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大氣是環境的重要組成要素,并參與地球表面的各種活動,人類活動和某些自然過程不斷與大氣之間進行著各種物質與能量的交換。隨著人類的科技進步,工業化大發展帶來了性空氣污染的加劇,嚴重威脅著人類的生存環境,危害著人類的健康,因此增強環保意識,加大治理環境力度是當今社會的重要任務之一。按照使用方式,煙氣分析儀分為便攜式煙氣分析儀和在線式煙氣連續監測分析儀,兩種煙氣分析儀在很多方面都有不同優劣。
1 使用特點
(1)便攜式煙氣分析儀的特點是重量小、攜帶方便、取樣快捷、讀數簡便,能快速測量現場氣體的濃度、溫度、含濕量等,便于工作人員現場使用,投資小。
(2)在線式煙氣連續監測分析儀的特點是能夠連續不間斷地對排放物進行監督、檢測,隨時讀取現場數據并通過遠端處理系統用微機進行記錄、存儲,可以對生產企業排放的煙氣進行連續監測,以獲取全面而完整的監測數據,但投資大。
2 測量原理
(1)便攜式煙氣分析儀一般采用電化學式傳感器進行測量。電化學傳感器是采用各種不同的 電極,利用敏感材料與被測物質中的分子、離子或生物質接觸時所引起的電極電勢、表面化學勢的變化或所發生的表面化學反應或生物反應轉換成電訊號而測定特定物質的濃度。
(2)在線式煙氣連續監測分析儀采用非色散型紅外線吸收式和電化學式或熱磁式相結合的方式進行測量。例如在線式煙氣連續檢測儀,SO2、NOX、CO和CO2采用非色散型紅外線(NDIR)方法,O2采用熱磁式方法。非色散型紅外線吸收氣體濃度裝置是利用不同氣體成分在紅外波段內均有不同的特征吸收波長,根據氣體成分對某一特征吸收波長的吸收大小而確定氣體的濃度,從而將氣體成分的濃度信息轉換為數字信息。其優點是可避免其它氣體對被監測氣體的干擾,實現了多種氣體濃度的同時測量,且測量精度高。
3 檢定方法
JJG968-2002規定了煙氣分析儀的檢定項目和方法以及計量要求。便攜式煙氣分析儀按照本規程的規定進行檢定,在線式煙氣連續監測分析儀沒有相應的規程,也參照本規程進行檢定。以自動煙塵(氣)測試儀測量SO2為例,進行的計量檢定項目主要如下:
(1)大流量
將流量計與分析儀進氣口連接,啟動分析儀抽氣泵,調節流量計流量,觀察能否達到使用說明書規定的流量。
(2)示值誤差
儀器SO2的測量范圍為,因此選用濃度值分別為
的標準氣體,以規定的流量通入分析儀,讀取穩定示值,計算得到的示值誤差應不超過±5%。
(3)重復性
分析儀校準零點后,通入濃度值為mol/mol的標準氣體,讀取穩定示值,共測量6次,按照貝塞爾公式計算相對標準偏差。
(4)響應時間
響應時間是儀器示值從零點達到初次檢定時穩定示值的90%處所需的時間。儀器校準零點后,先通入濃度值為的標準氣體,讀取穩定示值,作為儀器的初始值mol/mol),然后通入清潔空氣,讓儀器回零,再通入上述濃度的標準氣體,同時用秒表記錄儀器達到穩定初值90%的時間。
(5)穩定性
穩定性的檢定在規程中規定的后續檢定項目中為不需要檢定的項目。對于便攜式煙氣分析儀可以不檢,但由于在線式煙氣連續監測分析儀需要連續、實時地進行監測,因此要對穩定性進行檢定,以滿足用戶對儀器穩定性指標的要求。
值得注意的是,在整個檢定過程中,需要配備流量穩定性優于2%的流量計,以盡可能減少流量計給儀器檢定帶來的誤差影響。
4 校準方法
如果測量的示值誤差超差,應對儀器進行校準。以3012H型自動煙塵(氣)測試儀為例,對SO2傳感器進行校準的步驟如下:
(1)將儀器面板煙氣入口懸空5min,吸入清潔空氣使SO2測量值穩定,通過修改SO2零點值使其測量值校準為零。零點數值減小,則測量值變高;零點數值增大,則測量值變低。
(2)將校準用的SO2標氣接儀器面板上的煙氣入口,當SO2測量值穩定時讀取數值,通過計算判斷示值是否超差,若超差,則按式(1)計算新倍率值:
假設用濃度值為的標準氣體進行測量,測得結果為經計算儀器的示值誤差為-8.8%,超出規程要求的±5%,儀器的原倍率為0.916,那么按式(1)計算的新倍率為1.004。然后進入儀器的“煙氣標定”菜單,修改倍率值后保存,再重新進行測量,如果超差則重復上述步驟,直至不超差為止。
在線式煙氣連續監測分析儀也可以按照使用說明書的要求對傳感器進行校準,以得到準確的數據,從而實現對污染物的實時監測。
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