在環(huán)境監(jiān)測、職業(yè)衛(wèi)生檢測以及各類理化實驗室的日常工作中,氣體流量參數(shù)的精準(zhǔn)度直接決定采樣、檢測數(shù)據(jù)的有效性,流量校準(zhǔn)儀作為各類氣體采樣設(shè)備、流量檢測裝置的計量配套設(shè)備,承擔(dān)著流量量值溯源、儀器性能校驗的核心作用。本土專業(yè)儀器研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)深耕環(huán)境監(jiān)測與計量檢測設(shè)備領(lǐng)域多年,依托成熟的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳感技術(shù)與電路控制系統(tǒng),推出多款適配不同工況與流量區(qū)間的流量校準(zhǔn)設(shè)備,覆蓋干式精準(zhǔn)校準(zhǔn)、全量程綜合校準(zhǔn)兩大主流類型,可滿足不同應(yīng)用場景下的氣體流量校準(zhǔn)需求。
當(dāng)前行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)流量校準(zhǔn)設(shè)備多采用皂膜結(jié)構(gòu),運行過程中需要持續(xù)使用皂液介質(zhì),不僅操作流程繁瑣,皂液揮發(fā)、殘留還會對管路與內(nèi)部元件造成影響,同時部分設(shè)備量程單一,無法兼顧多規(guī)格采樣儀器的校準(zhǔn)工作。針對這類行業(yè)痛點,相關(guān)流量校準(zhǔn)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、傳感模塊與功能設(shè)計上完成技術(shù)升級,形成差異化的使用特性,下面結(jié)合設(shè)備原理、功能特性、現(xiàn)場應(yīng)用規(guī)范以及全周期運維要求展開綜合闡述。
干式氣體流量校準(zhǔn)儀是針對中小流量氣體校準(zhǔn)場景打造的專用設(shè)備,型號為 DCal 5000 的該款設(shè)備依托容積式測量原理開展工作,核心運動部件為近無摩擦活塞,搭配高精度紅外傳感器組成整套測量單元。當(dāng)待測氣體平穩(wěn)流經(jīng)儀器內(nèi)部腔體時,氣流推動活塞做定向運動,紅外傳感器精準(zhǔn)捕捉活塞的移動行程與運動時長,結(jié)合腔體固定容積計算出實時氣體體積流量,整套測量流程無需液體介質(zhì)參與,擺脫傳統(tǒng)皂膜流量計依賴皂液的使用模式,從根源上減少介質(zhì)污染、管路堵塞等問題的發(fā)生。設(shè)備內(nèi)部集成溫度與壓力傳感模塊,可實時采集現(xiàn)場環(huán)境參數(shù),結(jié)合內(nèi)置算法完成工況流量到標(biāo)況流量的換算,同步計算采樣總體積,契合計量工作中對標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)流量數(shù)據(jù)的使用要求。

從硬件參數(shù)與運行性能來看,該款干式校準(zhǔn)儀的流量測量區(qū)間覆蓋 50mL/min 至 5000mL/min,適配常規(guī)大氣采樣、低濃度廢氣采樣等中小流量工況,整機測量誤差控制在 ±1% 以內(nèi),符合一級流量計的計量標(biāo)準(zhǔn)。在操作模式設(shè)計上,設(shè)備設(shè)置單鍵單次讀數(shù)、自動連續(xù)讀數(shù)以及十次數(shù)據(jù)平均三種工作模式,操作人員可根據(jù)校準(zhǔn)需求靈活切換,多次平均模式能夠弱化瞬時氣流波動帶來的誤差,進一步提升數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。