山東電廠實(shí)驗(yàn)室EP級(jí)氣管案例

主要從直角走線，差分走線，蛇形線等三個(gè)方面來(lái)闡述。1.直角走線直角走線一般是PCB布線中要求盡量避免的情況，也幾乎成為衡量布線好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一，那么直角走線究竟會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生多大的影響呢？從原理上說(shuō)，直角走線會(huì)使傳輸線的線寬發(fā)生變化，造成阻抗的不連續(xù)。其實(shí)不光是直角走線，頓角，銳角走線都可能會(huì)造成阻抗變化的情況。直角走線的對(duì)信號(hào)的影響就是主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是拐角可以等效為傳輸線上的容性負(fù)載，減緩上升時(shí)間；二是阻抗不連續(xù)會(huì)造成信號(hào)的反射；三是直角產(chǎn)生的EMI。
學(xué)校的科研教學(xué)，制藥行業(yè)的研發(fā)，化工行業(yè)的研究，還是用于醫(yī)學(xué)或私人研究，其運(yùn)轉(zhuǎn)必須是安全可靠的。當(dāng)代實(shí)驗(yàn)室離得各類耗氣設(shè)備和各種分析儀如色譜儀和質(zhì)譜儀都需要使用載氣和燃料氣，這些氣體的控制系統(tǒng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)人員和價(jià)格高昂的實(shí)驗(yàn)器材的安全都是至關(guān)重要的。它必須確保這些氣體的穩(wěn)定性和安全性。在現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室中，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要用到多種分析儀器，如氣相色譜儀，原子吸收，氣一質(zhì)聯(lián)用儀，ICP等等，其中這些儀器需要用到高純氣體，傳統(tǒng)的做法是采用獨(dú)立鋼瓶分散供氣的模式，這種供氣模式每臺(tái)儀器設(shè)備單獨(dú)配置氣體鋼瓶，分別滿足每臺(tái)儀器設(shè)備的使用，但隨著近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室投資的不斷加大，儀器設(shè)備的迅速增加，用氣量也逐年增加，傳統(tǒng)的供氣模式已經(jīng)難以滿足儀器設(shè)備增加的需求，同時(shí)分散供氣模式帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)室布局混亂，鋼瓶的頻繁更換也對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理和維護(hù)造成了困難，為了解決以上兩個(gè)方面的問(wèn)題，就需要一套安全性高且能實(shí)現(xiàn)集中分配供氣的系統(tǒng)完成從氣源向儀器的供氣，這就是實(shí)驗(yàn)室高純氣體管道系統(tǒng)的功能所在。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的特點(diǎn)：安全性、潔凈度、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、操作便捷性和美觀性。
4.系統(tǒng)工藝流程
氣路系統(tǒng)主要由氣源、切換裝置、管道系統(tǒng)、調(diào)壓裝置、用氣點(diǎn)、監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)組成。對(duì)于一些易燃易爆氣體，如氫氣、乙炔等，可能在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中稍有差異，必須加入阻火器防火苗串入。
氣路系統(tǒng)常用器材：鋼瓶（氣體壓縮機(jī)）、鋼瓶固定架、鋼瓶柜、鋼瓶接頭、
金屬軟管、半自動(dòng)切換裝置、一級(jí)減壓器、二級(jí)減壓器、焊接三通、焊接大小頭、
卡套閥門、不銹鋼管道（BA)、壓力表、可燃有毒氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置等等。
5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)
《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GB50235-2010
《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GB50236-2011
《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50177-2005
《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)范》
GB4962-2008
《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50316-2000
《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50031-91
《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50029-2014
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB50016-2014
6.驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
外觀檢查
1.管道走線要橫平豎直；管道均固定牢固
2.管道外表面無(wú)明顯破損。
3.各個(gè)閥件無(wú)明顯破損。
安裝實(shí)驗(yàn)室的氣路要求
（一）、需求
1、供氣參數(shù)：
1、氣體品種：共有八種氣體, Ar(氬氣) , N2 (氮?dú)?, L N2 (液氮) , He (氦氣), 空壓機(jī)一樓(Air) ,氫氣(H2),乙炔(C2H2), O2(氧氣) 分別在四、五樓都有獨(dú)立氣瓶室；
液質(zhì)室: N2、Air 共2個(gè)；氣相室: H2、N2 、He 、Air 各四 共16個(gè)；
氣質(zhì)室: N2、He 、Air、H2各兩個(gè)共8個(gè)；ICP-MS室: Ar 、H2 、He 各一組共3個(gè)；
光鐠室：Air、Ar、C2H2 各四 共12個(gè)；氣相、液相、理室：N2 共4個(gè) ；
熒光室: He 、Air 各一 共2個(gè) ； 紅外碳硫.氧氮分析室: O2 、N2、Air 兩組各一 共6個(gè)；
光鐠室: C2H2、Air 各一 共2個(gè)；原子熒光室: Ar 共1個(gè)；
ICP室： Ar 共1個(gè)；氣相色鐠室: H2 、N2、Air 兩組各一 共6個(gè)；
氣質(zhì)室：He 共1個(gè)；色鐠處理室: N2 共2個(gè)；
油品二室: O2 共1個(gè)
2、壓力要求：氣源—— 高壓瓶裝氣體，按標(biāo)準(zhǔn)充裝；及杜瓦瓶(液氮)
2.1使用壓力—— 常規(guī)，按一次減壓（≤0.8MPa），終端減壓到儀器需要的使用壓力兩級(jí)調(diào)壓考慮(需要使用的管道配終端的減壓閥及開(kāi)關(guān)閥門)
3、管道敷設(shè)方式：埋地線槽敷設(shè)。

