手套箱集成是一种提供无水无氧或惰性气体环境的实验设备,其工作原理基于对箱体内部气氛的有效控制和隔离外界环境。通常由一个密封的箱体构成。在箱体的制造过程中,采用特殊的材料和工艺确保其具有良好的气密性,防止外界空气的进入。箱体上配备有观察窗,以便操作者能够清晰地观察箱内的操作情况,同时又能保证密封性。
手套箱的核心部件之一是气体循环净化系统。这个系统主要由气体源(如惰性气体,如氩气、氮气等)、气体净化装置(如分子筛、活性炭等吸附剂)和循环风机组成。当启动手套箱时,气体源将惰性气体充入箱体内,同时循环风机开始工作,使箱体内的气体不断地通过气体净化装置。气体净化装置中的吸附剂能够有效地吸附气体中的水分、氧气以及其他杂质气体,从而保证箱体内的气氛始终保持在低水、低氧的状态。例如,分子筛对水分有很强的吸附能力,能够将气体中的水蒸气吸附在其表面,而活性炭则可以吸附一些有机挥发物和其他杂质。
另外,手套箱还配备了一对手套。这对手套是通过特殊的密封接口安装在箱体壁上的,操作者可以将手伸进手套进行各种操作。手套的材质通常具有良好的柔韧性和气密性,能够防止气体从手套与箱体的连接处泄漏,同时也能让操作者灵活地进行实验操作,如取放药品、仪器等。
有些还配备了压力调节系统。这个系统可以根据箱体内气体的消耗和补充情况,自动调节箱体内的气压,使其保持在一个稳定的范围内。当箱体内的气压过高时,压力调节系统会排出多余的气体;当气压过低时,则会补充气体,以保证手套箱内的工作环境稳定。
手套箱集成的测定步骤:
1.外观与部件检查:
-检查手套箱的外观是否有损坏,确保箱体、手套、过渡舱等部件完好无损。
-检查手套箱的电源是否连接正常,确保设备能够正常启动。
-着重检查手套是否存在破损、老化迹象,查看净化柱密封性,若有缝隙可能导致气体泄漏影响箱内环境。同时,确认吸附材料吸附能力,如吸附饱和需及时更换。
2.抽真空与充气:
-先打开过渡室里面的门,然后关上所有手套接口压盖、阀门和过渡室外的门。
-打开手套口之间的三通阀(逆时针旋转),将手套接口压盖与手套之间的空间接通箱体,使得抽气时手套内外(箱体和接口)同时抽真空,保持两边气压平衡。
-将真空泵接到过渡室一个阀门上,开启真空泵,缓缓打开此阀门,对系统抽气(如打开阀门的速度太快,可能引起手套膨胀)。
-待真空表指针下降并稳定在-0.1MPa时,抽真空完成,此时应先关阀门再关真空泵。
-然后通过另一阀门向箱体内充入惰性气体,直至气压比大气压(气压表指数为0MPa)略高一点,使箱体内、外的压力基本平衡,且内部略高于外部,可保证大气不会渗入箱体内部(如果想使箱体内的气体更纯净,建议将以上抽气和充气过程重复几次)。关掉连接手套接口的三通阀,打开手套接口上的压盖,就可以进行操作了。
3.物品转移:
-当需要放物件放入主箱体时,先将过渡室的内门关上,打开过渡室的外门,将物件放入,然后关上外门,利用过渡室上的二个阀门进行抽气和充气。务必使主箱体和过渡室内的压力与大气压基本平衡,才能打开里面的门,将物件拿进主箱体。
-当需要将主箱体内物件取出时,先将物件放入过渡室,关紧过渡室内门。如过渡室内气压与大气压基本平衡,即可打开过渡室外门将物件取出。
4.参数检测与调整:
-氧气含量检测:使用高精度氧分析仪监测箱体内的氧气含量,确保其处于设定的安全范围内。
-湿度检测:使用湿度传感器监控系统内部的湿度变化,必要时进行调整以保持适宜的湿度水平。
-压力检测:通过压力表或相关仪器监测箱体内的压力,确保其在正常范围内。
-温度检测:如果手套箱配备有温度控制系统,使用温度计或相关仪器监测箱体内的温度,并根据需要进行调节。
5.功能测试:
-照明系统测试:检查手套箱内的照明设备是否正常工作,确保操作区域的光线充足。
-电气安全测试:采用短路与绝缘检测手段进行电气安全测试,确保设备的安全性。
-报警系统测试:测试手套箱的报警系统是否灵敏可靠,包括氧气含量超标报警、压力异常报警等。