Analizator plina je instrument, ki se uporablja za merjenje koncentracij različnih sestavin plina in fizikalnih parametrov v emisijah plina. Široko se uporablja v industrijski proizvodnji, spremljanju okolja, optimizaciji procesa izgorevanja in na drugih področjih. Da bi zagotovili točnost in zanesljivost merilnih podatkov, je redno umerjanje instrumenta ključnega pomena. Kalibracija ni preprosta prilagoditev, ampak strog in standardiziran tehnični postopek. Ta članek bo sistematično razložil ključne točke kalibracijskega postopka za analizatorje plina.
Glavni namen kalibracije je določiti merilno napako instrumenta s primerjavo njegove izmerjene vrednosti z znano natančno standardno vrednostjo. Po potrebi se izvedejo prilagoditve, da se zagotovi, da so rezultati meritev v dovoljenem območju napak. To neposredno vpliva na točnost vseh poznejših presoj, kontrol in poročil na podlagi podatkov meritev.
Priprave pred kalibracijo
Celovite priprave so osnova za uspešno kalibracijo. Kakršno koli spregledanje lahko povzroči neuspeh kalibracije ali neveljavne rezultate.
1. Potrditev okoljskih pogojev: Umerjanje je treba izvajati v okolju, ki izpolnjuje zahteve, določene v uporabniškem priročniku instrumenta. Na splošno je treba biti pozoren na temperaturo okolja, relativno vlažnost, atmosferski tlak, pa tudi na prisotnost vibracij, elektromagnetnih motenj in korozivnih plinov. Neustrezni okoljski pogoji bodo vplivali na delovanje standardnega plina in samega instrumenta.
2. Preverjanje stanja instrumenta: Pred kalibracijo je treba analizator dimnih plinov pregledati glede videza in osnovnih funkcij. Postavke pregleda vključujejo, vendar niso omejene na: ali sta sonda in cev za vzorčenje čista, brez zamašitev ali puščanja; ali je senzor znotraj svoje efektivne življenjske dobe; ali je treba filter zamenjati; ali sta napajanje instrumenta in povezava s plinsko potjo zanesljivi; in ali so zaslon, gumbi in druge funkcije normalni.
3. Priprava standardnih snovi: Standardni plini služijo kot "merilna palica" za kalibracijo, njihova točnost pa neposredno določa kakovost kalibracije. Priporočljiva je raznovrstna uporaba standardnih plinov, ki jih zagotovijo usposobljene institucije v njihovem obdobju veljavnosti in z ustreznimi koncentracijami. Običajno je treba pripraviti ničelni plin (kot je visoko-čist dušik ali čist zrak) in vsaj dve različni koncentraciji kalibrirnega plina, da pokrijeta merilno območje instrumenta. Vrednosti koncentracije standardnih plinov morajo biti sledljive nacionalnim ali mednarodnim standardom.
4. Predgretje in stabilizacija instrumenta: V skladu z navodili proizvajalca priključite napajanje na instrument in pustite, da se popolnoma predgreje, s čimer zagotovite, da vse komponente, zlasti senzorji, dosežejo stabilno delovno stanje. Odčitki instrumenta, ki ni bil popolnoma predgret, se bodo premikali in ga ni mogoče učinkovito kalibrirati.
Glavni koraki in metode kalibracije
Postopek kalibracije je treba izvajati strogo v skladu z navodili za uporabo instrumenta in ustreznimi predpisi o meroslovnem preverjanju ali specifikacijami kalibracije. Sledijo splošni osnovni koraki:
Umerjanje-ničelne točke:
Cilj: Odpraviti zamik ničle instrumenta in zagotoviti, da je odčitek enak nič pri merjenju ničelne koncentracije plina.
*Delovanje: uvedite ničelni plin (kot je plin -dušik z visoko čistostjo) v dovod za vzorčenje instrumenta pri določenem pretoku in tlaku v skladu z zahtevami instrumenta. Ko se odčitek instrumenta stabilizira, izvedite postopek kalibracije ničelne{2}}točke. Instrument bo samodejno zabeležil trenutno stabilno vrednost kot referenčno vrednost nič{4}}točke. Pri več-komponentnih analizatorjih je treba kalibracijo ničelne-točke izvesti ločeno za vsak merilni kanal.
2. Kalibracija razpona (kalibracija razpona):
Cilj: prilagoditi merilno občutljivost instrumenta tako, da je napaka indikacije znotraj določenega območja pri merjenju določene koncentracije standardnega plina.
