten kommen eigene, auf unsere Hardware zugeschnittene elektronische Schaltungen zum Einsatz. Hohen Wert legen wir dabei auf die ständige Anpassung an den Stand der Technik im Interesse des Endproduktes. Sie werden so entwickelt, dass die Modularität der gaschromatographischen Applikation flexibel unterstützt werden kann. Das heißt, alle unsere Probennahmesysteme, Ventilschaltungen und Detektoren mit unterschiedlichsten denkbaren Kombinationen können problemlos integriert werden. Steuerung
Industrie-PC
Die Steuer- und Auswertesoftware basiert auf dem Betriebssystem WINDOWS XPe™, das auf einem internen Industrie-PC mit allen zurzeit üblichen Kommunikationsschnittstellen arbeitet. Die hauseigene Steuer- und Auswertesoftware ist für die Synspec Geräte entwickelt und wird ständig an die Hardware und die Bedürfnisse der Kunden optimal angepasst. Kommunikation
PC-Schnittstellen an der Rückwand des Gaschromatographen
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Es stehen die verschiedensten Möglichkeiten zur Verfügung, um mit externen Einheiten zur Datenerfassung bzw. Datensicherung zu kommunizieren. Über RS232 bzw. RS485 ist die Kommunikation mit Datenloggern und Prozessleitsystemen mit verschiedensten Datenprotokollen möglich. Ethernetverbindung, Modem-Verbindung, Internet- bzw. Intranetverbindung können zum Datenaustausch, Bedienung und Fernwartung benutzt werden.
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Beispiele der Synspec – Software Menüs
Steuer- und Auswertesoftware Eine grafische Bedienoberfläche ermöglicht die einfache Anpassung der Applikation und Einstellung aller relevanten Parameter.
Programm bearbeiten
Alle gewonnenen Sensor- und Detektorsignale werden entsprechend verstärkt, digitalisiert, interpretiert und auf der internen Festplatte abgespeichert. Diese können über Netzwerk- und Modemverbindung übertragen werden. Über verschiedene Datenprotokolle kann mit anderen Datenerfassungssystemen kommuniziert werden.
Aktueller Analysator-Status
2-Punkt Kalibrierung von Methylisocyanat
Analoge Eingänge konfigurieren
Automatische- Validierung / Kalibrierung
Die Software ermöglicht für jeden Messkanal und jede Komponente, unterschiedliche Alarmgrenzen zu setzen und gleitende Mittelwerte auszugeben. Automatisch generierte Reportdateien über aufgetretene Alarme und die automatische Überprüfung des Gerätes mittels eines angeschlossenen Prüfgases und dessen Protokollierung informieren über die Messergebnisse und den Zustand des Analysators. Alle für die Analytik relevanten Parameter werden vom Gerät überwacht und bei Abweichungen vom Sollwert entsprechende Informationen bzw. Alarme ausgegeben. Die Menüs können bei Bedarf mit einem Passwort geschützt werden (bis zu 3 Ebenen bei GC Alpha und Delta). Einfache Handhabung, hohe Zuverlässigkeit und niedrige Instandhaltungskosten sind wichtig für uns. Mit einem Vertriebsnetzwerk in- und außerhalb Europas sichern wir ab, dass Ihr Gerät einschließlich individueller Schulung geliefert wird. Technische Unterstützung bei auftretenden Problemen ist selbstverständlich.
