葉 韜王鈺涔

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大氣自動監(jiān)測設(shè)備維護(hù)相關(guān)問題的探討

葉 韜1王鈺涔2

1.臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營維護(hù)有限公司 2.臺州市綠科檢測技術(shù)有限公司

摘 要：近年來，隨著大氣自動監(jiān)測技術(shù)的引入，提高了大氣監(jiān)測工作的水平，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷的大氣監(jiān)測。大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的原理是通過對監(jiān)測區(qū)域的空間質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)、自動的樣品采集和檢查測定，并對測定的結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)綄?shí)時(shí)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的方式對環(huán)境污染源的監(jiān)控。因此，保證自動監(jiān)測儀器的正常運(yùn)行是每個(gè)大氣自動監(jiān)測站的工作重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；大氣監(jiān)測；設(shè)備維護(hù)

前言

自動監(jiān)測作為一項(xiàng)新的技術(shù)引入大氣監(jiān)測以來，極大的提高了大氣監(jiān)測的工作效率。大氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)是對城市或地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)、自動的采樣和測定，并對測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理的實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)，其每個(gè)監(jiān)測子站的自動監(jiān)測儀器的正常運(yùn)行成為大氣自動站運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵。我國大氣自動監(jiān)測工作起步較晚，對于設(shè)備日常維護(hù)的工作經(jīng)驗(yàn)還很欠缺，不少問題只能等廠家工程師來解決，這樣就大大的降低了工作效率。對空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用了科學(xué)合理的技術(shù)和維護(hù)方法成功的進(jìn)行了維護(hù)，監(jiān)測系統(tǒng)的正常運(yùn)行就可以很好的保證了，從而延長了監(jiān)測儀器的使用壽命，并提高監(jiān)測數(shù)據(jù)上的可靠性。

1 大氣自動監(jiān)測的現(xiàn)狀

相對于國外發(fā)達(dá)地區(qū)，我國大氣自動監(jiān)測工作開展的比較晚，缺乏儀器日常維護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn)，往往在出現(xiàn)問題是只能求助于廠家的技術(shù)人員來維護(hù)，這樣不僅影響大氣監(jiān)測工作，也降低了工作效率。隨著我國工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，國民生活水平的不斷提高，不同地區(qū)內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量受到地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

為實(shí)現(xiàn)環(huán)保部門提出的“三個(gè)說得清”的目標(biāo)， 實(shí)時(shí)完成國家和地方各項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)，掌握轄區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量的動態(tài)變化趨勢，更好的為群眾的生活環(huán)境提供保障?！笆晃濉逼陂g我國相繼建設(shè)大氣背景檢查站、國家農(nóng)村空氣監(jiān)測站、城市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站、沙塵暴監(jiān)測站、酸沉降自動監(jiān)測系統(tǒng)等各類不同功能的自動空氣監(jiān)測系統(tǒng)，努力建設(shè)美麗中國。

每個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)的設(shè)立，都是有各種自動監(jiān)測儀器構(gòu)成，如果儀器出現(xiàn)問題，直接影響到數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，如何做好儀器的維護(hù)工作，成為每個(gè)站點(diǎn)人員的工作重點(diǎn)。雖然使用的設(shè)備的生產(chǎn)廠家、型號、品牌有所不同，但是儀器設(shè)備都是由機(jī)械、電子及光學(xué)這三大器件構(gòu)成的，且有共性在維修方面都是一樣的。

2 自動監(jiān)測儀器的主要問題探討

空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)包括：RS232變換器，控制器（8～16 路開關(guān)量輸出、8～16 路模擬量輸出），采樣系統(tǒng)，氣象參數(shù)測量系統(tǒng)（風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、室內(nèi)溫度、室外溫度、室內(nèi)濕度、室外濕度、光輻射和雨量等），長光程測量系統(tǒng)，標(biāo)氣校準(zhǔn)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)（PM10、SO2、NO2、CO、O3等），鋼瓶減壓器及控制閥組，子站和中心站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

