氮氧化物分析儀的氮氧化物分析

氮氧化物分析

原理

一氧化氮和臭氧發生反應并產生一種特有的發光這種發光的強度與NO的濃度成線性比例關系。當受到電子激勵的NO2分子衰減至較低的能量狀態時便會發出紅外光。明確地說就是：NO+NO3→NO2+NO2+hv。

二氧化氮（NO2）必須首先轉換成NO才能利用化學發光反應來進行測量。NO2是通過一個被加熱至大約325℃的鉬NO2至NO轉換器來轉換成NO的（選裝的不銹鋼轉換器是加熱至625℃）。

環境空氣樣品通過取樣悶頭被吸入分析儀中。樣品流過一根毛細管，然后流到模式電磁閥。電磁閥把樣品直接送到反應室（NO模式）或者通過NO2至NO轉換器再送到反應室（NOX模式）。位于反應室之前的一個流量傳感器用于測量樣品流量。干燥空氣通過干燥空氣悶頭進入42I型分析儀，通過一個流量開關，然后通過一個無聲放電臭氧發生器。臭氧發生器用于產生化學發光反應所需要的臭氧。在反應室，臭氧與樣品中的NO發生反應以產生受激NO2分子。封裝在熱電冷卻器內的光電倍增管（PMT）檢測到此反應中產生的發光。排氣從反應室出發，通過臭氧轉換器移動到泵，然后通過通風孔排出，在NO和NOX模式中計算出來的NO和NOX濃度被儲存在存儲器內。濃度差用于計算NO2的濃度。42I型分析儀將NO、NO2和NOX的濃度輸出到前面板顯示器和模擬輸出，同時使這些數據還可通過串行或以太網接口獲得。 [2] 

故障判斷處理

1、壓力過高及流量過低報警：泵，漏氣

NO的跨度超下警，經過到現場檢查發現，儀器有壓力過高及流量過低報警，從儀器原理和管路出發，壓力和流量都是在同一管路上，當出現抽力不足時流量小壓力大，或儀器內部管路有漏氣可能。兩種情況，用排除方法，先用堵頭將采樣入口堵住，觀察儀器流量是否接近零，如果接近零，說明管路不漏氣，如果流量變化不大，說明管路有漏氣，先檢查管路。在不漏氣情況下，檢查采樣泵，泵抽力不夠主要有泵膜臟了、泵膜破了、泵軸承壞了。

泵膜臟情況：泵膜臟，泵膜上面有污垢，上下振動不緊密，抽力不夠，用酒精清洗泵膜干燥后安裝回去，報警排除。

泵膜壞情況：在拆開泵后，發現泵膜已經出現斷裂，更換新泵膜后裝回去，流量和壓力都正常了。

2、流量過低報警

例行任務檢查零點和跨度變化不大，到現場檢查發現有流量報警。流量報警是因為通過流量傳感器的氣流少，未達到設定的流量值面報警，檢查流量為何少了。從儀器管路出發，分兩部分排除，第一部分是采樣總管到儀器采樣入口處，第二部分為儀器內部，這兩部分可能有堵塞了，先檢查第一部分，管路無堵塞，過濾器膜也比較干凈，不是外部環境堵塞，檢查第二部分，氣體沿反應室管路走，檢查毛細管時，發現毛細管內部黑黑的，正常為玻璃透明的，應該是有灰塵進入毛細管造成堵塞，用酒精浸泡5min后清洗安裝回去，流量正常。

3、COOLER溫度99℃報警

現場巡檢時COOLER溫度報警，從理論出發，COOLER是使光電倍增管處于低溫環境減少干擾的散熱器，溫度過高會影響PMT工作。溫度高了，有可能是COOLER故障了，或散熱不良。先從可以簡單處理的入手，先清洗COOLER后面的風扇濾網，使得散熱更加好，這時報警排除。

4、COOLER溫度－99℃報警

巡檢發現COOLER溫度－99℃報警，風扇濾網很干凈，用手去摸COOLER的散熱片，發現很涼，說 明COOLER沒有工作，沒有工作可能是因為沒有通上電，關機。把連接COOLER接線頭拔出，檢查線頭及線，完好，再將線接回去時，開機顯示99℃報警，這個是COOLER溫度過高的報警，說明COOLER的傳感器經接入，待開機后40min，COOLER工作正常，報警排除，從這可看出，有可能是線頭接觸不良造成供電不正常，造成報警。

5、無臭氧輸出

無臭氧輸出，常見的故障：臭氧發生器故障，臭氧發生器高壓故障，測量量程故障。跨度檢查發現儀器無反應，從原理出發，標氣儀器數據基本無變化，可能是臭氧部分出現了問題，無臭氧與NO反應就不能產生光，光電倍增管采集不到光就不能計算轉換成NO濃度。產生臭氧的裝置是臭氧發生器，查看供電，供電板臭氧供電燈亮，供電正常，將臭氧發生器拆下，發現臭氧發生器放電電極處有嚴重的生銹現象，正常為光亮的，從管路上去查找，空氣經過干燥瓶后來到臭氧流量開關再進入臭氧發生器的，出現生銹很有可能進入大量水氣，這時發現干燥瓶里的變色硅膠已經全部變紅，失去了干燥功能，水氣直接進入臭氧發生器，在高壓放電情況下臭氧發生器損壞了。經過更換臭氧發生器后，儀器正常。從這說明了平時的維護硅膠沒有及時更換就容易造成儀器的故障。

6、鉬爐無法加熱

鉬轉化效率低，發現鉬爐溫度低報警，鉬爐加熱燈常亮。加熱燈常燈，說明加熱控制器正在輸出電壓，用萬用表測量加熱絲兩端電壓，有電壓輸出，正常，但加不上熱，確定就是鉬爐內加熱器故障。