Netzwerk backup
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Ausgänge / Eingänge Bei allen Modellreihen der Synspec Geräte stehen Analogausgänge, Analogeingänge, Digitalausgänge und Digitaleingänge zur Verfügung:
Rückwand des Gaschromatographen mit Schnittstellen
Steckerkontakte für analoge und digitale Ein- und Ausgänge
Relais
dig.out
dig.in
1 2 3 4 5 6
Brown Red Orange
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 1415 16
Analog out
4 Analogausgänge 0-10V bzw. 0(4) – 20mA zur Ausgabe der Messsignale von bis zu 4 Komponenten bzw. 3 Komponenten und des direkten Detektorausgangssignals. (optional bis zu 15 erweiterbar) 4 Analogeingänge 0-10V zur Einbindung zusätzlicher Messsignale. Zum Beispiel meteorologische Parameter bei autark eingesetztem Immissionsgerät (Datenloggerfunktion), Einbindung einer Sauerstoffmesszelle bei Emissionsanwendungen. 7 Digitalausgänge (TTL-Pegel) zur Ausgabe frei editierbarer und kombinierbarer Betriebs- und Fehlerstatussignale. 1 potentialfreier editierbarer Relaisausgang zur Ausgabe eines frei editierbaren und kombinierbaren Betriebs- und Fehlerstatussignals. (optional bis zu 15 erweiterbar) 4 Digitaleingänge (TTL-Pegel) zur ferngesteuerten Auslösung bestimmter Aktionen des Gaschromatographen (Start / Stopp der Analyse, Prüfgasventil öffnen, Validierung starten, Zurücksetzen von Alarmmeldungen usw.)
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Modellreihen der Synspec Geräte GCGC-955
GCGC-ALPHA
GCGC-DELTA
Universeller on-line Gaschromatograph mit vielfältigen Applikationsmöglichkeiten, Ventilschaltungen, Säulenschaltungen, Detektorkombinationen
GC für spezielle, Applikationen ohne Variationsmöglichkeiten:
Abmessungen
19“ Einschub, 5 Standard Höheneinheiten, Tiefe 37cm, Gewicht 18 – 25 kg
19“ Einschub, 3 Standard Höheneinheiten, Tiefe 37cm, Gewicht 12 – 15 kg
19“ Einschub, 3 Standard Höheneinheiten, Tiefe 37cm, Gewicht 12 – 15 kg
Detektoren
PID, FID, WLD, ECD, FPD, Kombination von 2 Detektoren möglich
PID, FID
PID, FID, WLD
Hilfsgase
PID: kein FID: Wasserstoff 3bar, 25ml/min, Luft 3bar, 250ml/min
PID: kein FID: Wasserstoff 3bar, 25ml/min, Luft 3bar, 250ml/min
PID: kein FID: Wasserstoff 3bar, 25ml/min, Luft 3bar, 250ml/min
Allgemein:
Methan-TotalNonMethanKohlenwasserstoffe (MTNMHC) Emission
GC für die Analyse mit Probenschleife für nur eine Komponente, (2 optional auf Anfrage) an Arbeitsplätzen, Prozess und Emission, Beispiele:
Methan-TotalNonMethanKohlenwasserstoffe (MTNMHC) Immission
Ethylenoxid, Propylenoxid, Vinylchlorid, Benzol, Butadien, Captane, MIC, Epichlorhydrin…
Benzol Immission
WLD: kein
WLD: kein PD-ECD: Helium mit 3% Xenon 30ml/min P-FPD: Wasserstoff 3bar, 25ml/min, Luft 3bar, 250ml/min
NachweisNachweisgrenze
Mit Loop und PID 20ppb für Benzol Mit Anreicherung und PID < 0,05ppb für Benzol
Synspec, Industrieapplikationen
115 0,1 bis 1000ppm Methan, 0,05ppm bis 100ppm TNM;
Mit Loop und PID 20ppb für Benzol
401 mit Anreicherung und PID < 0,05ppb für Benzol
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GCGC-955
GCGC-ALPHA GCGC-DELTA
ReproduzierReproduzierbarkeit
Typisch 40Gb 2,5“ Festplatte, 7“ Farb-TFT-Monitor, Touch screen, 2xPS2, 2xRS232, 4xUSB, Ethernet RJ45 10/100Mbit, VGA, Windows XPe™,
KommuniKommunikationskationsmöglichkeiten
Fernbedienung über Modem, Internet, Ethernet; verschiedene RS232-Protokolle wie: J-BUS-Protokoll, BayernHessen-Protokoll, ASCIITerminal, andere auf Anfrage; Automatischer Messwertbackup über Ethernet
Fernbedienung über Modem, Internet, Ethernet; RS232Protokoll: ASCII-Terminal, andere auf Anfrage optional; Automatischer Messwertbackup über Ethernet
Fernbedienung über Modem, Internet, Ethernet; RS232Protokoll: ASCII-Terminal, andere auf Anfrage optional; Automatischer Messwertbackup über Ethernet
