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氣路系統(tǒng)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(diǎn)擊量：282

　　一、光干涉甲烷測(cè)定器零位漂移的原因
 
　　在日常檢定中，經(jīng)常會(huì)遇到光干涉甲烷(CH4)測(cè)定器(以下簡稱“測(cè)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(cè)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(cè)量性的光路及光程差的改變，造成了干涉條紋的移動(dòng)。具體原因如下：
 
　　1.測(cè)定器制造時(shí)各組件的選材及工藝
 
　　測(cè)定器制造時(shí)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?yàn)楣に嚨脑蛟斐蓹C(jī)械加工時(shí)零部件的表面粗糙度、尺寸準(zhǔn)確度超差。由于這些先天性的質(zhì)量問題，當(dāng)受到外界環(huán)境的影響時(shí)便易產(chǎn)生機(jī)械變形，引起光路改變而使條紋產(chǎn)生移動(dòng)。
 
　　2.裝配與修理
 
　　裝配或修理測(cè)定器時(shí)，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(dāng)受到外界環(huán)境影響時(shí)，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(dòng)。
 
　　3.氣路(平衡氣路與測(cè)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(cè)量室互相串氣等。當(dāng)受到外部因素影響而產(chǎn)生非光程差條紋移動(dòng)并嚴(yán)重串氣時(shí)，不論加壓或抽進(jìn)被測(cè)氣體體積分?jǐn)?shù)多大，條紋均不產(chǎn)生移動(dòng)。
 
　　二、氣路系統(tǒng)導(dǎo)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(duì)其進(jìn)行分析:
 
　　1.測(cè)量氣室漏氣
 
　　當(dāng)測(cè)量氣路漏氣時(shí)，測(cè)量室漏進(jìn)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(dòng)，俗稱儀器跑正；反之，測(cè)量室漏進(jìn)比空氣折射率小的氣體，使干涉條紋向負(fù)方向移動(dòng)，俗稱儀器跑負(fù)。
 
　　2.氣體測(cè)量室至氣球之間氣路漏氣
 
　　這時(shí)，氣球不能將氣室內(nèi)的氣體*抽出，被測(cè)氣體不能進(jìn)入測(cè)量室或只能進(jìn)入一部分，造成測(cè)量值比被測(cè)量氣體的實(shí)際體積分?jǐn)?shù)要??；嚴(yán)重漏氣時(shí)，條紋不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)。
 
　　3.氣體測(cè)量室堵塞或不暢通
 
　　當(dāng)抽氣測(cè)量時(shí)，由于氣室堵塞或不暢通，氣室內(nèi)的氣體抽出的多，進(jìn)入的少或根本不能進(jìn)入。此時(shí)測(cè)量室產(chǎn)生負(fù)壓，使通過測(cè)量室的光路發(fā)生變化，造成條紋向負(fù)方向移動(dòng)。
 
　　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(huì)失去平衡氣壓的作用。并會(huì)隨外界溫度而變化，溫度越高，室內(nèi)空氣的壓強(qiáng)越高，條紋向負(fù)方向漂移(跑負(fù))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(cè)量室之間漏氣。這時(shí)，進(jìn)入測(cè)量室的氣體，同時(shí)也會(huì)進(jìn)入空氣室。如嚴(yán)重串氣，條紋不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)；串氣不嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值比實(shí)際值小的現(xiàn)象。
 
　　例如:抽進(jìn)測(cè)量室5%CH4，因漏氣使甲烷氣體串入空氣室，導(dǎo)致空氣室CH4含量達(dá)2%，測(cè)量時(shí)由于測(cè)量室與空氣室抵消了2%CH4，儀器實(shí)際測(cè)量值為3%CH4，而比當(dāng)初抽進(jìn)測(cè)量室的氣體值要小。再到另一測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量室抽進(jìn)1%CH4，而空氣室原串入2%CH4。儀器在短時(shí)間不會(huì)很快擴(kuò)散串出，造成空氣室的CH4體積分?jǐn)?shù)高于測(cè)量室的CH4體積分?jǐn)?shù)，干涉條紋必然向負(fù)方向移動(dòng)。如測(cè)量完畢，回到原對(duì)零地點(diǎn)，測(cè)量室抽進(jìn)新鮮空氣。此時(shí)，空氣室內(nèi)還存有一定量的CH4，儀器條紋必在零位的左側(cè)(跑負(fù))，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(cè)量CH4濃度不準(zhǔn)確，不能正常使用。
 
　　6.空氣室漏氣
 
　　漏進(jìn)折射率比空氣折射率大的氣體，條紋向負(fù)方向移動(dòng)，儀器跑負(fù)；反之條紋向正方向移動(dòng)，條紋移動(dòng)的多少取決于漏進(jìn)空氣室氣體折射率與體積分?jǐn)?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(jìn)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(jìn)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(shí)間應(yīng)為(6～10)s。如果超過10s，盤形管平衡氣壓時(shí)間長。如果小于6s，盤形管漏氣，應(yīng)修換。
 
　　3.氣路系統(tǒng)要保證不漏氣、暢通、無堵塞、氣室測(cè)量室與空氣室不串氣。否則，應(yīng)分段檢查，直至問題排除。
 
　　4.排除間隙和應(yīng)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(shí)更換或進(jìn)行維修。
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