氣體、粉塵、煙塵采樣儀在環境保護、職業衛生等部門以及冶金、煤炭化工、建材、紡織、電力等企業得到廣泛應用。主要用于測量大氣污染程度。國家質量技術監督局1995年給湖北省計量測試技術研究院下達了“便攜式氣體、粉塵、煙塵采樣儀校驗裝置”(以下簡稱裝置)的科研計劃，以完成采樣儀的量傳工作，提高該類儀器的強檢受檢率。
一、裝置組成及工作原理
裝置由標準紅外光電皂膜流量計、膜式流量計、標準孔口流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、 微壓傳感器、微處理器、打印機及管道配件、機箱組成。
裝置采用比較法，將被校表或氣體流量計接在裝置前端(如圖)，啟動抽氣泵，氣體流經被校表后到標準計量器，記錄下流經被校表流量、標準計量器溫度、表前壓，利用以下公式算出被校表的誤差:
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裝置原理方框圖
QV=[(PSTm)/(PmTS)]0.5×QSn (1)
式中:QV——流量計在刻度狀態下的實際流量；
PS、Pm——分別為標準計量器和被校表處的
氣體絕對壓力；
Tm、TS——分別為標準計量器和被校表處的氣體絕對溫度；
QSn——標準計量器在狀態下的刻度流量。
示值誤差為:
EI=(QVS—QV)/Qmax×100% (2)
式中:QVS——被校表的刻度流量；
Qmax——被校表的上限刻度流量。
二、裝置技術指標
1.裝置總不確定度:1%
流量測量范圍:0.1L/min～1.2m3/min
2.裝置微壓測量范圍:-1 kPa～1kPa
微壓測量不確定度:1%
3.裝置壓力測量范圍:-30kPa～30kPa
4.裝置溫度測量范圍：（-30～50)℃
示值測量誤差:≤0.5℃
三、技術方案及研制
1..流量標準器
在研制過程中，對傳統流量計進行了技術改造，采用多模數變換齒輪盤與紅外光電傳感器傳輸皮膜流量計和皂膜流量計的測量信號，提高了這兩類流量計的分辨率、量程比、測量準確度及重復性。技術上分層分段測量。
(1)第一層:紅外傳感光電皂膜流量計：（0.1～6)L/min
其中A段：（0.1～1.5)L/min
B段：（1.0～6.0) L/min
(2)第二層:紅外傳感膜式流量計：（5～80)L/min
其中A段：（5～20)L/min
B段：（20～80)L/min
(3)第三層:小孔口流量計：（80～150)L/min
(4)第四層:大孔口流量計：（0.8～1.2)m3/min
為了保證測量準確度，我們應用微電腦技術，標定時對每段的測試數據進行數字線性化處理，經反復調試，并引入了溫度、大氣壓、表前壓的修正。
2.微壓傳感器
為了保證孔口流量計測量準確度，我們采用美國原裝SenSym1kPa微壓傳感器。標定過程中應用公式:
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將擬合曲線輸入微電腦，大大提高了孔口流量計的測量準確度和重復性。
微壓傳感器不但可以把壓差信號轉換成流量示值，而且還可以測量被校儀表的壓力損失。
3.壓力傳感器
根據有關規程，采樣儀有泵的抽氣能力、負載能力及氣路系統密封性等測試要求，壓力范圍從-2.5 kPa～1.5 kPa。標準表與被校表之間管路上也需要進行表前壓的測量，其表前壓一般不超過±2kPa。但為了滿足今后發展的需要，我們仍將壓力測量范圍定在(-30～30)kPa。
4.溫度傳感器
為了完成現場溫度測量及測量的自動化，我們采用直感式傳感頭，溫度值直接進入電腦運算進行修正，溫度范圍：（30～50)℃，最小分度值為0.1℃。
5.微電腦測控系統
智能化也是裝置的技術關鍵之一。電腦測控系統除需收集四層段流量測量信號，以及溫度、壓力測量信號，快速將數據進行處理并打印結果外，還有人機對話功能，標準表形式、被檢表形式、溫度、壓力、大氣壓、瞬時流量、累積流量、設定時間等顯示功能。
6.裝置機體及其他
我們設計了一種立式殼機箱，箱體從中間打開，箱內嵌入海綿，再用配套鋁板將其固定，達到耐沖耐撞的效果。
箱體內壁粘上絨布，減緩電纜、傳感器探頭與箱壁的磨擦碰撞。機箱框架采用高硬度鋁合金，使之輕巧，整機重量不足11kg。機箱外部用黑色底面，白鋁鑲邊，使外觀高雅凝重、新穎、耀眼。
該裝置于1998年通過了由國家局主持召開的技術鑒定會，并很快轉化為產品，經過國家定型鑒定，獲得了生產許可證。
該裝置相當于一個流動式流量氣體檢測站，不僅能用于檢測大氣、煙塵、粉塵采樣儀，還可測試氧氣瓶上轉子流量計、煤氣表及氣體渦街流量計等。
在國內環境污染日益嚴重的情況下實行環境監測，采取防范措施，根治污染源，提高測量的可靠性和準確性，已是今后的國策，其社會效益及推廣前景十分可觀。
[ 本帖最后由 yfcl 于 2008-3-3 22:28 編輯 ] |
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