2.1 校準(zhǔn)氣體流量對儀器示值的影響及控制

在檢測儀器上測量出來的任何數(shù)據(jù)，其有效性和可靠性重要取決于儀器的校準(zhǔn)質(zhì)量。大氣自動檢測系統(tǒng)在檢測過程中，儀器示值出現(xiàn)的誤差主要受到零空氣質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和流量的影響。自動檢測儀器的零點(diǎn)漂移，漂移控制限如大于±5%檢測數(shù)據(jù)無效，儀器必需進(jìn)行維修和校準(zhǔn)。

2.1.1 零空氣質(zhì)量。零空氣的形成是通過壓縮機(jī)吸入潔凈的空氣經(jīng)壓縮、冷卻、降溫、分離水汽，經(jīng)活性炭凈化后產(chǎn)生的潔凈氣體。由此可以看出，水汽分離和活性炭的吸附凈化是決定取得零空氣質(zhì)量保證的關(guān)鍵。活性炭的吸附性取決于溫度，當(dāng)溫度升高時(shí)，吸附量相對降低，脫附性上升，吸附平衡所需時(shí)間減少，吸附量降低。如果在溫度相差較大的情況下進(jìn)行吸附，就會產(chǎn)生假零點(diǎn)的現(xiàn)象，解決這種情況的發(fā)生措施是盡量保持校準(zhǔn)零的溫度與取樣的溫度一致。在檢測時(shí)，室內(nèi)外的溫差較大，造成空氣濕度不同，檢測SO2時(shí)會產(chǎn)生熒光猝死現(xiàn)象，所以應(yīng)在零氣的回路中加入恒溫裝置，當(dāng)日進(jìn)行校準(zhǔn)，從而減少溫差帶來的影響。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的采用，也是影響檢測結(jié)果的關(guān)鍵所在。如果所用的標(biāo)準(zhǔn)氣體偏高檢測的數(shù)值就會偏低或者出現(xiàn)負(fù)值情況。對校準(zhǔn)自動檢測儀器零氣源的純度要求為SO2 小于0.5ppb，氮氧化物濃度小于5ppb，一氧化碳濃度小于10ppb。標(biāo)準(zhǔn)氣體在配置時(shí)要采用國家認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物。在使用滲透管取得標(biāo)準(zhǔn)氣時(shí)，必需把滲透管放在恒溫系統(tǒng)中恒溫48 小時(shí)。若要配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，只要改變稀釋氣體的流量就可以了。

2.1.3 流量因素。前兩個(gè)要素得到保障的情況下，流量的標(biāo)準(zhǔn)最為關(guān)鍵，微小流量控制比較難，誤差大，應(yīng)經(jīng)成為不爭的事實(shí)。如何降低低濃度點(diǎn)儀器數(shù)值誤差成為問題的關(guān)鍵所在。我們都知道當(dāng)零空氣流量與校準(zhǔn)氣流量保持在同樣水平時(shí)，相差不大。標(biāo)準(zhǔn)氣體稀釋時(shí)零空氣流量的大小對標(biāo)準(zhǔn)氣濃度的準(zhǔn)確性影響甚小，即不同的零點(diǎn)氣流量水平下，儀器顯示的數(shù)值誤差差異不是很明顯。因此我們可以通過提高標(biāo)準(zhǔn)氣流量的方式來降低低濃度點(diǎn)儀器引起的數(shù)值誤差。

2.2玻璃纖維濾紙上殘留樣品塵粒對PM10數(shù)據(jù)的影響

采用β射線法制造的PM10分析儀的工作原理為外界空氣中的懸浮顆粒物經(jīng)過儀器頂部采樣切割頭的篩選，其中小于或等于10μm的顆粒物，經(jīng)采樣通道附著在由玻璃纖維制成的特殊過濾紙帶上。濾帶位于β放射源和蓋革計(jì)數(shù)器（GM）之間。儀器采樣前與采樣后，β放射源分別對濾帶進(jìn)行照射，通過蓋革計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。由于采樣前后的計(jì)數(shù)值是不一樣的，根據(jù)這個(gè)差異就可計(jì)算出濾帶上顆粒物的質(zhì)量。

