Các giải pháp cảm biến và thiết bị phân tích oxy chính xác dành cho tủ thao tác kín (glovebox) sử dụng khí trơ, buồng cách ly dược phẩm, buồng kiểm soát khí quyển, hệ thống chân không và các buồng thí nghiệm chuyên dụng, nơi nồng độ oxy ở mức dưới 1 ppm đóng vai trò then chốt đối với tính toàn vẹn của quy trình và chất lượng sản phẩm.
Nhiều quy trình sản xuất và nghiên cứu tiên tiến, nhạy cảm nhất trên thế giới đòi hỏi phải có môi trường khí trơ được kiểm soát chặt chẽ để bảo vệ vật liệu, mẫu vật và sản phẩm khỏi sự tiếp xúc với oxy và hơi ẩm. Dù bạn đang xử lý các hóa chất nhạy cảm với không khí, lắp ráp pin lithium-ion, tổng hợp các hợp chất có độ phản ứng cao, bào chế dược phẩm nhạy cảm với độ ẩm hay tiến hành nghiên cứu vật liệu trong các điều kiện được kiểm soát nghiêm ngặt, thì ngay cả một lượng nhỏ oxy xâm nhập cũng có thể làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của quy trình, làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc khiến kết quả thí nghiệm hoàn toàn không còn giá trị.
Hộp thao tác kín (glovebox), thiết bị cách ly (isolator) và buồng kiểm soát khí quyển là những công cụ chính được sử dụng để tạo ra và duy trì các môi trường trơ này. Tuy nhiên, việc duy trì môi trường không chứa oxy không chỉ là công việc thiết lập một lần; nó đòi hỏi phải đo đạc liên tục để đảm bảo buồng chứa vẫn kín, khí làm sạch (purge gas) lưu thông đúng cách và thành phần khí bên trong luôn đáp ứng các thông số kỹ thuật. Ngay cả một vết rò rỉ quá nhỏ để có thể phát hiện bằng mắt thường cũng có thể để lọt lượng oxy đủ lớn gây suy giảm chất lượng sản phẩm chỉ trong vài phút.
Southland Sensing hợp tác với các nhà sản xuất tủ thao tác kín (glovebox) và hệ thống khí trơ trên toàn thế giới để cung cấp các giải pháp giám sát nồng độ oxy theo mô hình OEM. Từ các thiết bị phân tích nhỏ gọn gắn chuẩn KF40 và hệ thống lấy mẫu tùy chỉnh cho đến việc tích hợp dưới thương hiệu riêng hay cấu hình chuyên biệt theo ứng dụng, các thiết bị của chúng tôi được thiết kế nhằm đơn giản hóa quá trình lắp đặt, đồng thời đảm bảo khả năng giám sát oxy đáng tin cậy và bền bỉ cho thiết bị sản xuất.
Tài liệu hướng dẫn ứng dụng này đề cập đến các yêu cầu chính về giám sát nồng độ oxy đối với tủ thao tác kín (glovebox) sử dụng khí trơ, thiết bị cách ly trong ngành dược, buồng kiểm soát khí quyển và hệ thống chân không; đồng thời xác định các thiết bị phân tích và cảm biến của Southland Sensing được thiết kế chuyên biệt cho những ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong môi trường nồng độ oxy thấp này.
Vì sao việc theo dõi nồng độ oxy lại quan trọng trong các buồng thao tác kín và buồng cách ly: Ngay cả nồng độ oxy tạp nhiễm ở mức ppm cũng có thể gây oxy hóa các kim loại hoạt tính, làm suy giảm chất lượng vật liệu điện phân, kích hoạt các phản ứng hóa học không mong muốn hoặc làm ảnh hưởng đến độ vô trùng của các buồng cách ly dược phẩm. Việc đo nồng độ oxy liên tục theo thời gian thực là phương pháp đáng tin cậy duy nhất để xác nhận hệ thống buồng chứa khí trơ đang hoạt động đúng thiết kế, phát hiện các vết rò rỉ chậm trước khi chúng gây tổn thất sản phẩm, kiểm chứng việc hoàn tất thành công các chu trình xả khí và tái sinh, cũng như ghi lại dữ liệu về điều kiện môi trường khí để phục vụ công tác đảm bảo chất lượng và lưu trữ hồ sơ tuân thủ quy định.
Việc giám sát oxy liên tục cũng giúp giảm thiểu mức tiêu thụ khí xả không cần thiết bằng cách xác nhận độ ổn định của môi trường khí và phát hiện rò rỉ trước khi tiêu tốn quá nhiều khí nitơ hoặc argon.
OMD-501X là thiết bị phân tích oxy chủ lực của Southland Sensing, được thiết kế dành cho các hệ thống hộp găng tay (glovebox), buồng cách ly (isolator) và môi trường khí trơ. Với thiết kế cho phép lắp đặt trực tiếp qua mặt bích KF40 hoặc theo kiểu dòng chảy xuyên qua, thiết bị giúp giảm thiểu thể tích chết, đồng thời cung cấp khả năng giám sát liên tục nồng độ oxy cực thấp nhằm bảo vệ các vật liệu nhạy cảm, đảm bảo độ kín của môi trường khí và tiết kiệm lượng khí xả (khí trơ) sử dụng. Đây là giải pháp lý tưởng cho các phòng thí nghiệm, quy trình sản xuất pin, nghiên cứu bán dẫn, buồng cách ly dược phẩm và các ứng dụng khác đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ nồng độ oxy.