設(shè)備搭載液晶顯示屏幕,可直觀呈現(xiàn)流量數(shù)值、電池剩余電量等信息,機身尺寸為 150mm×140mm×70mm,整機重量 680g,小巧輕便的結(jié)構(gòu)便于攜帶至野外監(jiān)測點位、移動采樣現(xiàn)場開展現(xiàn)場校準(zhǔn)工作。供電系統(tǒng)采用充電電池設(shè)計,單次充電時長控制在 3 至 5 小時,滿電狀態(tài)下可連續(xù)工作 72 小時以上,長續(xù)航能力能夠滿足野外多點位、長時間作業(yè)需求。為延長電池使用壽命,設(shè)備設(shè)置 5 分鐘無操作自動關(guān)機功能,同時搭載內(nèi)部漏氣自檢程序,開機后可自動完成氣密性檢測,提前排查管路、腔體密封隱患,避免因漏氣導(dǎo)致校準(zhǔn)數(shù)據(jù)失真。設(shè)備適宜運行環(huán)境溫度為 0℃至 50℃,工作環(huán)境相對濕度需低于 70% RH,適配多數(shù)室內(nèi)實驗室與常規(guī)野外作業(yè)環(huán)境。
面對氣體、粉塵、煙塵等多類型采樣儀器,以及小、中、大全跨度流量校準(zhǔn)需求,lb-2030 型便攜式綜合流量校準(zhǔn)儀實現(xiàn)一機多用的設(shè)計目標(biāo),該設(shè)備參照 JJG 586-2006《皂膜流量計檢定規(guī)程》、HJ/T 368-2007《標(biāo)定總懸浮微粒物采樣器用的孔口流量計》兩項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)生產(chǎn),是通用性較強的綜合校準(zhǔn)裝置。設(shè)備整合多通道流量檢測單元,可同步完成不同量程采樣設(shè)備的校準(zhǔn)工作,現(xiàn)場作業(yè)時,工作人員既可以手動輸入現(xiàn)場溫度、大氣壓強參數(shù),也可依托設(shè)備自帶傳感模塊自動采集環(huán)境數(shù)據(jù),系統(tǒng)會根據(jù)參數(shù)自動完成標(biāo)況流量換算,直接輸出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量數(shù)值,簡化后期數(shù)據(jù)換算流程。供電模式采用交直流兩用設(shè)計,內(nèi)置高能鋰電池可支撐無外接電源場景作業(yè),外接電源接口則適用于實驗室固定工位長期使用,兩種供電方式切換靈活。設(shè)備配備大容量存儲模塊,可批量存儲多組校準(zhǔn)數(shù)據(jù),支持現(xiàn)場數(shù)據(jù)查詢與外接設(shè)備打印,便于檢測數(shù)據(jù)留存、臺賬整理以及后續(xù)數(shù)據(jù)溯源,適配第三方檢測機構(gòu)、大型企業(yè)實驗室大批量儀器校準(zhǔn)的工作模式。
在實際現(xiàn)場應(yīng)用過程中,兩類流量校準(zhǔn)儀均需遵循統(tǒng)一的操作規(guī)范,以此保障人身安全與設(shè)備運行穩(wěn)定。作業(yè)前首先要完成外觀與氣密性檢查,查看設(shè)備外殼是否存在磕碰、破損,連接管路有無老化、開裂跡象,對于干式校準(zhǔn)儀,需啟動內(nèi)置漏氣自檢功能,綜合校準(zhǔn)儀可通過目視與簡易檢漏方式確認(rèn)各接口密封狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)密封件破損、管路漏氣,需更換配件后再開展工作。連接待測采樣設(shè)備與校準(zhǔn)儀時,需選用適配內(nèi)徑的專用軟管,保證管路連接緊密,氣流通道順暢,避免管路彎折、擠壓造成氣流脈動,影響測量精度。啟動設(shè)備前需確認(rèn)待測氣體性質(zhì),兩類設(shè)備均不適用于腐蝕性、高濕度易結(jié)露氣體的校準(zhǔn),這類氣體會侵蝕內(nèi)部傳感器與活塞、齒輪等精密運動部件,縮短設(shè)備使用壽命。