Passwort
Eine Ebene
3 Ebenen
3 Ebenen
Sprachen
Software und Handbücher in Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch und Niederländisch
Software und Handbücher in Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch und Niederländisch
Software und Handbücher in Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch und Niederländisch
Tests, EignungsEignungsprüfung
CE Zertifizierung, getestet auf Einhaltung der EMC-Norm durch NMI, Eignungsprüfung zur Messung von Benzol durch UMEG (VDI 4202-1 und 4203-3 und DIN EN14662-3 (CEN))
CE Zertifizierung, getestet auf Einhaltung der EMC-Norm durch TNO
CE Zertifizierung, getestet auf Einhaltung der EMC-Norm durch TNO
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Zusatz-Einrichtungen dienen generell dazu, den Funktionsumfang des Gaschromatographen zu erweitern wie:
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•
die Probennahme von entfernten Messpunkten zu ermöglichen und mit dem Analysenzyklus zu synchronisieren(Messstellenumschalter)
•
die Probennahme von in Wasser gelösten leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffen on-line zu ermöglichen (Wasser-Stripper-System)
•
Analoge Messsignale für bis zu 15 Komponenten oder für eine Komponente an bis zu 15 Messstellen zu generieren (Analogmultiplexer) oder je 2 Analogsignale für bis zu 7 Messstellen für eine Komponente (doppelte Analogausgänge).
•
Potentialfreie Kontakte zur Signalisierung von 15 Vor- und 15 Hauptalarmen für eine Komponente an bis zu 15 Messstellen oder an einer Messstelle von bis zu 15 Komponenten. (Digitalmultiplexer)
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•
Gaschromatograph mit Messstellenumschalter
Messstellenumschalter Ein Messstellenumschalter in Verbindung mit Gasanalysatoren dient dazu, von verschiedenen Punkten die Messgasprobe zum Analysator zu fördern. Entsprechend der Länge der Messgasleitungen müssen deren Querschnitte und die Messgaspumpen ausgelegt werden. Mit der im Standardgerät eingesetzten internen Pumpe können Leitungslängen von bis zu 200 m pro Messkanal mit ¼“-Leitungen realisiert werden. Das Leitungsmaterial muss innert gegen die zu messenden Komponenten sein.
Geöffneter Messstellenumschalter (15 Messstellen)
Umschaltventil von VICI
Bei einem Gaschromatographen müssen die Probenumschaltung mit der Analyse synchronisiert, die Daten den Messstellen zugeordnet und entsprechende Alarmwerte gebildet werden können. Bei Anwesenheit eines Messstellenumschalters werden entsprechende Softwaremenüs freigeschalten. In der Standardansicht sind die Messstellen mit jeweils aktuellem Messwert, Trend und zwei Mittelwerten zu sehen. Im Falle von Grenzwertüberschreitungen werden die Werte entsprechend farblich gekennzeichnet.
Standardansicht Gaschromatograph mit Messstellenumschalter
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•
Wasser-Stripper-System
Zur gaschromatographischen Bestimmung von leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen (VOC, Volatile Organic Carbon) kann das Stripper – System zum Einsatz kommen. Mittels einer kontinuierlich arbeitenden, internen Schlauchpumpe wird das vorgereinigte (Ab-)Wasser in die Strippereinrichtung gepumpt. Die Vorreinigung wird entsprechend des Feststoffgehaltes ausgelegt. Es stehen Zyklonfilter, selbstreinigende Wechselfilter und andere Filter zur Verfügung. Im eigentlichen Strippergefäß aus BoroSilikatglas, wird das kontinuierlich fließende Wasser mit einem konstanten Luftstrom über eine Glasfritte durchströmt. Dabei werden die leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffe aus dem Wasser getrieben. Die gesamte Applikationspalette der Synspec Gaschromatographen kann zur Bestimmung der zu messenden Komponenten eingesetzt werden.