實(shí)際運(yùn)行中會出現(xiàn)玻璃纖維濾帶上的樣品塵粒和儀器運(yùn)行初期玻璃纖維濾帶上的樣品塵粒相比較不夠完整，有明顯的缺損的現(xiàn)象。在對一起進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候會發(fā)現(xiàn)真空膛板上殘留有細(xì)小的碎紙屑，正是這碎紙屑使每次更換出來的樣品塵粒都不完整。從理論上來說，碎紙屑擋住并遺留下的樣品塵粒會額外減弱一部分β 氣流強(qiáng)度，導(dǎo)致的蓋革計(jì)數(shù)管計(jì)數(shù)率減少，濾帶上的質(zhì)量增加，監(jiān)測數(shù)據(jù)也隨之偏高。因此定期對濾紙帶進(jìn)行檢查并及時(shí)更換是十分必要的。

2.3斷電后儀器產(chǎn)生恢復(fù)延遲問題

短時(shí)間的斷電后設(shè)備能夠自動恢復(fù)工作，但是長時(shí)間的停電會導(dǎo)致儀器工作恢復(fù)的延遲。例如長時(shí)間停電后，氮氧化物測定儀的墨爐溫度會降低，冷卻堆溫度會升高。而儀器正常分析時(shí)墨爐溫度為300℃～350 ℃ ，冷卻堆溫度為-5 ℃ ～ -1 ℃ 。當(dāng)來電后溫度達(dá)不到工作要求，所以不能立即工作，必須要等儀器穩(wěn)定后，觀察墨爐和冷卻堆、零氣發(fā)生器等測試元件是否達(dá)到正常運(yùn)行的條件。如果來電后儀器還沒有能恢復(fù)正常工作，那么應(yīng)該等待觀察一段時(shí)間，絕不能擅自修改儀器設(shè)置或者對儀器進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)念~外操作，以免發(fā)生故障。

3排除故障工作中的注意事項(xiàng)

設(shè)備維修過程中，要主要避免因維修不當(dāng)而產(chǎn)生擴(kuò)大故障的現(xiàn)象發(fā)生。維修人員在檢查故障的時(shí)候不能隨意對儀器設(shè)備進(jìn)行拆卸，隨意變動電路中的可調(diào)元件，避免加重故障。因此，維修人員必須認(rèn)真閱讀設(shè)備操作說明書，詳細(xì)了解設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、各主要部件的維護(hù)及故障檢測方法。

因設(shè)備工作的分工是按照邏輯關(guān)系進(jìn)行工作，以確保實(shí)現(xiàn)各種功能。因此，無論是哪一元件損壞或其性能發(fā)生變化，都可導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。所以在出現(xiàn)行的時(shí)候維修人員應(yīng)首先檢查出現(xiàn)故障的問題是具體出在哪個(gè)部件，再采取相應(yīng)的維修措施。

4結(jié)束語

總而言之，環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測數(shù)據(jù)主要依靠大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)獲取，要能保證大氣自動站的正常運(yùn)行就需要我們在日常維護(hù)中按照國家自動監(jiān)測規(guī)范以及儀器設(shè)備的性能要求進(jìn)行周期性的巡檢維護(hù)，對儀器運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)定期檢查，如果參數(shù)發(fā)生異常要及時(shí)進(jìn)行原因查找并及時(shí)維修。另外做好預(yù)防措施也是很重要的條件之一，比如室內(nèi)溫度的恒定、工作電壓的穩(wěn)定、定時(shí)清理采樣總管和氣路管道、及時(shí)更換濾膜等常規(guī)性的保養(yǎng)是不能忽視的，只有預(yù)防與維護(hù)相結(jié)合才能保證大氣自動站的連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。