• Erzeugung von Verdünnungsreihen
• Linearitätstests von Analysatoren
• Erzeugung von Prüfgasen definierter Verdünnung in 32 Stufen mittels Glaskapillaren ausgehend von einem Hochkonzentrationsgas und einem Verdünnungsgas

Funktionsprinzip und Ausführung

Bei der Kalibrierung eines Analysators oder tiefer gehenden Funktionstests reicht es häufig nicht aus, nur den Nullpunkt und einen Konzentrationswert für die Empfindlichkeit zu über¬prüfen, weil Nicht-Linearitäten die Genauigkeit einschränken. In solchen Fällen bedarf es einer Kalibrierung des Analysators an mehreren Stützstellen zwischen Nullpunkt und Messbereichsende und somit sehr vieler verschiedener Konzentrationsstufen. Die Überprüfung eines Messgerätes bei mehreren Konzentrationsstufen ist nicht nur ein Gebot der "Guten Laborpraxis" sondern in vielen Fällen auch eine gesetzliche Vorgabe.

Das BetaCAP30 verfügt über 30 identische Kapillaren, die in vier Kapillaren-Module zusammengefasst sind. Neben einer Einzelkapillare bestehen sie aus Kapillarenbündeln von 2, 4, 8 bzw. 15 Kapillaren. Die Kapillaren-Module werden jeweils nur als Gesamtheit mit Hochkonzentrationsgas oder mit Verdünnungsgas (Diluent) durchströmt, wobei sich die Verschaltung aus der Konzentrationsvorgabe ergibt. Der Gesamtfluss ergibt sich aus der Summe aller Gasflüsse. Somit können 31 verschiedene Konzentrationsstufen realisiert werden. Das Verdünnungsverhältnis ergibt sich aus dem Verhältnis der Anzahl der Kapillaren, die vom Hochkonzentrationsgas zur Anzahl der Kapillaren, die vom Verdünnungsgas durchströmt werden.

Die Kapillaren-Module werden vor der Montage selektiert, so dass in jedes Gerät nur aufeinander abgestimmte Module eingebaut werden. Um reproduzierbare Bedingungen zu erhalten, müssen die Differenzdrücke über alle Kapillaren identisch und somit auch die beiden Vordrücke für das Verdünungsgas und das Hochkonzentrationsgas möglichst exakt auf den gleichen Wert eingestellt werden.

Aus diesem Grund wird der an den Kapillaren anstehende Differenzdruck ständig gemessen und angezeigt. Eine Änderung des Eingangsdruckes führt zu einer Änderung des Gesamtgasflusses (bei konstantem Verdünnungsverhältnis). Erhöht sich der Vordruck von 500 auf 2000 mbar, so erhöht sich der Gesamtgasfluss von 1 auf 4 l/min. Das System kann durch Auswahl der Kapillaren an andere Gasflussanforderungen angepasst werden.
 
Das Herzstück des Gerätes ist das Verteilersystem mit den Magnetventilen, um das gewünschte Gas den einzelnen Kapillaren-Modulen zuzuführen. Alle Bauteile sind leicht zugänglich angeordnet, um sie einfacher reinigen bzw. austauschen zu können. Alle mediumsberührten Oberflächen bestehen aus Materialien wie Edelstahl SS 316, Borsilikatglas, PVDF, PEEK, Perfluorelastomer FFKM (Kalrez®), Epoxidharz, die in hohem Maße beständig und wechselwirkungsarm sind gegenüber aggressiven Gasen. Zwei Feinfilter schützen die Druckregler und die Kapillaren vor Staub. Diese Teile sauber zu halten, ist eine wichtige Voraussetzung für dauerhaft hohe und gleich bleibende Präzision. Die Mechanik ist kompakt und robust aufgebaut und stoß-dämpfend gelagert, um Dejustierungen oder Schäden zu vermeiden.

Ein Mikroprozessor kontrolliert das System:alle Funktionstasten, die Anzeige und die Magnet¬ven¬tile. Zwei wesentliche Menüpunkte erlauben die Ein¬stellung und Überwachung der Druck¬verhält¬nisse, zwei weitere die direkte Bedienung, wobei die Konzentration des Hochkonzen¬trations¬gases und die Ver¬dün¬nungs¬stufen eingegeben werden und die erzeugten Kon¬zen¬trationswerte angezeigt werden. Über ein geeignetes Terminal-Programm (z.B. über Terminal-Programme wie Hyper¬termi¬nal, o.ä.) kann das Verdünnungsverhältnis über PC vorgegeben wer¬den, um somit Testprozeduren automatisieren zu können.