空气自动监测中S02、N0X和PMl0分析仪疑难问题剖析
摘 要：通过对空气自动监测中S02、NO和PM10分析仪疑难问题剖析，能更好地了解仪器的性能，调整仪器在最佳工作状态，保证监测数据的准确性和可靠性。
关键词：S02、N0x、PM10自动监分析仪 故障 剖析
随着环境监测技术的日益发展，监测仪器也正向智能化、自动化演变。在现实工作过程中，由于监测仪器是一天24小时都处于满负荷工作状态，因此监测仪器时常会出现各种各样的问题，为了保证所采的数据能及时性，准确性，完整性，就必须保证自动监测系统正常运行，我站自1999引进了美国API公司空气自动监测系统以来，在系统过程中及时排除了出现的故障，并顺利开展了环境空气质量日报和预报工作。本文将对我站大气自动监测系统日常运行中出现的一些主要故障、问题进行阐述，并提出一些解决方法。
1 S02分析仪
1．1 原理
100A型S02分析仪的分析方法是紫外线荧光法，S02分子在接受了紫外线的能量后进而在衰变中产生荧光，通过光电倍增管将信号放大转变成电信号，电信号的强弱和S02分子的浓度成正比。
1．2 疑难问题剖析
1．2．1 流量偏低
这是经常碰到的问题，其原因主要有两个方面：一个是空气中的灰尘阻塞了管道或限流孔只要定期清洗管道和烧结过滤片就能解决；另一个原因就是内置泵的泵膜堵塞或者破损，这就需要对泵膜进行清洗或者更换。大约一年左右需要更换一次泵膜。
1．2．2 紫外灯电压偏低
紫外灯的电压范围应在2000mv-4000mv，最优输出峰值为(3500土200)mv，当紫外灯的读数低于600mv时会在面板上出现WARNING，当低于350mv出现XXXXX．X，造成这样的原因主要有：紫外灯的老化、灯的位置偏移、灯的变压器损坏、紫外灯检测器老化或损坏、光元件受到灰尘污染。可以针对以上几点逐一检查，在排除了灯的变压器损坏、紫外灯检测器老化或损坏、光元件受到灰尘污染的情况下可以通过以下三点来延迟紫外灯的使用寿命，节约经费开支：①拧松紫外灯指旋螺钉，在灯槽内上下左右转动灯，至灯峰电压(灯峰电压大于1000mv)时固定。②调节光室后部紫外灯探测器内的旋钮，使紫外灯达到峰值(灯峰电压大于1000mv)固定。如果这两种方法都不能达到1000mv以上，建议更换紫外灯。
1．2．3 零点飘移比较大
零点的飘移会使监测曲线上下平移，直接关系到监测数据的准确性。尤其是在环境空气质量较好的时候，零点的稳定性对监测结果的准确性影响更大，影响零点的主要因素有以下几点：校准仪中活性炭涤除器中的活性炭的净化效果；检测室信号的稳定性；仪器电路的稳定性；量值传递过程的准确性。排除以上后三种可能性，一般更换一下校准仪中活性炭涤除器中的活性炭再重新校一个零点即可解决这一问题。
1．2．4 调整仪器的HIGH VOTAGE，SPAN等，使仪器工作在最佳的线性位置。
仪器校准后要求仪器的斜率值在1．0±0．3之间，截距值小于250mv。否则会引起较大的采样数据误差，但校准时往往很难达到理想的结果，这时可通过调整仪器的HVPS或SPAN数值，再重新校准。当曲线斜率小于0．7，原因是通入标准气时超过期望值(满标值)，可逆时针调节光电倍增管上S1(细调旋钮5mv／每档)或S2(粗调旋钮65mv／每档)来使HVPS数值降低，从而使面板显示S02浓度值接近400PPb按SPAN键输入，这样反复调试直至仪器的斜率在1．0±0．3之间；当曲线斜率大于1．3时，可顺时针调节光电倍增管上S1(细调旋钮5mv／每档)或S2(粗调旋钮65mv／每档)来使HVPS数值升高，从而使面板显示S02浓度值接近400PPb按SPAN键输入这样反复调试直至仪器的斜率在1．0±0．3之间。调整SPAN的方法与之相同。
2 NOX分析仪
2．1 原理
利用NO和O3发生反应成激发态的NO2，激发态的NO2通过发射光子以释放能量回到低能态，其光子的强度和NO的浓度成正比。NO2的测定是通过钼转化炉将NO2转化成NO而进行测定。
2．2疑难问题剖析
2．2．1 臭氧发生器
臭氧发生器系统由渗透干燥器、流速计、电源供应和发生器模块几个部分组成。其工作原理是将干燥后的空气通过具有大的振荡电场的两个电极产生臭氧。臭氧发生器的故障一般有：干燥器漏气或湿空气直接进入发生器，使臭氧的浓度降低，从而由于臭氧不充足造成仪器非线性响应，解决办法是找出漏气的原因并对发生器的内部进行一下清洗、干燥即可；保险丝烧断，更换保存险丝；臭氧发生器的芯子受到污染，卸下来并进行清洗，盐分以及被氧化的碳氢化合物可以用50℃的10％硝酸擦洗除去；臭氧发生器内部击穿，更换相应的电器元件即可。
2．2．2 钼炉转化器转化效率
由于N02测定是通过钼炉转化器转化成NO进行测定，于是钼炉的转化效率就成了比较重要的一个因素，往往由于钼炉转化器的效率偏低而造成了测试的结果偏低。多气体质量流量校准仪提供了GPT(气相滴定)，校准仪先产生一定浓度的NO和NO2的值应该是稳定的，当进入钼炉转化器后，由于钼炉转化器没有将NO2转化成NO，致使测到的NOx偏低，这样就可以根据结果计算出钼炉的转化率。一般其转化率必须维持在96％—102％如果超过这范围就需要更换钼炉转化器了。
2．2．3 调整仪器的HIGH VOTAGE，SPAN等，使仪器工作在最佳的线性位置。
该方法同S02分析仪，但有一点要注意NO和NOx的斜率应该相等，其差值不应超过±0．1，NO、NOX截距小于150 mv，若在校准中经反复校准都不能达到这一目的，那可能就是钼炉转化器的出问题了根据上述检验或更换一下钼炉转化器即可解决。
3 BAM—1020 ETA射线颗粒物监测仪
BAM—1020 ETA射线颗粒物监测仪是采用В射线法，即抽滤一定体积的空气，使其中的颗粒物截留在滤膜上形成斑点，斑点对В射线产生的吸收同颗粒物质量成正比。通过和参比膜的比较来测定空气中PM10的浓度。一般该仪器与100A型SO2分析仪、NOx分析仪两种仪器相比，故障率要少的多，但我站在该仪器原使用过程中却发生了这样一个异常情况采样时压头不能紧紧地压在纸带上而是与纸带之间还有一点缝隙，仪器自检也没有异常，但是根据当时天气的情况PMl0的浓度不可能这么低，后来经过仔细观察，发现仪器采样时压头不能压在纸带上，致使仪器采样时空气的可吸入颗粒物不能完全采集在纸带上而造成数据误差。把压头卸下来检查里面，发现两个圆筒之间有纸带的碎屑卡住造成压头不能自由伸缩，清除碎纸屑以后，仪器采样又恢复了正常。此外在子站的巡视过程中还要做一下流量、参比膜、浓度的校准以保证采样数据的准确性和可靠性。
以上所剖析仪器的几个问题只不过是冰山一角，在以后的工作实践中肯定还会有许多新问题新情况出现，这就需要我们不断地去探索去认识去解决。
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