OMD-507 là thiết bị phân tích oxy nhỏ gọn, được thiết kế để tích hợp liền mạch vào các buồng thao tác kín (glovebox) và thiết bị tạo môi trường khí trơ của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Với kích thước nhỏ gọn, tùy chọn lắp đặt linh hoạt và công nghệ cảm biến oxy điện hóa đáng tin cậy, đây là lựa chọn lý tưởng cho các nhà sản xuất glovebox đang tìm kiếm giải pháp giám sát oxy ổn định mà không làm tốn diện tích quý giá bên trong buồng chứa hoặc trên bảng điều khiển.
✓ Dòng chảy thẳng (In-line) · Lắp đặt trực tiếp chuẩn KF40
Máy phân tích oxy OEM và tùy chỉnh
Southland Sensing hợp tác với các nhà sản xuất thiết bị buồng thao tác kín (glovebox) và thiết bị môi trường khí trơ trên toàn cầu để phát triển các giải pháp giám sát oxy được thiết kế riêng cho hệ thống của họ. Từ các thiết bị phân tích dán nhãn riêng và tích hợp chuẩn KF40 cho đến vỏ máy, hệ thống truyền thông, hệ thống lấy mẫu và cấu hình chuyên biệt theo ứng dụng, đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi hỗ trợ các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cung cấp khả năng giám sát oxy đáng tin cậy như một phần trong giải pháp buồng thao tác kín hoàn chỉnh.
Southland Sensing sản xuất các cảm biến oxy điện hóa chất lượng cao dùng để thay thế cho các tủ thao tác kín (glovebox) và hệ thống khí trơ được lắp đặt trên toàn thế giới. Dù là để bảo trì các thiết bị phân tích hiện có của Southland hay thay thế cảm biến cho nhiều loại máy đo oxy phổ biến của các hãng khác, các cảm biến của chúng tôi đều giúp khôi phục độ chính xác khi đo nồng độ oxy, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị giám sát quan trọng.
✓ Cảm biến điện hóa · Sản phẩm OEM & Thay thế cho sản phẩm của đối thủ cạnh tranh
Việc đo nồng độ oxy chính xác và đáng tin cậy trong hộp găng tay (glovebox) hoặc thiết bị cách ly (isolator) không chỉ phụ thuộc vào việc lựa chọn đúng thiết bị phân tích; phương pháp tích hợp thiết bị vào buồng chứa cũng quan trọng không kém và ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo, thời gian phản hồi cũng như độ tin cậy lâu dài.
So sánh Hệ thống Lấy mẫu Gắn trực tiếp qua Mặt bích KF40/NW40F và Hệ thống Dòng chảy xuyên qua
Các model OMD-501X và OMD-507 có tùy chọn mặt bích chân không KF40 (NW40F), cho phép gắn trực tiếp thiết bị vào cổng tiêu chuẩn của tủ thao tác kín (glovebox). Phương pháp này giúp loại bỏ hoàn toàn hệ thống ống dẫn mẫu bên ngoài, giảm thể tích chết của hệ thống lấy mẫu và thường mang lại tốc độ phản hồi nhanh nhất đối với những thay đổi về thành phần khí bên trong tủ. Đây là phương pháp lắp đặt được ưu tiên cho hầu hết các tủ thao tác kín dùng trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu.
Đối với các vỏ thiết bị không có cổng KF40 tiêu chuẩn, hoặc trong trường hợp bộ phân tích cần được lắp đặt tách biệt, có thể sử dụng hệ thống lấy mẫu dòng chảy bên ngoài với các đầu nối ống kiểu siết (compression fittings) kích thước 1/8 inch, 1/4 inch hoặc 6 mm. Tất cả các vật liệu tiếp xúc với mẫu trong hệ thống cần được lựa chọn sao cho tương thích với khí trơ; khuyến nghị sử dụng ống thép không gỉ để giảm thiểu hiện tượng thoát khí (outgassing) và nguy cơ thẩm thấu oxy.
Catalyst Bed Gloveboxes
Các tủ thao tác kín (glovebox) được trang bị lớp xúc tác tuần hoàn sẽ liên tục loại bỏ oxy và hơi ẩm khỏi môi trường khí bên trong. Trong các hệ thống này, thiết bị phân tích oxy đóng vai trò vừa là công cụ giám sát môi trường khí theo thời gian thực, vừa là chỉ báo về hiệu suất của lớp xúc tác. Xu hướng nồng độ oxy tăng lên khi hệ thống đang ở trạng thái ổn định cho thấy lớp xúc tác đã bị suy giảm hiệu suất hoặc bão hòa, báo hiệu nhu cầu cần tái sinh lớp xúc tác này. Thiết bị phân tích cũng xác nhận thời điểm hoàn tất chu trình tái sinh và khi nào tủ thao tác đã sẵn sàng để hoạt động trở lại.
Các chu trình hút chân không và nạp lại
Trong các buồng thao tác kín (glovebox) tạo môi trường trơ thông qua các chu kỳ hút chân không và nạp lại khí trơ lặp đi lặp lại, thiết bị phân tích oxy cung cấp thông tin phản hồi theo thời gian thực trong từng chu kỳ. Việc này nhằm xác nhận rằng lượng oxy dư đang giảm đúng như dự kiến và môi trường khí sau khi nạp lại đạt mức oxy quy định trước khi buồng thao tác được coi là sẵn sàng để sử dụng.
Vui lòng tham khảo Hướng dẫn về độ tương thích của cảm biến O₂ để xác nhận loại cảm biến phù hợp với mẫu máy phân tích và loại vỏ máy của bạn.
Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi hỗ trợ việc lựa chọn và lắp đặt cảm biến, cũng như giải đáp các thắc mắc liên quan đến khu vực nguy hiểm.
Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn cảm biến, hướng dẫn lắp đặt cũng như giải đáp mọi thắc mắc khác.