سیستم نظارت آنلاین VOCs معمولاً شامل یک واحد نمونه گیری، یک واحد پیش پردازش، یک واحد تجزیه و تحلیل گاز، یک واحد جمع آوری و انتقال داده ها، یک واحد کمکی و نرم افزار نظارت است. هر واحد با هم برای دستیابی به نظارت در زمان واقعی و مدیریت داده های VOCs کار می کند. در زیر یک مقدمه دقیق برای هر جزء است:
1. واحد نمونه گیری:
ساند نمونه گیری: مسئول جمع آوری نمونه های گاز از گاز دود یا هوا است که معمولاً از مواد مقاوم در برابر دمای بالا و خوردگی مانند فولاد ضد زنگ برای اطمینان از عملکرد عادی در محیط های سخت ساخته شده است. ساند نمونه گیری دارای عملکرد فیلتر سازی است که می تواند ذرات موجود در گاز دود را در ابتدا فیلتر کند تا از ورود آنها به تجهیزات بعدی و ایجاد مسدود شدن و آسیب جلوگیری کند.
خط لوله ردیابی گرما: به دلیل تمایل VOC ها به شکل مایع تراکم یا جذب در دیوار داخلی خط لوله در دمای اتاق، عملکرد خط لوله ردیابی گرما حفظ دمای گاز است، نگه داشتن آن در حالت گازی برای انتقال و اندازه گیری آسان. خطوط لوله ردیابی گرما به طور کلی از سیم های گرمایش یا لوله های ردیابی گرما برای حفظ دمای ثابت از طریق یک سیستم کنترل دما استفاده می کنند.
2. واحد پیش پردازش:
دستگاه حذف گرد و غبار: ناخالصی هایی مانند ذرات و گرد و غبار را از گاز حذف می کند تا از آلودگی و تداخل با ابزارهای تحلیلی بعدی جلوگیری شود که ممکن است بر دقت نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارد. دستگاه های رایج حذف گرد و غبار شامل جمع آوری گرد و غبار کارتریج فیلتر، جمع آوری گرد و غبار سیکلون و غیره است.
دستگاه حذف آب: رطوبت در گاز می تواند با اندازه گیری VOC ها مداخله کند، بنابراین لازم است از دستگاه های حذف آب مانند رطوبت کن ها و لوله های خشک کن برای حذف رطوبت استفاده شود.
دستگاه حذف روغن: اگر گاز حاوی ناخالصی هایی مانند لکه های روغن باشد، همچنین باید توسط یک دستگاه حذف روغن حذف شود تا از آسیب به ابزار تحلیلی ناشی از لکه های روغن جلوگیری شود.
دستگاه کالیبراسیون جریان: برای کنترل دقیق و اندازه گیری جریان گاز، اطمینان از جریان گاز پایدار وارد ابزار تحلیلی و بهبود دقت اندازه گیری و تکرار پذیری استفاده می شود.
3. واحد تجزیه و تحلیل گاز:
کروماتوگرافی: این یکی از ابزارهای تحلیلی رایج در تجهیزات نظارت آنلاین VOCs است. از تفاوت ضریب توزیع بین مواد مختلف در فاز ثابت و فاز متحرک برای جداسازی اجزای گاز مخلوط و تشخیص آنها از طریق یک آشکارساز استفاده می کند. به عنوان مثال، طیف سنجی جرم کروماتوگرافی گاز (GC-MS) می تواند تجزیه و تحلیل کیفی و کمی اجزای مختلف VOCs را انجام دهد.
سنسورها: از جمله سنسورهای فوتویونیزاسیون (PID) ، سنسورهای اکسید فلز (MOS) ، و غیره سنسورهای PID به اکثر ترکیبات ارگانیک پاسخ می دهند و دارای ویژگی های پاسخ سریع و دقت بالا هستند. سنسورهای MOS حساسیت و انتخاب پذیری بالایی نسبت به VOC های خاص دارند.
4. جمع آوری داده ها و واحد انتقال:
جمع آوری کننده داده: مسئول جمع آوری سیگنال های آنالوگ یا دیجیتال تولید شده توسط ابزارهای تحلیلی و تبدیل آنها به فرمت های داده که کامپیوترها می توانند تشخیص دهند و پردازش کنند. عملکرد جمع آوری کننده های داده به طور مستقیم بر سرعت و دقت جمع آوری داده ها تاثیر می گذارد.
کامپیوتر یا کنترلر صنعتی: به عنوان دستگاه اصلی برای پردازش داده ها، داده های جمع آوری شده را تجزیه و تحلیل، پردازش و ذخیره می کند. این می تواند نرم افزار نظارت تخصصی را برای دستیابی به نمایش در زمان واقعی، هشدار، پرس و جو داده های تاریخی و سایر توابع داده ها اجرا کند و تجزیه و تحلیل آماری و ارزیابی داده ها را با توجه به برنامه ها و الگوریتم های پیش تنظیم شده انجام دهد.
ماژول ارتباطات: برای انتقال داده های نظارت به مراکز نظارت از راه دور یا سیستم عامل های ابری استفاده می شود، به طوری که کاربران می توانند داده های نظارت را در هر زمان و در هر جایی از طریق دستگاه های ترمینال مانند تلفن های همراه و کامپیوترها مشاهده کنند. ماژول ارتباطات به طور کلی از روش های ارتباطی متعدد مانند اترنت، GPRS، 4G / 5G و غیره پشتیبانی می کند.
5. واحد کمکی:
سیستم تامین گاز استاندارد: گاز استاندارد را برای ابزارهای تحلیلی فراهم می کند که برای کالیبراسیون ابزار و تأیید عملکرد استفاده می شود. غلظت و دقت گاز استاندارد به طور مستقیم بر دقت و قابلیت اطمینان نتایج اندازه گیری تاثیر می گذارد.
ژنراتور هیدروژن: در برخی از روش های تحلیلی مانند آشکارساز یونیزه شعله هیدروژن (FID) ، گاز هیدروژن به عنوان گاز احتراق مورد نیاز است و ژنراتور هیدروژن می تواند گاز هیدروژن پایدار و خالص را برای FID فراهم کند.
ژنراتور گاز صفر: برای تولید هوای خالص صفر به عنوان گاز کالیبراسیون صفر برای ابزارها استفاده می شود، که دقت اندازه گیری را تضمین می کند.
کمپرسور هوا: هوای فشرده شده را برای دستگاه دمیدن فراهم می کند که برای تمیز کردن منظم گرد و غبار و ناخالصیات در ساند نمونه گیری و خط لوله و حفظ عملکرد عادی تجهیزات استفاده می شود.
6. نرم افزار نظارت:
نرم افزار نظارت یک جزء مهم از سیستم نظارت آنلاین VOCs است که مسئول تجزیه و تحلیل، پردازش و نمایش داده های جمع آوری شده است. کاربران می توانند داده های نظارت، داده های تاریخی، اطلاعات هشدار و غیره را در زمان واقعی از طریق نرم افزار نظارت مشاهده کنند و می توانند گزارش ها و نمودار های مختلف را برای تجزیه و تحلیل داده ها و تصمیم گیری تولید کنند.