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| 氣路系統(tǒng)是造成儀器零位漂移的最主要原因 | |||
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一、光干涉甲烷測定器零位漂移的原因
在日常檢定中，經(jīng)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(chǎn)生零位漂移的情況。測定器產(chǎn)生零位漂移的因素很多，最根本的原因是產(chǎn)生了非調(diào)節(jié)、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(zhì)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(zhì)量問題，當受到外界環(huán)境的影響時便易產(chǎn)生機械變形，引起光路改變而使條紋產(chǎn)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(huán)境影響時，部分組件易產(chǎn)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(tǒng)不完好，出現(xiàn)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(chǎn)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(shù)多大，條紋均不產(chǎn)生移動。
二、氣路系統(tǒng)導致的零位漂移
氣路系統(tǒng)是造成儀器零位漂移的最主要原因，下面筆者以氣路系統(tǒng)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(nèi)的氣體完全抽出，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(shù)要小；嚴重漏氣時，條紋不會產(chǎn)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(nèi)的氣體抽出的多，進入的少或根本不能進入。此時測量室產(chǎn)生負壓，使通過測量室的光路發(fā)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(xiàn)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(nèi)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(chǎn)生移動；串氣不嚴重時，會出現(xiàn)測量值比實際值小的現(xiàn)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(shù)高于測量室的CH4體積分數(shù)，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(nèi)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(nèi)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(shù)。
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(nèi)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(tǒng)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(fā)現(xiàn)不合格部件(如本體、鏡座等部件出現(xiàn)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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