設(shè)備運行階段,干式校準(zhǔn)儀單次讀數(shù)時長處于 1 秒至 15 秒?yún)^(qū)間,針對精度要求較高的校準(zhǔn)工作,建議選用十次平均模式采集數(shù)據(jù);綜合校準(zhǔn)儀在切換不同流量檔位時,需預(yù)留短暫穩(wěn)定時間,待氣流狀態(tài)平穩(wěn)后再記錄數(shù)據(jù),減少檔位切換帶來的流量波動。所有校準(zhǔn)工作完成后,需先關(guān)閉待測采樣設(shè)備,再關(guān)閉校準(zhǔn)儀,拆卸連接管路,清理管路內(nèi)部殘留氣體,避免氣體長期滯留腔體內(nèi)部。若設(shè)備短時間內(nèi)不再使用,需將其放置于干燥通風(fēng)區(qū)域,清理機身表面灰塵與污漬,清理時僅可使用無絨軟布搭配中性清潔劑擦拭,嚴(yán)禁使用鋼絲球、強酸強堿類腐蝕性溶劑,防止劃傷屏幕、腐蝕外殼與接口。
長效運維管理是維持流量校準(zhǔn)儀計量精度、延長設(shè)備使用周期的關(guān)鍵,日常維護與周期性檢修需形成標(biāo)準(zhǔn)化流程。日常養(yǎng)護以每次使用后即時處理為主,重點清理設(shè)備接口、管路表面的粉塵與顆粒物,防止雜質(zhì)進入內(nèi)部腔體造成運動部件卡滯;電池作為核心供電部件,干式校準(zhǔn)儀與綜合校準(zhǔn)儀的內(nèi)置鋰電池均需定期補電,設(shè)備長期閑置時,建議每隔一個月完成一次充放電循環(huán),避免電池長期虧電出現(xiàn)容量衰減、漏液等問題,長期存放設(shè)備需將電池單獨取下,放置于陰涼干燥環(huán)境。
周期性檢修建議按照年度開展全面檢測,由專業(yè)技術(shù)人員對內(nèi)部傳感器、電路模塊、機械傳動部件進行功能校驗,重新核對設(shè)備計量精度,若檢測發(fā)現(xiàn)測量誤差超出允許范圍,需及時進行參數(shù)調(diào)試與復(fù)校,確保設(shè)備始終符合計量要求。對于綜合校準(zhǔn)儀的數(shù)據(jù)存儲與打印模塊,需定期測試讀寫、輸出功能,清理存儲冗余數(shù)據(jù),保障模塊運行流暢。此外,所有用于計量校準(zhǔn)的流量校準(zhǔn)儀,均需按照國家計量相關(guān)規(guī)程定期送至具備資質(zhì)的計量機構(gòu)進行檢定,確保設(shè)備量值可溯源,出具的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)具備法律效力,滿足行業(yè)檢測、監(jiān)測工作的合規(guī)性要求。
該儀器作為氣體計量領(lǐng)域的基礎(chǔ)精密設(shè)備,不同型號產(chǎn)品依據(jù)流量區(qū)間、使用場景形成清晰的功能劃分,干式設(shè)備聚焦中小流量精準(zhǔn)校準(zhǔn),綜合校準(zhǔn)設(shè)備主打全量程、多品類儀器兼容,二者搭配可覆蓋實驗室固定校準(zhǔn)、野外現(xiàn)場校準(zhǔn)、大批量設(shè)備集中校準(zhǔn)等各類工況。嚴(yán)格遵循操作規(guī)范、落實全周期運維管理,既能充分發(fā)揮設(shè)備的計量性能,保障氣體流量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性,也能降低設(shè)備故障概率,延長設(shè)備整體使用周期,為環(huán)境監(jiān)測、職業(yè)衛(wèi)生、實驗室分析等領(lǐng)域的各項工作提供穩(wěn)定支撐。