Komplettsystem
Entsprechende Vergleichsmessungen mit Labormethoden (Head space) zur Bestimmung der Kohlenwasserstoffe im Wasser haben ergeben, dass sich unter Einhaltung konstanter Flussbedingungen ein reproduzierbares Gleichgewicht zwischen der Konzentration der Kohlenwasserstoffe im Wasser und den ausgestrippten Kohlenwasserstoffen in der Luft einstellt.
Strippereinheit 600000,0
Chloroform
500000,0
400000,0
500ml, 25°C 400ml, 25°C 300000,0
Peakfläche
300ml, 25°C 100ml, 25°C 500ml, 35°C
200000,0
100000,0
Einrichtungen zur Flussüberwachung, Überlaufüberwachung und Sicherheitsabschaltungen mit entsprechenden potentialfreien Kontakten ergänzen das System.
0,0 0
5
10
15
20 µg/l Konzentration
25
30
35
40
Vergleichsmessung
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•
1.
Die Kalibrierbox ist eine externe Ventilbox, die direkt mit den Gaseingängen (Probe und Bypass) des Gaschromatographen verbunden ist.
2.
Sie dient zur automatischen oder manuellen Umschaltung zwischen Messgas und Prüfgas, welche wahlweise auf den Eingang des Gaschromatographen geschalten werden kann.
3.
Damit besteht die Möglichkeit manuell, automatisch zeitgesteuert oder über Fernbedienung eine Validierung oder Kalibrierung des Gaschromatographen zu starten. Startet die Validierung automatisch zeitgesteuert oder wird sie über Fernbedienung ausgelöst, wird die Öffnung und Schließung der Ventile mit dem Analysenzyklus synchronisiert.
4.
An den Prüfgaseingang kann eine Prüfgasflasche mit 1-3bar direkt angeschlossen werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit ein druckloses Prüfgas z.B. aus einer Permeations- oder Gasmischanlage anzuschließen.
5.
Ein zusätzlicher Nullgasanschluss ist optional möglich.
Kalibrierbox am GC955
geöffnete Kalibrierbox
Flussschema Kalibrierbox
Synspec, Industrieapplikationen
Kalibrierbox
Bei den Modellreihen GC ALPHA und GC DELTA sind die Umschaltventile intern und der Prüfgasverbrauch ist optimiert.
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•
analog Multiplexer
Analogmultiplexer Als Standard haben unsere Synspec Gaschromatographen 4 Analogausgänge, zur Ausgabe von 4 Komponenten oder 3 Komponenten und dem Detektorsignal. (0-10V oder 0(4)-20mA). Müssen mehr Komponenten analog ausgegeben werden, kann ein Analogmultiplexer an eine RS232Schnittstelle oder an ein USB-Port angeschlossen werden. Damit ist es möglich, bis zu 15 Komponenten als Analogsignal auszugeben.
analog Multiplexer offen
Ein weiterer Anwendungsfall ist, diesen Analogmultiplexer in Verbindung mit einem Messstellenumschalter zu benutzen. Damit ist es möglich, das Analogsignal einer Komponente den Messstellen des Messstellenumschalters zuzuordnen.
Doppelte Analogausgänge Eine weitere Möglichkeit den Analogmultiplexer zu verwenden sind doppelte Analogausgänge pro Komponente. Da bei Verwendung des Analogsignals bei Messbereichsüberschreitung am Aufzeichnungssystem nicht mehr zu erkennen ist, ob die Konzentration fällt oder weiter steigt, kann ein zweiter Analogausgang mit einem größeren Messbereich dazu benutzt werden, in einem solchen Ereignisfall die Entwicklung der Messwerte zu verfolgen.
