پمپ دتکتور تیوب (پمپ گاز) وسیله ای است که برای نمونه برداری گازهای مختلف و انتقال آن به داخل تیوب دتکتور به کار می رود. پمپ دتکتور تیوب، نقش اساسی در تسهیل تجزیه و تحلیل دقیق گازهای مختلف برای کاربردهایی مانند سیستم های نظارت بر انتشار مداوم گاز، معادن، محیط های صنعتی و کنترل آلودگی دارد و به همین دلیل است که انواع مختلفی از پمپ گاز در بازار ارائه شده است که برای رفع نیازهای متنوع مصرف کنندگان در سراسر دنیا طراحی شده اند.

استانداردها و هنجارهای بین المللی و ملی مستلزم می کند که برای نمونه گیری در لوله های آشکارساز گاز، باید از  یک پمپ گاز منطبق استفاده شود. به دلیل نقش کلیدی پمپ گاز در کنار تیوب دتکتور، این مقاله به انواع مختلف این پمپ ها اختصاص داده شده است. با ما همراه باشید تا اطلاعات جزئی تری در مورد این ابزارهای کلیدی بدست آوریم.

از پمپ دتکتور تیوب چه می دانید؟

یک تیوب دتکتور، اندازه گیری ها را با استفاده از یک پمپ دتکتور تیوب نمونه گیری هوا یا گازهای دیگر انجام می دهد. در حقیقت، پمپ گاز نمونه گیری، هوای نمونه را به داخل لوله دتکتور گاز  انتقال می دهد تا غلظت آن اندازه گیری شود و به عبارتی، امکان اندازه گیری و تشخیص گازهای حاصل از یک واکنش، گازهای سمی، خورنده و آلاینده ها را در محیط های بیرونی یا داخلی فراهم می کند. به طور کلی فرایند نمونه برداری گازها در دو حالت کلی صورت می گیرد:

نمونه گیری فعال گاز

برای نمونه برداری فعال گاز، هوای مورد ارزیابی از طریق یک لوله نمونه برداری و با کمک یک پمپ گاز به داخل لوله کشیده می شود. ماده ای که باید از نمونه هوا جمع آوری شود، بر روی جاذب (ریجنت شیمیایی) جمع شده و با آن واکنش می دهد. بدین ترتیب، غلظت جرم ماده مورد تست در طول تجزیه و تحلیل تعیین می شود.

نمونه گیری غیرفعال

در مورد نمونه برداری غبرفعال، نمونه گاز با استفاده از یک نمونه بردار نشری (پراکنده کننده) منتقل می شود. مولکول های آلاینده، مسیر انتشار مشخصی را دنبال می کنند و هنگامی که به لایه جذب می رسند، بلافاصله توسط جاذب جذب می شوند و جرم ماده مجهول محاسبه می شود.

هدف این مقاله، پمپ گاز های مورد استفاده در نمونه برداری فعال است و بنابراین، تنها این نوع پمپ ها معرف شده اند.

ضرورت استفاده از پمپ دتکتور تیوب

دلایل بسیاری برای قرار ندادن مستقیم دتکتور تیوب در محل آنالیز وجود دارد. پمپ دتکتور تیوب زمانی در سیستم های آنالیز گاز استفاده می شود که فشار فرآیند یا محیط برای انتقال حجم مناسبی از گاز نمونه به داخل آنالایزر (تیوب دتکتور) کافی نباشد. به علاوه، ماهیت خورنده و تهاجمی بودن گاز نمونه نیز دلیل ویژه دیگری است که استفاده از پمپ گاز را می طلبد.

انواع پمپ دکتور تیوب گاز

در این بخش به معرفی ساختارهای پمپ دتکتور تیوب می پردازیم. شرکت های مختلفی در دنیا وجود دارند که انواع پمپ تیوب دتکتور گاز را تولید می کنند که نتایجی سریع، آسان، ایمن و دقیق را ارائه می دهند، زیرا نمونه برداری و تشخیص و تعیین مقدار گازها در طیف گسترده ای از محیط های تجاری و صنعتی مرسوم است. معمولاً در این پمپ ها می توان با تنظیم سریع حجم نمونه برداری، محدوده اندازه گیری را با دقت بالایی تنظیم کرد. به طور کلی، سه نوع مختلف از پمپ گاز ویژه دتکتور تیوب ها وجود دارد:

• پمپ گاز دستی آکاردئونی
• پمپ گاز دستی پیستونی
• پمپ گاز خودکار

پمپ دتکتور تیوب آکاردئونی

برای استفاده از این نوع پمپ دتکتور تیوب، ابتدا انتهای تیوب به راحتی توسط Tubes Opener شکسته شده و در داخل پمپ دستی قرار داده می شود و با انجام تعداد مکش های مورد نیاز، به راحتی میزان گاز مورد سنجش موجود در محیط اندازه گیری می شود. هنگام اندازه گیری، بدنه پمپ کاملاً به هم فشرده می شود، دریچه اگزوز در مرحله باز شدن بدنه بسته می شود تا نمونه گاز از طریق دتکتور تیوب متصل به پمپ جریان یابد. پس از باز شدن کامل بدنه پمپ در موقعیت اولیه، فرآیند مکش به پایان می رسد.

