质谱仪UPS电源

质谱仪是典型的实验室设备,连续性运行对于质谱仪而言至关重要。通常情况下,质谱仪的安装条件均有明确要求配置不间断电源系统(UPS)。UPS电源在保障质谱仪免受电源干扰等方面发挥了重要作用,选配合适的UPS电源以及质谱仪UPS电源安装、使用是否得当,均会有效地保障质谱仪的稳定运行。

质谱仪
质谱仪

为什么质谱仪要配备UPS电源?

质谱仪运行当中频繁地开关,设备调试越发困难,甚至还会使仪器产生故障和影响寿命;其中昂贵的分子泵经常开启关闭其寿命直接下降,暴露在大气中的MCP微通道板电子检测器没几天就会报废,水汽灰尘吸附在真空管离子光学部件上,影响电场找不到离子,甚至产生拉弧放电烧毁部件。开机后需要较长时间来达成稳定状态,例如QTOF的MCP活化需要24小时。质谱仪中有许多精密电子部件,如高压电源、射频电源、计算机等,在质谱仪开机和关机的过程中出现故障的机率非常大;突然掉电会导致计算机硬盘损坏,丢失宝贵数据。除了市电突然断电或来电的故障,电压不稳定、频率变化、高压脉冲、电涌、电线噪音、雷击、输电系统的短路等电源干扰都可能导致质谱仪损坏或产生错误的数据。

质谱仪UPS电源如何选型?

质谱仪配套UPS电源选型是否合适显得尤为重要。选配不当或劣质量的UPS电源不仅起不到保护作用,反而成为故障点,其结果得不偿失。一般来说在线式UPS电源输出电能品质最好,将市电电源进行彻底改造的“再 生型”电源,可以解决来自市电电源的电压不稳、频率不稳、波形畸变及各种电磁干扰等的所有电源问题。而非在线式UPS电源,绝大部分时间仅对市电电源的电压波动进行不同程度的稳压处理,它对除电源电压之外的其他的电源问题的改善程度相当有限。

  • 大型质谱仪结构复杂、价格昂贵、耗电量大、数据珍贵、维修代价大 ,选型首要考虑的因素包括 :实用、可靠、输出电能品质好、负载能力强、可以在线维修且维修方便、具有电池管理能力、智能功能、操作简单等,价格不应是主要因素。大型质谱仪应首先选用工频机 ,其次是带隔离变压器的高频机和Delta变换型在线互动式UPS电源,不推荐使用后备式 UPS电源。
  • 小型质谱仪如GC-MS等,由于结构简单成熟、耗电量小(一般低于 4kVA )、价格低、数据也不像大质谱那么珍贵等原因 ,因此除考虑实用、可靠、输出 电能品质好等因素外,价格也应是考虑的主要因素,一般采用高频机或带隔离变压器的高频机,其次是工频机和Delta变换型在线互动式UPS电源 (一般都在10kVA以上 ) ,仍不推荐使用后备式UPS电源。

质谱仪UPS电源关键指标

  • 输入电压:UPS电源要能适应当地的电网环境,我国的标准市电电压为220V,我们应注意UPS电源输入电压的允许范围 ,一般情况UPS电源输入电压的允许范围是±10%,当输入电压超过这个范围,UPS电源就会断开市电改由蓄电池经逆变器供电,为避免经常工作于蓄电池供电状态,影响蓄电池的寿命和后备时间 ,对于市电状态不太好的地区,这个范围可以选得大一些,如±15%等,当然输入电压范围越大输出电压的稳压精度越低。
  • 输出功率:UPS电源的实际输出功率=标称输出功率(VA )×输出功率因数,一般在线式UPS电源的输出功率因数大于0.8,所以UPS电源标称输出功率(VA )应≥负载功率×输出功率因数,考虑到质谱仪的启动电流比较大、UPS电源的抗负载冲击能力和扩容等因素, UPS电源的输出功率最好一倍于质谱仪功率。
  • 抗输出过载能力:由于质谱仪属于感性负载启动电流比较大,UPS电源抗输出过载能力强,意味可以选择更接近负载容量的UPS电源和减少经费,质量好的线式UPS在输出功率150%时,还可以持续,一旦出现真正过载,还可以转到旁路,让市电直接供电,待过载消除后再转到UPS电源模式,当然这些过程都是自动完成的。
  • 电池后备时间:主要根据当地经常掉电的时间和质谱仪一般设备工作时间长短而定 ,对于电网质量比较好的大城市如北京上海时间可定为30分钟左右,其它可考虑2~4小时。
  • UPS电源的平均无故障时间(MTBF):一般工频机的要高于高频机,大容量机型要高于小容量机型,并机高于单机,热冗余高频机高于单一高频机,一般 30~400kVA工频机的MTBF可达20~40万小时,并机可达200万小时。当然MTBF还与运行环境,如温度、灰尘等,安装水平和维修水平等密切相关。
  • 输出电压精度:大多数在线式UPS电源的输出电压精度可以达到220V±1% ,动态稳压精度<±5%在1m s内恢复到稳态值。对于三进三出的UPS电源,100%不平衡工作很重要, 因为大部分要求三相电的质谱仪都不是均衡负载。

质谱仪UPS电源安装与使用维护

质谱仪UPS电源的配电是一个小系统,配电的质量不仅取决UPS电源的质量,还与UPS电源的安装和使用维护水平密切相关。

  • 安装时,不要在UPS电源的输入端装漏电开关,因为在无功率因数补尝的的情况下 ,特别是可控硅整流的工频机,UPS电源在输入端的谐波电流会产生类似漏电的假象,使漏电保护器频繁跳闸。对于超过10KVA容量的UPS电源,其输入和输出的电能最好通过输入和输出的配电盘接入和引出,安装一个维修回路,避免UPS电源维修时,使质谱仪长时间停机。
  • UPS电源的最佳工作温度在20~25℃之间 ,尽管大多数UPS电源主机本身可以工作在0~40℃之间,但蓄电池工作温度要求在20~25℃之间,超过这个范围会减少电池容量或加速电池的老化和减少寿命。适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,应人工将电池放电,每年2~4次,可利用现有负载放电,时间为1 /4~1 /3后备时间。电池放电后应及时再充电,未充饱的电池再放电,会导致电池容量降低甚至损坏。
  • 请保持环境清洁,过多的灰尘会影响UP电源的散热,严重时可导致短路。建立标准的开关机程序 ,开机时 ,如果有多个负载,要逐一打开负载,以避免启动电流对UPS的冲击。

 

采用UPS电源的质谱仪 ,特别是大型质谱仪,可以有效地减少故障发生率,提高仪器稳定性,生产高质量质谱数据,诸多精密大型科学仪器一样需要配置UPS电源。

 

关于安第斯电源

安第斯是高端民族UPS电源品牌、IT基础设施服务商及国家高新技术企业,“小汤山”UPS电源供应商。安第斯UPS电源月出货量5万台以上,单机功率高达600kVA,整机工作效率高,产品成功获得了甘肃省人民政府、甘肃省人民医院、上海徐汇区中心医院、佛山市第三人民医院、中国人民银行、万科、中海地产等用户认可。全国服务热线:4000-853-358,官方网址:www.andes.net.cn。

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