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Digitalmultiplexer Standard haben die Synspec Gaschromatographen 7 Digitalausgänge (TTL-Pegel) und ein Relais zur Signalisierung von Betriebszuständen, Fehlermeldungen oder zur Ansteuerung extern angeschlossener Zusatzeinheiten. Die TTL-Signale können auch über eine Relaisbox potentialfrei bereitgestellt werden.
geöffneter Digitalmultiplexer
Synspec, Industrieapplikationen
Reichen diese Signale nicht aus, wie z.B. bei Gaschromatographen mit einem 15-KanalMessstellenumschalter. Dient er zur Zuordnung von Grenzwertüberschreitungen zu den einzelnen Messstellen. Es können dann pro Messstelle 2 Alarmgrenzwerte zugeordnet werden.
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Applikationen, Applikationen,
Auszug
Komponente(n)
Probennahme
Detektor
Nachweisgrenze
Modell
Methan-Total-NonMethan (MTNMHC) Immission
Probenschleife und gekühlte Anreicherung
Methan: 100 ppb, TNMHC: 10ppb
Alpha 114
FID
Methan-Total-NonMethan (MTNMHC) Immission
FID
Methan: 100 ppb, TNMHC: 50ppb
Alpha 115
Probenschleife
Tauchgas, (O2, N2, CH4, CO, CO2, NMTHC)
FID und WLD
Komponentenabhängig
GC955-111
Probenschleife
Biogas, Pyrolysegas (O2, N2, H2, CH4, CO, CO2, C2H4, C2H6, C3H8)
Zwei WLDs
Komponentenabhängig
GC955-112
Probenschleife
10 ppb
Delta 103
Anreicherung
0,15 ppb
GC955-403
Anreicherung
0,15 ppb
GC955-603
Probenschleife
20 ppb
GC955-503
Probenschleife
50 ppb
Delta 105
0,5 ppb
GC955-405
Probenschleife 1,3-Butadien
1,3-Butadien, C4 und C5-Alkene und Benzol
PID
PID
Vinylchlorid
PID Anreicherung
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Komponente(n) Vinylchlorid und andere chlorierte Kohlenwasserstoffe und Benzol
Probennahme
Detektor Detektor
Nachweisgrenze
Modell
Anreicherung
PID
0,5 ppb
GC955-605
Gekühlte Anreicherung
PD-ECD
0,2 ppb
GC955-805
50 ppb
GC955-108, Delta 108
Gekühlte Anreicherung
5 ppb
GC955-808
Anreicherung
0,15 ppb
Alpha 401
Probenschleife
20 ppb
Delta 301
Anreicherung
0,15 ppb
GC955-601
20 ppb
GC955-501
Probenschleife Ethylenoxid
PID
Benzol
PID
Benzol, Toluol, Xylole
PID Probenschleife
Methylmercaptan
Probenschleife
PID
50 ppb
Delta 109
Ethylmercaptan
Probenschleife
PID
50 ppb
Delta 109
Dimethylsulfid
Probenschleife
PID
20 ppb
Delta 310
Dimethyldisulfid
Probenschleife
PID
20 ppb
Delta 310
1ppb
GC955-610
0,2 ppb
GC955-810
0,4 µg/m3
GC955-611
Probenschleife
40µg/m3
GC955-511
Anreicherung
0,4µg/m3
GC955-615
Probenschleife
40µg/m3
GC955-515
Gekühlte Anreicherung
1µg/m3
GC955-815
100µg/m3
GC955-515
Anreicherung Mercaptane und Sulfide
Gekühlte Anreicherung
PID
Anreicherung Kohlenwasserstoffe C5 – C12
Kohlenwasserstoffe C5 – C12
Kohlenwasserstoffe C2 – C6
PID
PID und FID
PID und FID
Probenschleife
Diese Übersicht ist nur ein Auszug unserer Applikationsliste, für weitere Stoffe, Stoffgruppen und Applikationen setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung, oder fordern Sie unsere technischen Datenblätter an .
