大氣采樣器常見的故障及如何進行故障排除
近年來, 大氣采樣器被廣泛應用于大氣環境監測及環境影響評價。對大氣采樣器進行周期檢定,保證其采集數據準確可靠是計量部門的責任。大氣采樣器工作環境較惡劣,導致在使用過程中元件易損,在檢定過程中故障頻發。根據可靠性原理,可靠性是一個隨機量,由產品的設計、工藝、材料、元件、使用、維護等決定。對可維修產品一般用無故障工作時間來衡量。從產品固有可靠性的公式分析,元件的失效率和元件的件數對產品可靠性影響*大。簡化采樣器的設計和采用高可靠的元件能夠有效地提高產品的可靠性。大氣采樣器的使用實踐表明,真空泵、恒溫系統是影響采樣器固有可靠性的主要部件,應選用先進可靠的產品和改進設計。大氣采樣器按采樣方法分為兩類: 一類是用來采集粒子狀污染物的采樣器; 另一類是用來采集氣體狀或蒸汽狀污染物的采樣器。下面分類介紹相關問題。
一、粒子狀污染物采樣器(TSP)常見故障及排除
1、電機失控(轉速忽快忽慢)或不轉
流量傳感器到主板的信號線短路或插座接觸**:用萬用表測量連接主板的信號線的通斷情況,如短路應重新焊接、用黏膠加固,或更換引線、插座。流量傳感器損壞的判斷方法是: 在儀器開機的情況下(使泵不轉),將傳感器信號與主板斷開,并測量其信號,給傳感器正端加壓時輸出信號上升,給傳感器負端加壓時輸出信號下降,可判斷出傳感器的好壞。如果采樣泵配用有碳刷電機,常見故障是碳刷磨損或引線接觸**。發現碳刷磨損,更換新的碳刷。若發現焊點虛焊則重新焊接。采樣泵配用無刷的電機,常見故障是引線接觸不好。重新焊接或更換引線。泵配用了無刷電機,能從源頭上解決了電機對控制電路的雜波干擾問題。
2、流量偏低(噪聲大)
儀器的實際流量偏低(與設定流量不符),且調節面板“流量校正”不起作用。儀器的泵的工作聲音不平和、尖銳刺耳,查看真空泵累計工作時間, 如果達到或超過600h, 配用有刷電機的泵可能是碳刷磨損嚴重,排除方法是更換碳刷。更換碳刷時可將儀器外殼打開,旋下電機筒上的緊固螺絲,將電機提出電機筒,熔斷電機上舊碳刷的接點,將新碳刷小心塞入舊碳刷的位置,并焊接好接點,原樣裝好電機,不帶濾膜空轉6h,以磨合碳刷。
高品質的真空泵應經過長時間不停機運行考核。有的大氣采樣器生產廠家出于成本考慮或受技術所限,配置的真空泵可靠性不佳。目前應用于儀器行業的國產低端真空泵質量尚不理想。長壽命、高性能的真空泵只有進口的德國、美國等國品牌泵和國產“氣海”泵。“氣海”*新的可調速微型泵采用了先進的低干擾進口無刷電機,帶PWM(脈寬調制)線,能方便可靠地調節流量,很適合自動控制。
二、氣體狀或蒸汽狀污染物采樣器常見故障及排除
1、流量下降或無流量的故障檢查與排除
①當負壓泵工作正常、流量下降時,首先應檢查整個氣路系統是否存在漏氣現象。應分段查出漏氣部分并密封之。排查順序應為:打開儀器面板,沿抽氣泵負壓出口→儀器抽氣泵接嘴→三通管→恒流孔→流量計,查看管件連接是否完好,軟管有無破裂、漏氣、粘連、堵塞之處。②如不漏氣, 應檢查玻璃恒流孔的孔徑是否被灰塵堵住。可試著將恒流孔從恒溫盒中取出,用水清洗,裝上再試用,如流量仍偏小,則需更換恒流管。由于各個負壓泵的負壓不同,所以恒流孔需要現場配置。一般來說,恒流孔是通過毛細玻璃管的管徑和長度限制流量的, 而毛細玻璃管的管徑在現場一般無法改變,但長度可以改變。毛細玻璃管的長度與流量成反比,若流量偏小,可試用鉗子逐漸剪短毛細玻璃管來提升流量, 但需要用皂膜流量計一邊測一邊剪,建議檢定人員出檢時隨身多帶幾支備用。③流量不穩定: 對于氣體狀或蒸汽狀污染物采樣器,多用玻璃毛細管恒流孔來控制流量,為控制環境溫度對恒流孔內徑的影響,恒流孔加熱溫度應控制在40℃~45℃范圍內。當流量發生偏差時,應及時檢查恒流管的恒溫系統是否正常,恒溫盒中的保溫層是否破損。
2、流量計管內的浮子被黏住的解決方法
當大氣采樣器沒有安裝緩沖瓶或吸收瓶, 與采樣器連接錯誤而導致吸收液被吸進采樣器流量計內時,轉子會被黏住或采樣時轉子抖動會影響采樣,這時必須清洗流量計。如果吸進的吸收液較少,泵的運作正常,可以把流量計的兩端連接膠管拆下來。如果是用金屬制成的轉子,則依次將水、無水乙醇、丙酮、乙醚注入流量計進行清洗;如果是用塑料制成的轉子,則依次用民用洗滌劑、水、無水乙醚清洗。然后再用氣泵或洗耳球把流量計管內的溶劑吹干。接著把拆下的膠管按原位置裝好,用石蠟密封連接處(當膠管被嚴重腐蝕時要更換新膠管)。為防止采氣流量波動,要在流量調節旋鈕的螺絲桿上涂上少許凡士林以防止漏氣。
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