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氣路系統是造成儀器零位漂移的主要原因

2022年06月15日 09:08四川省維克奇生物科技有限公司點擊量:264

  一、光干涉甲烷測定器零位漂移的原因
 
  在日常檢定中,經常會遇到光干涉甲烷(CH4)測定器(以下簡稱“測定器”)條紋合格,但是檢定過程中卻產生零位漂移的情況。測定器產生零位漂移的因素很多,最根本的原因是產生了非調節、非測量性的光路及光程差的改變,造成了干涉條紋的移動。具體原因如下:
 
  1.測定器制造時各組件的選材及工藝
 
  測定器制造時選用的材料質量差,如鋁合金壓鑄件、金屬加工件、塑料件、橡膠件等。因為工藝的原因造成機械加工時零部件的表面粗糙度、尺寸準確度超差。由于這些先天性的質量問題,當受到外界環境的影響時便易產生機械變形,引起光路改變而使條紋產生移動。
 
  2.裝配與修理
 
  裝配或修理測定器時,各組件裝配不平整、不牢固,如組件間有臟物或固定螺釘擰得松緊不均,當受到外界環境影響時,部分組件易產生位移或變形,從而引起光路改變,造成條紋移動。
 
  3.氣路(平衡氣路與測量氣路)
 
  氣路系統不完好,出現漏氣、不通暢及空氣室和測量室互相串氣等。當受到外部因素影響而產生非光程差條紋移動并嚴重串氣時,不論加壓或抽進被測氣體體積分數多大,條紋均不產生移動。
 
  二、氣路系統導致的零位漂移
 
  氣路系統是造成儀器零位漂移的最主要原因,下面筆者以氣路系統為例對其進行分析:
 
  1.測量氣室漏氣
 
  當測量氣路漏氣時,測量室漏進比空氣折射率大的氣體(如CH4、CO2等),使干涉條紋向正方向移動,俗稱儀器跑正;反之,測量室漏進比空氣折射率小的氣體,使干涉條紋向負方向移動,俗稱儀器跑負。
 
  2.氣體測量室至氣球之間氣路漏氣
 
  這時,氣球不能將氣室內的氣體*抽出,被測氣體不能進入測量室或只能進入一部分,造成測量值比被測量氣體的實際體積分數要小;嚴重漏氣時,條紋不會產生移動。
 
  3.氣體測量室堵塞或不暢通
 
  當抽氣測量時,由于氣室堵塞或不暢通,氣室內的氣體抽出的多,進入的少或根本不能進入。此時測量室產生負壓,使通過測量室的光路發生變化,造成條紋向負方向移動。
 
  4.平衡氣路中的空氣室或盤形管堵塞或不暢通
 
  出現這種情況,盤形管會失去平衡氣壓的作用。并會隨外界溫度而變化,溫度越高,室內空氣的壓強越高,條紋向負方向漂移(跑負)越大,溫度低條紋則向正方向漂移(跑正)。
 
  5.串氣
 
  氣室組的空氣室和測量室之間漏氣。這時,進入測量室的氣體,同時也會進入空氣室。如嚴重串氣,條紋不會產生移動;串氣不嚴重時,會出現測量值比實際值小的現象。
 
  例如:抽進測量室5%CH4,因漏氣使甲烷氣體串入空氣室,導致空氣室CH4含量達2%,測量時由于測量室與空氣室抵消了2%CH4,儀器實際測量值為3%CH4,而比當初抽進測量室的氣體值要小。再到另一測量點,測量室抽進1%CH4,而空氣室原串入2%CH4。儀器在短時間不會很快擴散串出,造成空氣室的CH4體積分數高于測量室的CH4體積分數,干涉條紋必然向負方向移動。如測量完畢,回到原對零地點,測量室抽進新鮮空氣。此時,空氣室內還存有一定量的CH4,儀器條紋必在零位的左側(跑負),由于空氣室內不是新鮮空氣,而存有CH4,造成儀器在以后的使用過程中,測量CH4濃度不準確,不能正常使用。
 
  6.空氣室漏氣
 
  漏進折射率比空氣折射率大的氣體,條紋向負方向移動,儀器跑負;反之條紋向正方向移動,條紋移動的多少取決于漏進空氣室氣體折射率與體積分數。
 
  三、解決方法
 
  1.換新鮮空氣,將氣室空氣室堵塞頭取下,將不漏氣的氣球用CH4出氣嘴組與空氣室連接,握壓(5~6)次氣球,空氣室換進新鮮空氣后,將空氣室的堵頭堵上,再將帶有抽出嘴組的氣球接到盤形管上。握壓(5~6)次氣球,使盤形管內換進新鮮空氣。
 
  2.盤形管暢通,將帶有抽出嘴組的氣球與盤形管相連,將氣球握扁再放松到氣球鼓起的時間應為(6~10)s。如果超過10s,盤形管平衡氣壓時間長。如果小于6s,盤形管漏氣,應修換。
 
  3.氣路系統要保證不漏氣、暢通、無堵塞、氣室測量室與空氣室不串氣。否則,應分段檢查,直至問題排除。
 
  4.排除間隙和應力:在組裝中,螺釘要擰得松緊適宜,零部件接觸面平整、無空隙,尤其平面鏡底座與本體。
 
  5.發現不合格部件(如本體、鏡座等部件出現加工粗糙、有砂眼、不平整等問題),要及時更換或進行維修。
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