Газоаналізатор - це прилад, який використовується для вимірювання концентрації різних газових компонентів і фізичних параметрів у газових викидах. Він широко застосовується в промисловому виробництві, моніторингу навколишнього середовища, оптимізації процесів спалювання та інших сферах. Щоб забезпечити точність і надійність даних вимірювань, регулярне калібрування приладу є важливою операцією. Калібрування — це не просте налаштування, а суворий і стандартизований технічний процес. У цій статті буде систематично розглянуто ключові моменти процедури калібрування газоаналізаторів.
Основною метою калібрування є визначення похибки вимірювання приладу шляхом порівняння його виміряного значення з відомим точним стандартним значенням. Якщо необхідно, будуть зроблені коригування, щоб гарантувати, що результати вимірювань потрапляють у допустимий діапазон похибок. Це безпосередньо впливає на точність усіх наступних оцінок, засобів контролю та звітів на основі даних вимірювань.
Підготовка перед калібруванням
Комплексна підготовка є основою для успішного калібрування. Будь-яке недогляд може призвести до помилки калібрування або недійсних результатів.
1. Підтвердження умов навколишнього середовища: Роботи з калібрування слід проводити в середовищі, яке відповідає вимогам, зазначеним у посібнику користувача приладу. Загалом слід звернути увагу на температуру навколишнього середовища, відносну вологість, атмосферний тиск, а також наявність вібрації, електромагнітних перешкод і корозійних газів. Невідповідні умови навколишнього середовища вплинуть на роботу стандартного газу та самого приладу.
2. Перевірка стану приладу: перед калібруванням аналізатор димових газів повинен бути перевірений на зовнішній вигляд і основні функції. Елементи перевірки включають, але не обмежуються: чи є зонд і пробовідбірний трубопровід чистими, без закупорки або витоку; чи відповідає термін служби датчика; чи потребує заміни фільтр; чи надійні джерело живлення приладу та підключення газопроводу; і чи нормальний екран дисплея, кнопки та інші функції.
3. Приготування стандартних речовин: стандартні гази служать «мірною паличкою» для калібрування, і їх точність безпосередньо визначає якість калібрування. Рекомендується диверсифіковане використання стандартних газів, що надаються кваліфікованими установами протягом терміну їх дії та з відповідними концентраціями. Як правило, необхідно підготувати нульовий газ (наприклад, -азот високої чистоти або чисте повітря) і принаймні дві різні концентрації калібрувального газу для покриття діапазону вимірювання приладу. Значення концентрації стандартних газів повинні бути простеженими до національних або міжнародних стандартів.
4. Попередній нагрів і стабілізація приладу: відповідно до інструкцій виробника підключіть джерело живлення до приладу та дайте йому повністю нагрітися, переконавшись, що всі компоненти, особливо датчики, досягають стабільного робочого стану. Прилад, який не був повністю попередньо нагрітий, матиме дрейф показань і не може бути ефективно відкалібрований.
Основні етапи та методи калібрування
Процес калібрування слід проводити суворо відповідно до інструкції з експлуатації приладу та відповідних правил метрологічної перевірки або специфікацій калібрування. Нижче наведено загальні основні кроки.
Калібрування-нульової точки:
Мета: усунути дрейф нуля приладу та переконатися, що показання дорівнюють нулю під час вимірювання нульової концентрації газу.
*Робота: введіть нульовий газ (наприклад, -азот високої чистоти) у вхідний отвір приладу для відбору проб із заданою швидкістю потоку та тиском відповідно до вимог приладу. Коли показники приладу стабілізуються, виконайте процедуру калібрування нульової-точки. Прилад автоматично запише поточне стабільне значення як контрольне значення нульової-точки. Для багато-компонентних аналізаторів калібрування нульової-точки потрібно виконувати окремо для кожного вимірювального каналу.
2. Калібрування точки діапазону (калібрування діапазону):
Мета: відрегулювати чутливість вимірювання приладу таким чином, щоб похибка показань була в межах заданого діапазону при вимірюванні конкретної концентрації стандартного газу.