*Delovanje: Odklopite ničelni plin. Vnesite znano natančno koncentracijo kalibrirnega standardnega plina v instrument pri določenem pretoku in tlaku. Ko se odčitek stabilizira, izvedite postopek umerjanja razpona. Instrument bo primerjal in prilagodil trenutni stabilni odčitek z znano vrednostjo koncentracije standardnega plina. Na splošno mora biti koncentracija kalibrirnega plina izbrana med 50 % in 90 % zgornje meje merilnega območja instrumenta.
3. Linearni pregled (izbirno, a priporočljivo):
Cilj: preveriti karakteristike linearnega odziva instrumenta v celotnem merilnem območju, ne le pri ničelni točki in posameznih točkah razpona.
*Delovanje: v instrument vnesite standardni plin druge koncentracije (običajno nižje od koncentracije razponske točke) in zabeležite stabilizirani odčitek. Izračunajte napako med tem odčitkom in standardno vrednostjo ter ugotovite, ali izpolnjuje linearno zahtevo. To pomaga prepoznati morebitne ne-linearne težave s senzorjem.
Ključni pomisleki med postopkom umerjanja
Pri dejanskem delovanju nekatere podrobnosti pogosto določajo uspeh ali neuspeh kalibracije.
1. Tesnjenje plinske poti: celoten sistem plinske poti je strogo zatesnjen na več načinov. Vsako manjše puščanje bo povzročilo mešanje zraka, ki bo razredčilo standardno koncentracijo plina in s tem povzročilo napake pri umerjanju. Pred kalibracijo je treba opraviti preverjanje tesnosti plina.
2. Nadzor pretoka in tlaka: diverzifikacija zagotavlja, da sta standardni pretok plina in tlak, doveden v instrument, v skladu z zahtevami instrumenta. Prevelik ali nezadosten pretok bo vplival na odziv senzorja, nestabilen tlak pa bo povzročil tudi nihanja v odčitkih.
3. Ustrezen stabilizacijski čas: Po uvedbi standardnega plina počakajte dovolj časa, da postane odčitek instrumenta popolnoma stabilen in se ne spreminja več. Šele nato se lahko izvajajo operacije umerjanja ali snemanje podatkov. Čas stabilizacije je odvisen od sestave plina in vrste senzorja.
4. Pravilna uporaba standardnih plinov: Standardne plinske jeklenke naj bodo postavljene pokonci. Uporabite reducirni ventil in ustrezne materiale za cevi (da preprečite reakcije s plini). Pri nekaterih reaktivnih plinih se zavedajte njihovih učinkov adsorpcije in zadrževanja na poti plina.
5. Beleženje podatkov: Narediti je treba podrobne zapise o datumu kalibracije, okoljskih pogojih, informacijah o uporabljenem standardnem plinu (vključno s serijsko številko, koncentracijo, obdobjem veljavnosti), odčitkih pred in po kalibraciji ter osebju, ki je izvedlo kalibracijo. Za lažjo sledljivost in analizo je treba oblikovati popoln zapis o kalibraciji.
Preverjanje in nadaljnja-obdelava rezultatov umerjanja
Ko je postopek kalibracije končan, to še ne pomeni, da je delo končano.
Preverite učinek kalibracije: po zaključku kalibracije ničelne -točke in razpona ponovno -uvedite ničelni plin in kalibrirni plin ter opazujte, ali odčitek instrumenta natančno prikazuje pričakovano vrednost (ob upoštevanju dovoljene napake). Druga možnost je, da se za preverjanje preskusov uporabi tretja standardna plinska jeklenka, da se zagotovi veljavnost kalibracije.
2. Določitev kalibracijskih intervalov: kalibracijski cikel instrumenta ni fiksna vrednost. Odvisno je od pogostosti uporabe instrumenta, resnosti merilnega okolja, stabilnosti senzorja in zahtev ustreznih predpisov ali sistemov nadzora kakovosti. Na splošno se raznolike kalibracije izvajajo pred prvo uporabo, po vzdrževanju ali ko obstajajo dvomi o merilnih podatkih. V normalnih okoliščinah bo morda treba opraviti kalibracijo enkrat na mesec, enkrat na četrtletje ali enkrat na pol leta. Določiti in izvajati je treba razumen načrt umerjanja.
3. Ravnanje z nekvalificirano kalibracijo: Če instrument ne izpolnjuje določenih zahtev glede natančnosti tudi po ponavljajočih se kalibracijah, to pomeni, da je morda prišlo do napake v instrumentu, kot je staranje in okvara senzorja, težave z vezjem itd. Na tej točki je treba instrument prenehati uporabljati in se obrniti na strokovno osebje za popravilo ali zamenjavo komponente. Po popravilu je treba izvesti novo in odlično kalibracijo.