Duración media antes de fallas del láser del contador de partículas LASAIR II

Los contadores de partículas utilizan rayos láser que proporcionan una luz intensa para contar partículas muy pequeñas. Todos los láser tienen una vida útil limitada, pero la misma se puede extender o acortar según la utilización que se haga del láser. El costo de propiedad aumentará si el láser dura más tiempo. Particle Measuring Systems fue la primera empresa en fabricar un contador de partículas con láser y somos nosotros los que contamos con los mejores conocimientos para extender la vida útil del mismo. Los tres factores principales que determinan la vida útil del láser son el diseño y fabricación del láser mismo, su temperatura de funcionamiento y la potencia operativa que se utiliza, comparada contra la potencia nominal del dispositivo.

El primer paso para proveer un contador de partículas con una vida útil prolongada del láser es a partir de un láser fiable. Los rayos láser que se emplean no están diseñados específicamente para los contadores de partículas, sino que por el contrario se proyectaron para otros dispositivos. Anteriormente, utilizamos el láser que se empleaba para las unidades de CD y era característico que dichos láser funcionaran en longitudes de onda de 780 nm. Sin embargo, así como los reproductores de sólo CD fueron cada vez menos comunes, también lo fueron los láseres. Preste atención antes de comprar un dispositivo que actualmente utilice láser de 780 nm: existe una gran posibilidad de que el dispositivo ya no se fabrique más en un futuro cercano y que la reparación del instrumento sea costosa y difícil, sino imposible.

La mayor parte de los láseres utilizados en nuestros contadores de partículas se proyectaron en principio para utilizarse en unidades de DVD. Esos láseres tenían por lo general longitudes de onda en un rango de 630 a 680 nm. Empleamos también láser de alta potencia que funciona a más o menos 808 nm para nuestros instrumentos de alta sensibilidad. Esos láseres son mucho más costosos que los láseres de DVD. Con frecuencia, su costo es de varios miles de dólares. Sin embargo, como esta longitud de onda es la “preferida” de GaAs (láser de arseniuro de galio), el material duradero, simplifica el proceso de fabricación, ahorrando costos de producción y mantenimiento. Ambos láser de 630-680 nm y 808 nm son muy fiables puesto que actualmente se los fabrica en forma periódica y se emplean para una cantidad de aplicaciones que requiere alta potencia. La demanda de esos láseres confirma su poder estable en el mercado, asegurando su disponibilidad y funcionalidad.

El segundo factor que mejora la vida útil es la temperatura operativa del láser. Las temperaturas más elevadas reducen la vida del láser. Nuestra regla general es que la vida del láser se reduce a la mitad por cada 8ºC de incremento en la temperatura. Durante su funcionamiento, los láseres generan calor que se debe disipar en forma eficaz, puesto que de otro modo la temperatura del diodo se incrementará, acortándose en consecuencia su vida útil. Particle Measuring Systems diseña con gran detalle nuestros sistemas de láser y sus soportes para reducir al mínimo las temperaturas de funcionamiento del láser. En el caso del láser de alta potencia, el chip se instala directamente en el enfriador termoeléctrico (TEC) que nos permite controlar con precisión la temperatura, de ese modo, extendiendo la vida útil del láser.

El tercer factor es la potencia operativa del láser. Cuanto más elevada sea la potencia que se utilice, menor será la vida útil del láser y viceversa. Los fabricantes de láser siempre proporcionan datos relativos a la fiabilidad de sus dispositivos, en los que se sugiere una vida útil del láser de más de 50.000 horas, en caso de que el funcionamiento sea a una temperatura de 25ºC y a su potencia nominal. Sin embargo, ese dato se basa en una prueba rápida de la vida útil y nuestra experiencia demuestra que dicha prueba proporciona estimativos excesivamente optimistas en la medición. Los datos reales del campo de aplicación nos enseñan que cuando los dispositivos funcionan a la potencia nominal, la vida útil del láser es de 5.000 a 15.000 horas. No obstante, cuando se disminuye la potencia del láser y se lo hace funcionar a menos del 80% de su potencia nominal, la vida útil se extiende en forma drástica. Por lo tanto, Particle Measuring Systems hace que todos los láseres funcionen significativamente por debajo de la potencia nominal.

Los gráficos de fiabilidad a continuación muestran el resultado de la experiencia de Particle Measuring Systems en el uso de láser. La “no fiabilidad” que aparece en el eje vertical representa el porcentaje de rayos láser con fallas. La duración media antes de fallas (MTTF) es cuando el 50% de los dispositivos han presentado averías. Esos datos se basan en el rendimiento real en el campo y no en las pruebas rápidas realizadas en un laboratorio. Los contadores de partículas Airnet tienen una MTTF demostrada de más de 12 años y la MTTF de los contadores de partículas Lasair II supera completamente cualquier estadística. La diferencia entre estos contadores es posiblemente el resultado de las diferencias en cómo se emplean; todos los contadores de partículas Airnet funcionan en forma continua, en tanto que algunos contadores de partículas Lasair II se utilizan sólo de modo intermitente.

Particle Measuring Systems es la única empresa que tiene experiencia en el diseño de estos contadores de partículas de alta fiabilidad y también la única que puede asegurar la fiabilidad con los datos reales de aplicación en el campo. Esos sistemas de alta fiabilidad reducirán el costo total de propiedad y asegurarán que su instrumento funcione cuando necesite datos esenciales.

Duración media antes de fallas del láser del contador de partículas LASAIR II

Según el funcionamiento de más de 2.000 contadores de partículas LASAIR II en el campo, la MTTF supera los 12 años. Este cuadro muestra menos del 10% de fallas de los contadores de partículas LASAIR II en el plazo de los primeros 100 meses.

Duración media antes de fallas del láser del contador de partículas Airnet

Según el funcionamiento de casi 6.000 diodos de contadores de partículas Airnet en el campo, los cuadros de PMS Wiebull proyectan que el 50% de los láseres del contador de partículas Airnet durará por lo menos 12 años.