*Операція: Відключити нульовий газ. Введіть відому точну концентрацію еталонного газу в прилад із заданою швидкістю потоку та тиском. Коли показання стабілізуються, виконайте процедуру калібрування діапазону. Прилад порівнює та регулює поточні стабільні показання з відомим значенням концентрації стандартного газу. Як правило, концентрацію аеродинамічного газу слід вибирати між 50% і 90% від верхньої межі діапазону вимірювання приладу.
3. Лінійна перевірка (необов’язкова, але рекомендована):
Мета: Перевірити лінійні характеристики відгуку приладу в усьому діапазоні вимірювань, а не лише в нульовій точці та окремих точках діапазону.
*Операція: введіть стандартний газ іншої концентрації (зазвичай нижчої, ніж концентрація в точці діапазону) у прилад і запишіть стабілізовані показання. Обчисліть похибку між цим показанням і стандартним значенням і визначте, чи відповідає воно вимозі лінійності. Це допомагає виявити будь-які не-лінійні проблеми з датчиком.
Основні міркування під час процесу калібрування
У реальній роботі певні деталі часто визначають успіх чи невдачу калібрування.
1. Герметизація газового тракту: уся система газового тракту суворо герметизована різними способами. Будь-який незначний витік призведе до змішування повітря, розрідження стандартної концентрації газу та, таким чином, призведе до помилок калібрування. Перед калібруванням необхідно провести перевірку газонепроникності.
2. Контроль потоку та тиску: диверсифікація гарантує, що стандартний потік газу та тиск, що подаються до приладу, відповідають вимогам приладу. Надмірний або недостатній потік вплине на відгук датчика, а нестабільний тиск також спричинить коливання показань.
3. Відповідний час стабілізації: після введення стандартного газу зачекайте достатній період часу, доки показання приладу не стануть повністю стабільними та більше не змінюватимуться. Тільки після цього можна виконувати калібрування або запис даних. Час стабілізації залежить від складу газу та типу датчика.
4. Правильне використання стандартних газів: стандартні газові балони слід розміщувати вертикально. Використовуйте редукційний клапан і відповідні матеріали для трубопроводів (щоб уникнути реакції з газами). Для деяких реакційноздатних газів пам’ятайте про їхню адсорбцію та ефект утримання в газовому тракті.
5. Запис даних: слід робити детальні записи про дату калібрування, умови навколишнього середовища, інформацію про використаний стандартний газ (включаючи серійний номер, концентрацію, термін дії), показання до та після калібрування та персонал, який проводив калібрування. Необхідно сформувати повний калібрувальний запис для полегшення відстеження та аналізу.
Перевірка та подальша-обробка результатів калібрування
Після завершення операції калібрування це не означає, що робота закінчена.
Перевірте ефективність калібрування: після завершення калібрування нульової-точки та діапазону, повторно-введіть нульовий газ і контрольний газ і спостерігайте, чи покази приладу точно відображають очікуване значення (враховуючи допустиму похибку). Крім того, третій стандартний газовий балон можна використовувати для перевірочних випробувань, щоб переконатися в дійсності калібрування.
2. Визначення інтервалів калібрування: Цикл калібрування приладу не є фіксованим значенням. Це залежить від частоти використання приладу, суворості вимірювального середовища, стабільності датчика та вимог відповідних нормативних документів або систем контролю якості. Як правило, різноманітні калібрування проводяться перед першим використанням, після технічного обслуговування або коли є сумніви щодо даних вимірювань. За звичайних обставин може знадобитися виконувати калібрування раз на місяць, раз на квартал або раз на півроку. Розумний план калібрування повинен бути створений і впроваджений.
3. Поводження з некваліфікованим калібруванням: якщо прилад не відповідає зазначеним вимогам до точності навіть після повторного калібрування, це означає, що в приладі може виникнути несправність, наприклад старіння та збій датчика, проблеми з ланцюгом тощо. На цьому етапі використання приладу слід припинити та звернутися до професійного персоналу для ремонту або заміни компонента. Після ремонту слід провести нове та якісне калібрування.