大气采样器检定中注意事项及常见问题分析

来源: 发布时间:2019-04-01 14:45:24

  大气采样器检定中注意事项及常见问题分析

  摘要:本文将对大气采样器的具体检定过程中所需注意事项及常见的问题进行详细分析,为在实际检定工作中能够正确执行检定规程JJG956-2013《大气采样器》提供参考,以确保在检定中能够提供准确可靠的数据。

  关键词:检定 刻度流量 示值误差 采样器

  随着国家对对生态环境的日益关注,环保监测设备也显得越来越重要。大气采样器主要是定量采集大气样品,以用来分析气体成分,在环境监测中担当着极其重要的角色,其数据的准确与否,直接影响着环境监测数据的可靠性。本文将针对以膜流量计为主要标准器,对大气采样器在检定过程中所需注意事项及常见的问题进行具体分析。

  1 检定中所需注意事项

  1.1采样器的连接

  采样器分为不同气路,有单一气路的,有双气路的,也有四气路的,我们应对不同气路分别检定,检定中按下图所示将皂膜流量计、气路调压阀门、真空压力表或数字压力计、被检仪器等设备串联起来,按规程要求,检定前除去仪器的收集器及干燥瓶,并检查各连接部分密封可靠,以确保数值的准确。启动采样器后,调节气路调压阀旋钮,读取真空压力表数值,使气路压力达到所需要求再进行检定。

  图1 检定线路框图

  1.2皂膜流量计的操作

  皂膜液可用洗洁精和去离子水以1:1的比例配置,并保证储液灌中具有足够的液位高度。初始状态下皂膜管的内表面处于干燥状态,产生的皂膜在上升过程中极易破裂,因此在检定前应连续按压,用产生的皂膜润滑皂膜管的内表面,直到皂膜管的内表面被完全润滑后方可进行测量。皂膜的平整与否对示值的大小有着一定的影响,示值检定过程中操作起膜器手柄时动作一定要慢,以确保产生平整的皂膜,减少测量不确定度。皂膜流量计的读数中,如果是老式秒表读数皂膜流量计,那么我们需要根据温度计和空盒压力表的读数对流量示值进行换算,如果是智能皂膜流量计,那么我们直接将检定条件设置为刻度状态下的条件,然后读取其刻度流量即可。由于检定中去除了干燥瓶,气泡所产生的水汽不会被干燥,气路中的饱和气压保持不变,所以此时皂膜流量计在计算流量时不必考虑饱和气压的影响。

  1.3流量示值的测量和换算

  仪器的流量分为工况流量和刻度流量,工况流量即设备在使用环境下的实际流量,刻度流量,即标准状态下的流量,有些仪器的刻度状态是(0 ℃,101.325kPa),有些设备的刻度状态为(20 ℃,101.325kPa),也有些其他特殊的状态,具体以被检设备为准。在测量重复性和稳定性时我们要读取的数值为检定点的工况流量,但在测量示值误差时我们则需要读取刻度状态下的流量。采样器的流量计上有些显示的是工况流量,有些显示的是刻度状态下的流量,如果为工况流量,像安装浮子流量计的采样器,这时我们必须对流量示值加以换算,在气路压力为0kPa情况下测量的流量,具体过程按公式(1)进行计算。

  (1)

  式中: —检定环境大气压,kPa;

  —标准状态下的大气压,101.325kPa;

  —检定点刻度状态下的流量;

  —检定点工况下的流量;

  —检定环境下的热力学温度;

  —刻度状态下的热力学温度,K。

  如果是测量吸收负载(0.5kP、4.5kP)情况下的流量,那么则按公式(2)进行。

  (2)

  式中: —检定时管路中负压,kPa。

  另外,采样器流量设置完成后,运行的前数分钟,流量示值会有一定浮动,待数值稳定后方可读数。

  2 检定中常见问题分析

  2.1流量过低或无流量

  首先考虑气泵问题,检查气泵声音是否平稳,工作是否正常,运转时间是否已经达到使用年限,然后检查气路密封是否良好,确保连接可靠并没有漏气情况,排除气泵和密封问题后应检查恒流孔内是否进入脏污,如恒流孔进入脏污,则应用温水冲洗,必要时直接更换恒流管。

  2.2采样器流量计管内浮子卡顿

  可能为流量计内进入脏污,导致浮子抖动或卡顿,此时需对流量计进行清洗。对于金属材质的浮子,可按顺序将水、无水乙醇、丙酮、乙醚注入流量计内将赃物洗净,对于塑料材质浮子,则可用洗洁精、水、无水乙醚进行清洗。待管内溶剂干燥后再装回原来位置。

  2.3无法起泡或皂膜容易破裂

  首先确认皂膜液配制时所用洗洁精和去离子水的比例是否为接近1:1,加水过多则容易导致无法起泡或皂膜易破裂,其次,检查皂膜管内壁是否充分润滑,如使用时间间隔过长则皂膜管内壁水分蒸发,导致内壁干燥,皂膜容易破裂。

  3 结语

  规程只是笼统的给出了检定的要求,日常工作中我们要充分考虑到所用计量标准器具、被检器具、环境条件等的实际情况,并充分了解各仪器特性,熟悉不同测量方法和流程,把握检测中所需注意要点,识别常见问题产生原因,不断提升检测水平和工作质量,以确保给出的测量数据准确可靠,为环境监测提供有力保证。

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