Synspec, Industrieapplikationen
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Index 1 10-Wege-Ventil ............................... 9 A Analogausgänge .................... 15, 24 Analogeingänge ........................... 15 Analogmultiplexer ............... 5, 20, 24 analytische Einheit .......................... 9 Anreicherung ............ 6, 7, 10, 11, 12 Anreicherungseinheit ...................... 6 Anreicherungsröhrchen .................. 6 Applikationen ................................ 27 Aufkonzentrierungsfaktor ................ 6 Ausgänge ..................................... 15 B back flush ....................................... 9 Betriebsstatussignal ..................... 15 Bypasspumpe ................................ 6
GC-DELTA.................................... 17 gekühlte Anreicherung ..............6, 18 gepackte Säulen ............................ 8 H Head space.................................. 22 High Volume Injektion .................... 6
R I Identifizierung ............................... 12 Industrie-PC ................................. 13 Injektion .......................................5, 7 interne Pumpe................................ 6 Internet ......................................... 13
E Eingänge ...................................... 15 Elektronen-Einfang-Detektor......... 11 elektronische Steuerung ............... 13 Ethernetverbindung ...................... 13 F Fehlerstatussignal......................... 15 Fernwartung.................................. 13 FID ................................................ 10 Flame-Ionisation-Detector ............ 10 Flash heating .................................. 7 Fluss ............................................... 7 G GC-955 ......................................... 17 GC-ALPHA.................................... 17
Synspec, Industrieapplikationen
Relaisausgang.............................. 15 Reportdateien ............................... 14 RS232 ........................................... 13 Rückspülen..................................... 9 Rückspülsummierung..................... 9 S
K Kalibrierbox ...............................5, 23 Kalibrierung .................................... 5 Kapillarsäulen................................. 8 Kommunikation .........................5, 13 Kommunikationsschnittstellen...... 13
Säulenofen...................................... 7 Schnitt............................................. 9 Software-Menüs............................ 14 Steuer- und Auswertesoftware 13, 14 Strippen .......................................... 9 Strippersäule................................... 9
L
T
leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe22 Loop ............................................... 7
TCD............................................... 11 Teilapplikationen............................. 9 Temperaturbereich ......................... 7 Thermo-Conductivity-Detector...... 11 Trennsäulen .................................... 8 Trennung .................................... 5, 7 TTL-Pegel ............................... 15, 25
D Datenerfassung ............................ 13 Datenprotokolle ............................ 13 Detektion................................... 5, 10 Digitalausgänge............................ 15 Digitaleingänge............................. 15 Digitalmultiplexer ................ 5, 20, 25 Direktschaltung............................... 9 Doppel-Detektorsysteme.............. 12 doppelte Analogausgänge ........... 24
Probennahmeschleife..................... 6 Probenschleife................ 6, 7, 17, 18 Prüfgas ......................................... 23 Pulsed–Discharge–ElectronCapture-Detector .................... 11 Pulsed-Flame-Photometric-Detector ................................................ 12
M Messstellenumschalter.5, 20, 21, 24, 25 meteorologische Parameter ......... 15 Mikromembranventil....................... 7 Modellreihen......................15, 17, 23 Modem......................................... 13 Modemverbindung....................... 14 N Nachweisgrenze................10, 11, 12 Netzwerk ...................................... 14 Normvolumen................................. 6 P Parallele Chromatographie............. 9 Parkschaltung ................................ 9 PD-ECD........................................ 11 Peltierelement................................. 6 P-FPD........................................... 12 Photo-Ionisations-Detektor........... 10 PID ............................................... 10 Probennahme..............................5, 6
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V Validierung................................ 5, 23 Ventilbox ....................................... 23 VOC .............................................. 22 VOC in Wasser................................ 5 Volatile Organic Carbon................ 22 W Wärme-Leitfähigkeits-Detektor ..... 11 Wasser-Stripper-System......... 20, 22 WINDOWS XPe™.......................... 13 WLD .............................................. 11 Z Zyklonfilter..................................... 22
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Analysensystem mit 3 analytischen Systemen, Kalibriersystem, Wasserstoff- und Nullluftgenerator
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