一、问题的提出
在化学计量仪器检定的过程中,被检仪器的零点漂移和稳定度通常是必检项目。
从已颁布实施的数十种化学气体测定仪、检测仪、分析仪、报警器检定规程来看,检定零点漂移和稳定性误差时通常要使被检仪器连续运行(4~48)h,并且每隔(1~2)h就要记录一次数据,找出最大偏离后再通过计算求出误差。显然,上述过程若完全由人工完成,效率非常低。
针对上述情况,我们通过采用可编程计时器、数码相机和机电可控装置相结合的办法,较好地解决了化学计量仪器零点漂移和稳定度自动检定问题,极大地提高了工作效率。
二、工作原理
下面以检定时间最长的一氧化碳、二氧化碳红外线气体分析器零点漂移和稳定性的检定为例,阐述一下自动检定的基本工作原理。
1.零点漂移的自动测定
根据JJG635-1999《一氧化碳、二氧化碳红外线气体分析器》检定规程的要求,连续测量型分析器经预热稳定后,通入零点校准气,将分析器示值调到量程的5%处,待分析器示值稳定后,记录数值C01。分析器连续运行48h,按(2~10)h不等的时间间隔,分别记录分析器示值,取全部记录示值中的最大漂移值C02,最终计算出分析器的零点漂移。按照上述检定方法,如果完全由人工检定,则需两天两夜,工作量非常大。
实践中的操作流程为:
将相机固定在三脚架上,对准被检仪器并调好焦距。按照JJG635-1999要求的时间间隔,用可编程计时器设定时间为2h、4h、8h、12h、16h、20h、24h、30h、38h、48h,当第1个设定时间2h到后,可编程计时器输出开关信号触发电子快门,相机自动拍摄被检仪器的实时显示值d1;当第2个设定时间4h到后,可编程计时器第2次输出开关信号触发电子快门,相机自动拍摄被检分析器的第2个实时显示值d2,此程序一直在进行,直至第48h时,相机自动拍摄被检仪器的第10个实时显示值d10后,检定过程结束。
上述过程完成后,检定人员只要调出检定时拍摄的全部照片,找出最大漂移值C02,即可计算出被检分析器的零点漂移。
2.稳定度的自动测定
根据JJG635-1999的要求,连续性分析器经预热稳定后,用零点校准气及浓度测量范围上限值的标准气体校准分析器零点和上限,然后将浓度为分析器上限值70%~90%之间的标准气体通入分析器,待分析器示值稳定后,记录数值C1,分析器连续运行48h,按(2~10)h不等的时间间隔通入上述标准气体,并分别记录分析器示值,取全部记录示值中的最大漂移值C2,最终计算出分析器的稳定度。显然根据上述检定流程,若完全由人工完成,检定工作量非常大。
实践中的操作如图1所示。
<CTSM>图1</CTSM>
按照JJG635-1999的要求,用可编程计时器设定时间为2h、4h、8h、12h、16h、20h、24h、30h、38h、48h,当第1个设定时间2h到后,可编程计时器输出开关信号,导通电磁阀,标准气体通入被检分析器,为了能读到稳定的示值,可编程计时器延时(3~4)min后,输出开关信号给电子快门,相机自动拍摄被检仪器的实时显示值e1,同时关闭电磁阀切断标准气;当设定时间4h到后,可编程计时器第2次输出信号触发电磁阀和电子快门,相机自动拍摄被检分析器的第2个实时显示值e2;此程序一直在进行,直至第48h时,相机自动拍摄被检仪器的第10个实时显示值d10后,检定过程结束。
与自动检定零漂相仿,上述过程完成后,检定人员只要调出检定时拍摄的全部照片,找出最大漂移值C2,即可计算出被检分析器的稳定度。
三、结论
上述零漂和稳定度检定方法适用于绝大多数气体分析仪器、气体测定仪、气体检测仪和气体报警器等,具有简捷方便、节省人工、提高工作效率等优点。示值自动读取装置除了用数码照相机外,还可以考虑用小型摄像头配合笔记本电脑等完成,这样数据处理、结果判定等将有可能自动完成。