我国近年来在全国各地建成了许多环境空气自动监测站,由于空气自动监测站具有长期性、连续性、自动化运行的特点,所以在运行中经常出现了一些问题,只有通过高质高效的管理维护才能保证仪器设备稳定运行及监测数据准确有效;化学发光法氮氧化物分析仪是一台能够监测NO、NOx、NO2的多参数分析仪,该仪器主要是由电路系统和气路系统组成,内部部件比较多,仪器相对比较复杂,所以仪器会经常出现一些故障。本文以DASIBI1000系统氮氧化物分析仪为例,从仪器的电路系统、气路系统两方面分析故障产生的原因,并提出解决方案,希望对仪器的正常运行提供一些有益的参考。
1 仪器的工作原理
该分析仪是利用O3和NO的气相反应所发出的光强大小,来衡量大气中NO浓度的,这种方法被称作化学发光法;在这个反应中生成物NO2的外层电子处于激发态,它将立刻回到基态,同时释放出600nm～2400nm的光波,其峰值波长为1200nm;反应中产生的光强大小是与NO的浓度成比例的,所以用这种方法就可以直接测出大气中的NO浓度;测量NO2的方法与此类似,它是用一种间接的方法,首先将NO2还原为NO,再将还原得到的NO与O3反应,测得这个反应中的发光强度大小,就可得出NO2浓度的大小。
如图1所示。
2 常见故障分析与解决方案
2.1 气路系统常见故障
2.1.1 总流量低
故障原因分析:外置泵老化吸力明显下降;光学平台反应室内样气限流被异物堵塞;外置泵管接头或后面板排气管接头连接处没有拧紧;仪器有漏气现象;外置泵有轻微的漏气现象。
解决方案:及时更换2108外置泵维护套件,定期更换外置泵活性炭过滤筒;清理限流管内异物,用头发或细铜丝将限流管透通;如果堵的太死,更换限流管;更换滤筒后连接外置泵时一定要把1/4管接头拧紧,确保仪器后面板排气口与外置泵管接头连接畅通无阻;分别将仪器采样进气口和臭氧进气口用死堵堵死,这时总流量和臭氧流量的浮子流量计会慢慢下降,直到下降到流量计底部“0”值时,证明该仪器不漏气,如果下不到底部,该仪器有漏气现象;须用排除法和短接法将仪器漏点找出并且堵住漏点;应重点检查仪器各管接头处;检查外置泵,维修漏点。
2.1.2 总流量偏高
故障原因分析:光学平台后端气路有漏气现象,样气限流孔开孔较大。
解决方案:重点检查光学平台后端气路,如:压力传感器,三通管接头,流量计管接头;更换样气限流管。
2.1.3 总流量计无流量
故障原因分析:外置泵没有工作;样气限流管被异物完全堵死外置泵出现严重漏气现象;在外置泵没有断电的情况下,拔掉排气管,造成浮子流量的浮子卡在流量计芯的底部;没接外置泵。
解决方案:维修或更换外置泵;将限流孔透通,如全部被堵死更换限流管;检查外置泵各处管接头,加以紧固;将流量计芯取出,用棉签或细小的的硬物将浮子松动;将外置泵接好。
2.1.4 浮子流量计浮子上下跳动
故障原因分析:管路有堵塞的地方;流量计芯有问题;限流管有异物堵塞。
解决方案:认真检查管路,清除堵塞异物;清洗流量计芯,或更换流量计芯;清除限流管内异物,如不行则更换限流管。
2.1.5 臭氧流量计无流量
故障原因分析:臭氧限流管堵塞;臭氧发生器内有严重的漏气现象;臭氧进气口过滤器堵塞。
解决方案:透通臭氧限流管,如不行则更换;找出臭氧发生器内的漏点,一般在电极管接头处容易发生泄露;更换过滤器。
2.2 电路系统常见故障
2.2.1 压力显示不正常
故障原因分析:压力传感器损坏;I/F板损坏;外置泵老化吸力不够;仪器有漏气现象。
解决方案:更换压力传感器;更换I/F板;2108反应室压力正常值是(80mmHg-150mmHg)由于外置泵老化吸力不够,压力会逐渐增加;找出漏点并加以维修。
2.2.2 校标时NO和NOx达不到平衡
故障原因分析:BALANCE平衡轮开关故障;转换室故障;仪器漏气。
解决方案:通过仪器自动检测程序,检测BALANCE轮,用手拨动拨码开关,使拨码开关的数值与显示屏所显示的数值相对应,如不对应,应更换BALANCE平衡轮开关;转换室的作用是将NO2转换成NO,仪器长时间运行,转换室内催化剂将会失效,应更换催化剂;一般仪器不平衡通常是NOx高于NO,2108运行时是抽气,如果仪器漏气,会将大气中的NO2吸入反应室中,NO2的浓度一高,自然NOx就会高于NO。
2.2.3 转换室不加热
故障原因分析:加热器损坏;加热控制板损坏;转换室开关没有打开;热敏电阻损坏。
解决方案:每个转换室都有两组加热器和两组热敏电阻,每个加热器的阻值为1000千欧,转换室的加热器是并联的,所以其正常值在500千欧左右,如有损坏则更换;更换加热控制板;开转换室开关;如果热敏电阻损坏的话,转换室不加热,则须更换。
2.2.4 反应室温度异常
故障原因分析:反应室内热敏电阻损坏,反应室加热管损坏,反应室内热敏电阻与反应室接触不良;COOLER板有故障。
解决方案:反应室内的热敏电阻常温下应是8千欧左右,如有损坏,则更换;在反应室上有一个三极管是负责给反应室加热的,如果三极管损坏则更换;反应室温度如果经常跳变或高于45℃,则拆下反应室把热敏电阻取出,把导热硅脂均匀的涂抹在热敏电阻上,反应室与热敏电阻接触良好,反应室温度应恢复正常;更换COOLER板。
2.2.5 测试诊断轮拨码开关与前面板显示不相符
故障原因:诊断轮拨码开关损坏。
解决方案:首先进入测试模式,开机时当前面板显示COMPTER TEST:PASS时同时将模式开关全部按下,再按ZERO键这时仪器显示软件版本号,EPA认证号,进入测试状态,同按拨码开关,开关上的数值应与显示屏相符,如有不符,先将开关卸下,看看插针有没有压歪或是虚焊的情况,维修后还是不行的话,就是开关内部触点接触不良或是有错位的情况,这种情况下只能更换开关了。
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