氮氧化物分析仪的氮氧化物分析

氮氧化物分析

原理

一氧化氮和臭氧发生反应并产生一种特有的发光这种发光的强度与NO的浓度成线性比例关系。当受到电子激励的NO2分子衰减至较低的能量状态时便会发出红外光。明确地说就是：NO+NO3→NO2+NO2+hv。

二氧化氮（NO2）必须首先转换成NO才能利用化学发光反应来进行测量。NO2是通过一个被加热至大约325℃的钼NO2至NO转换器来转换成NO的（选装的不锈钢转换器是加热至625℃）。

环境空气样品通过取样闷头被吸入分析仪中。样品流过一根毛细管，然后流到模式电磁阀。电磁阀把样品直接送到反应室（NO模式）或者通过NO2至NO转换器再送到反应室（NOX模式）。位于反应室之前的一个流量传感器用于测量样品流量。干燥空气通过干燥空气闷头进入42I型分析仪，通过一个流量开关，然后通过一个无声放电臭氧发生器。臭氧发生器用于产生化学发光反应所需要的臭氧。在反应室，臭氧与样品中的NO发生反应以产生受激NO2分子。封装在热电冷却器内的光电倍增管（PMT）检测到此反应中产生的发光。排气从反应室出发，通过臭氧转换器移动到泵，然后通过通风孔排出，在NO和NOX模式中计算出来的NO和NOX浓度被储存在存储器内。浓度差用于计算NO2的浓度。42I型分析仪将NO、NO2和NOX的浓度输出到前面板显示器和模拟输出，同时使这些数据还可通过串行或以太网接口获得。 [2] 

故障判断处理

1、压力过高及流量过低报警：泵，漏气

NO的跨度超下警，经过到现场检查发现，仪器有压力过高及流量过低报警，从仪器原理和管路出发，压力和流量都是在同一管路上，当出现抽力不足时流量小压力大，或仪器内部管路有漏气可能。两种情况，用排除方法，先用堵头将采样入口堵住，观察仪器流量是否接近零，如果接近零，说明管路不漏气，如果流量变化不大，说明管路有漏气，先检查管路。在不漏气情况下，检查采样泵，泵抽力不够主要有泵膜脏了、泵膜破了、泵轴承坏了。

泵膜脏情况：泵膜脏，泵膜上面有污垢，上下振动不紧密，抽力不够，用酒精清洗泵膜干燥后安装回去，报警排除。

泵膜坏情况：在拆开泵后，发现泵膜已经出现断裂，更换新泵膜后装回去，流量和压力都正常了。

2、流量过低报警

例行任务检查零点和跨度变化不大，到现场检查发现有流量报警。流量报警是因为通过流量传感器的气流少，未达到设定的流量值面报警，检查流量为何少了。从仪器管路出发，分两部分排除，第一部分是采样总管到仪器采样入口处，第二部分为仪器内部，这两部分可能有堵塞了，先检查第一部分，管路无堵塞，过滤器膜也比较干净，不是外部环境堵塞，检查第二部分，气体沿反应室管路走，检查毛细管时，发现毛细管内部黑黑的，正常为玻璃透明的，应该是有灰尘进入毛细管造成堵塞，用酒精浸泡5min后清洗安装回去，流量正常。

3、COOLER温度99℃报警

现场巡检时COOLER温度报警，从理论出发，COOLER是使光电倍增管处于低温环境减少干扰的散热器，温度过高会影响PMT工作。温度高了，有可能是COOLER故障了，或散热不良。先从可以简单处理的入手，先清洗COOLER后面的风扇滤网，使得散热更加好，这时报警排除。

4、COOLER温度－99℃报警

巡检发现COOLER温度－99℃报警，风扇滤网很干净，用手去摸COOLER的散热片，发现很凉，说 明COOLER没有工作，没有工作可能是因为没有通上电，关机。把连接COOLER接线头拔出，检查线头及线，完好，再将线接回去时，开机显示99℃报警，这个是COOLER温度过高的报警，说明COOLER的传感器经接入，待开机后40min，COOLER工作正常，报警排除，从这可看出，有可能是线头接触不良造成供电不正常，造成报警。

5、无臭氧输出

无臭氧输出，常见的故障：臭氧发生器故障，臭氧发生器高压故障，测量量程故障。跨度检查发现仪器无反应，从原理出发，标气仪器数据基本无变化，可能是臭氧部分出现了问题，无臭氧与NO反应就不能产生光，光电倍增管采集不到光就不能计算转换成NO浓度。产生臭氧的装置是臭氧发生器，查看供电，供电板臭氧供电灯亮，供电正常，将臭氧发生器拆下，发现臭氧发生器放电电极处有严重的生锈现象，正常为光亮的，从管路上去查找，空气经过干燥瓶后来到臭氧流量开关再进入臭氧发生器的，出现生锈很有可能进入大量水气，这时发现干燥瓶里的变色硅胶已经全部变红，失去了干燥功能，水气直接进入臭氧发生器，在高压放电情况下臭氧发生器损坏了。经过更换臭氧发生器后，仪器正常。从这说明了平时的维护硅胶没有及时更换就容易造成仪器的故障。

6、钼炉无法加热

钼转化效率低，发现钼炉温度低报警，钼炉加热灯常亮。加热灯常灯，说明加热控制器正在输出电压，用万用表测量加热丝两端电压，有电压输出，正常，但加不上热，确定就是钼炉内加热器故障。