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LIST操作可以使電源按照測(cè)試者編輯的序列自動(dòng)輸出。可以通過(guò)編輯LIST操作的每一個(gè)單步的值及時(shí)間來(lái)產(chǎn)生各種輸出變化的波形，測(cè)試者可以實(shí)現(xiàn)的參數(shù)設(shè)置包括設(shè)定電壓開(kāi)始值、電壓結(jié)束值、電壓變化斜率、設(shè)定限流值、持續(xù)時(shí)間等。在順序操作編輯完成后，當(dāng)接收到一個(gè)觸發(fā)信號(hào)后，電源將開(kāi)始運(yùn)行，直到順序操作完成。那么測(cè)試工程師使用全天科技直流可編程電源在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，可以按照如下思路將目標(biāo)波形進(jìn)行分解，然后將數(shù)據(jù)分別填入電源LIST編輯文件內(nèi)就可以了，操作明了簡(jiǎn)單快速。

4、特殊要求：
4.1因氮?dú)庥昧枯^大,要采用液體杜瓦瓶做主供氣+兩瓶高壓鋼瓶做備用供氣,以保證不間斷供氣,防止由于供氣的間斷影響儀器的使用.
4.2部分用氣點(diǎn)較多的氣源采用自動(dòng)切換連續(xù)不間斷供氣的集中供氣方式，終端配置開(kāi)關(guān)閥和壓力指示
4.3小流量的氣源采用單回路匯流排供氣,終端配置開(kāi)關(guān)閥和壓力指示
(二)、編制依據(jù)
1、GB50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；
2、GB50236—2011《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；
3、使用單位提出的工作條件（壓力、流量及工作連續(xù)性等）。
(三)、供氣流程
根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，共有八氣體, Ar(氬氣) , N2 (氮?dú)?, LN2 (液氮) He (氦氣),空壓機(jī)一樓(Air) ,氫氣(H2),乙炔(C2H2), O2(氧氣) 分別在四.五.六樓都有獨(dú)立氣瓶室，
供氣流程如下：氣體從氣瓶經(jīng)高壓軟管進(jìn)入高壓匯流管，經(jīng)次減壓將壓力降低至1.1Mpa.，通過(guò)潔凈的不銹鋼氣體輸送管道到達(dá)各實(shí)驗(yàn)室儀器臺(tái)，
通過(guò)開(kāi)關(guān)閥門或終端減壓閥控制氣體輸出，對(duì)于使用壓力要求不同的儀器，在進(jìn)入儀器前進(jìn)行第二次調(diào)壓，使壓力符合儀器使用的工作條件。
山東電廠實(shí)驗(yàn)室EP級(jí)氣管案例

但按常規(guī)的設(shè)計(jì)方案，采用分立的隔離DC-D信號(hào)隔離、收發(fā)器、保護(hù)電路等設(shè)計(jì)出的接口隔離電路占用PCB面積大，物料采購(gòu)的種類繁多，也不便于單獨(dú)測(cè)試通信接口的性能。常見(jiàn)的通訊管理機(jī)如下所示為常見(jiàn)通訊管理機(jī)需要的擴(kuò)展資源IO板，通訊接口包括CAN、RS-485以及RS-232。常規(guī)模塊方案可以使用致遠(yuǎn)電子的CTM151KT、RSM485ECHT以及RSM232隔離模塊，體積雖然較分立方案有極大的改善，但還不是方案。