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氣路系統(tǒng)是造成儀器零位漂移的最主要原因
閱讀:802 發(fā)布時間:2021-9-27一,、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*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??;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(cè)(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。