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如何检查气体分析仪的校准和线性
发布日期:2021-09-02    作者:    来源:    点击量:387   分享到:

校准是建立测量输出和已知输入之间关系的过程。与大多数测量仪器一样,气体分析仪需要在安装后进行校准,然后定期检查它们的性能是否符合规范。定期的零位和跨度检查(已知输入)是必要的,但也有必要定期检查分析仪的线性度。分析仪线性度在初始调试后不太可能改变,但如果改变,误差可能很大,因此应定期检查分析仪和/或在每次主要服务后进行检查。 

一些仪器使用密封气体池或参考光谱进行自校准,但线性检查需要许多已知浓度的气体。那么,在不产生过多成本的情况下,进行准确、可靠的校准和线性检查的最佳方法是什么?

首先,在将分析仪用于合规目的时,有必要熟悉法规要求。例如,欧洲标准 EN14181 描述了确保安装用于测量空气排放的自动测量系统 (AMS) 能够满足不确定性要求所需的质量保证程序。

根据 EN14181,必须使用五种不同的参考浓度来检查分析仪响应的线性度,包括零,所有这些都应该是可追溯的。应选择参考浓度,使测量值大约为排放限值两倍范围的 20%、40%、60% 和 80%,并且应以随机顺序应用测试浓度。

每次浓度变化后,至少应在 AMS 响应时间的 3 倍后读取第一个仪器读数,每个浓度至少应读取 3 个读数。三个读数中的每一个开始之间的时间段应至少相隔四倍响应时间。

有两个主要的线性审计选项:

  1. 为每个所需的浓度购买一瓶预先准备好的和经过认证的校准气体,或

  2. 购买一个气体分配器,以便可以准确稀释一瓶经过认证的校准气体,以创建每个所需的浓度。

第一种选择可能特别昂贵,并且所需的瓶子数量可能会导致严重的管理和存储问题。大量的气瓶也为这些昂贵的采购超过其认证的“使用期限”创造了更大的可能性。因此,选项 2 更受欢迎,因为它简单且成本更低。然而,当然也有必要能够验证气体分配器......

大多数商用气体混合器使用质量流量控制器来管理气体。然而,它们的响应不是线性的,因此也需要校准。因此,信号组 821S 型气体分配器不使用质量流量控制器。相反,821S 使用带有十个相同毛细管和精密压力平衡调节器的歧管块。选择器允许两种气体(零和校准)中的每一种以 1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8 的比率流过这些毛细管: 2、9:1 和 10:0。因此,包括零,可以为每种校准气体创建 11 个不同的等增量浓度,用于审核气体分析仪的线性度。

由于 821S 的设计提供对称增量,因此检查气体分配器精度的程序很简单:将零气和校准气连接到相反的连接并重复测试。如果气体分配器工作正常,气体分析仪将显示完全相同的读数。

总之,气体分配器是检查和演示气体分析仪性能的非常有用的工具;最大限度地降低成本、简化程序并避免大量昂贵的气瓶。