اغلب، اندازه گیری های محیطی باید تحت شرایط سخت انجام شوند، به عنوان مثال بر  روی نردبان ها، در شفت ها یا هنگام پوشیدن محافظ تنفسی سنگین. پمپ های آکاردئونی را می توان به راحتی با یک دست گرفت و در کنار دتکتور تیوب های کالیبره شده، امکان اندازه گیری قابل اعتماد در مکان های صعب العبور را فراهم می کنند.

نمونه دیگری از این پمپ های دستی نیز وجود دارد که با یک سیستم فشرده سازی هدایت شونده شفت ساخته شده است تا سرعت جریان و حجم یکنواخت تر و با قابلیت تکرار بیشتر نسبت به پمپ های دیگر در دسترس باشد. این پمپ ها امکان تشخیص گازها و بخارات را  تنها با فشار یک دسته فراهم می کنند. برای بدست آوردن حجم نمونه دقیق، کاربر به سادگی دستگیره را گرفته و فشار می دهد. سیستم فشرده سازی این پمپ گاز، عملکرد هدایت کننده را برای به حرکت درآوردن یک پمپ دمنده فنری فراهم می کند. یک شمارنده ضربه نیز  تعداد دقیق ضربات انجام شده را نشان می دهد و هنگامی که ضربات به طور کامل وارد شدند، متوقف می گردد.

پمپ دتکتور تیوب پیستونی

نمونه برداری هوا را می توان با استفاده از پمپ دتکتور تیوب پیستونی نیز انجام داد، پمپ های پیستونی، در موقعیتی کاملاً مشخص برای انتقال حجم ثابتی از گاز قفل می شوند، در ابتدا یک خلأ قوی ایجاد کرده و بنابراین دبی بسیار بالاتری نسبت به پمپ های معمولی تولید می کنند. برای نمونه برداری از این نوع پمپ گاز، دتکتور تیوب با دو انتهای کات شده به بخش انتهایی لاستیکی پمپ متصل می گردد. هنگامی که دستگیره پیستون به عقب کشیده شده و هوای نمونه از طریق خلأ ایجاد شده به داخل تیوب کشیده می شود.

پمپ های پیستونی در ابتدا جریان بالایی تولید می کنند و سپس یک فروپاشی تقریباً نمایی را دنبال می کنند، در حالی که پمپ های دیگر جریان ثابت تری را در ابتدا و سپس فروپاشی آهسته ای ارائه می دهند. تفاوت در الگوی جریان به این معنی است که دبی پمپ ها را باید به دقت انتخاب کرد زیرا دبی های بالاتر زمان تماس کافی با نقاط انتهایی تیوب دتکتور را فراهم نمی کنند.

پمپ گاز پیستونی از بخش های مختلف زیر تشکیل شده است:

• کاتر نوک تیوب: کاتر روی پمپ تعبیه شده است تا هر دو انتهای لوله آشکارساز را قبل از اینکه در کانکتور لاستیکی وارد شود، جدا کند.
• نشانگر جریان: برای تست ظرفیت نگهداری خلأ در پمپ و همچنین مشاهده تکمیل نمونه برداری است.
• مسدود کننده: پمپ گاز می تواند پس از کشیدن و رسیدن به حجم مشخص، شفت را قفل کند. برای قفل شدن، نقاط قرمز روی درپوش و شفت باید تراز باشند. با چرخاندن 90 درجه به راست یا چپ دستگیره در حالت قفل، شفت آزاد می شود.
• اتصال دهنده تیوب دتکتور: رابط لاستیکی، برای نگه داشتن ایمن لوله آشکارساز برای انتقال گاز نمونه می باشد.

پمپ گاز خودکار

با توسعه سیستم های نوین آنالیز گاز، پمپ های اتوماتیک الکتریکی وارد بازار شده است که این امکان را به شما می دهد تا گازها را در محدوده ppb کم اندازه گیری کنید. این پمپ های خودکار، نتایج دقیقی را در محل به شما ارائه می دهند و جایگزین بسیار مناسبی برای پمپ های دستی کند و گران قیمت هستند. استفاده از آنها بسیار آسان است: دتکتور تیوب را وارد پمپ کرده، شروع به اندازه گیری کنید، سپس نتیجه آزمایش را بخوانید.

مزیت مهم این نوع پمپ دتکتور تیوب گاز این است که یک قرائت دیجیتالی از نرخ جریان داخلی را ارائه داده و جریان پیوسته ای را برای نمونه گیری گاز فراهم می کند که برای تست های انبوه بسیار مفید و کاربردی است.

خلاصه

در این مقاله، انواع پمپ دتکتور تیوب دستی و اتوماتیک را شرح دادیم که هر کدام عملکرد متفاوتی داشتند. دقت داشته باشید که پیش از استفاده از سیستم پمپ گاز، پمپ باید از نظر نشت دهی بررسی شود و تنها در صورتی که فاقد نشت باشد، باید مورد استفاده قرار بگیرد. نوک های شکسته تیوب نیز در یک فضای ذخیره سازی جمع شوند و کلاهک لاستیکی کاتر در پمپ ها  مرتب باید تخلیه شود.