محلل الغاز هو أداة تستخدم لقياس تركيزات مكونات الغاز المختلفة والمعلمات الفيزيائية في انبعاثات الغاز. يتم تطبيقه على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي، ومراقبة البيئة، وتحسين عملية الاحتراق، وغيرها من المجالات. لضمان دقة وموثوقية بيانات القياس، تعد المعايرة المنتظمة للأداة عملية بالغة الأهمية. المعايرة ليست مجرد تعديل بسيط ولكنها عملية تقنية صارمة وموحدة. ستتناول هذه المقالة بشكل منهجي النقاط الأساسية لإجراء المعايرة لمحللات الغاز.
الغرض الأساسي من المعايرة هو تحديد خطأ قياس الجهاز من خلال مقارنة قيمته المقاسة بالقيمة القياسية الدقيقة المعروفة. إذا لزم الأمر، سيتم إجراء التعديلات للتأكد من أن نتائج القياس تقع ضمن نطاق الخطأ المسموح به. ويؤثر هذا بشكل مباشر على دقة جميع الأحكام والضوابط والتقارير اللاحقة بناءً على بيانات القياس.
الاستعدادات قبل المعايرة
الاستعدادات الشاملة هي الأساس للمعايرة الناجحة. يمكن أن تؤدي أي مراقبة إلى فشل المعايرة أو الحصول على نتائج غير صالحة.
1. تأكيد الحالة البيئية: يجب إجراء أعمال المعايرة في بيئة تلبي المتطلبات المحددة في دليل مستخدم الجهاز. بشكل عام، ينبغي الانتباه إلى درجة الحرارة البيئية، والرطوبة النسبية، والضغط الجوي، وكذلك ما إذا كان هناك اهتزاز، وتداخل كهرومغناطيسي، وغازات قابلة للتآكل. ستؤثر الظروف البيئية غير المناسبة على أداء الغاز القياسي والجهاز نفسه.
2. فحص حالة الجهاز: قبل المعايرة، يجب فحص محلل غاز الدخان للتأكد من مظهره ووظائفه الأساسية. تتضمن عناصر الفحص، على سبيل المثال لا الحصر، ما يلي: ما إذا كان المسبار وخط أنابيب أخذ العينات نظيفين وخاليين من الانسداد أو التسرب؛ ما إذا كان المستشعر ضمن عمره الافتراضي الفعلي؛ ما إذا كان الفلتر بحاجة إلى الاستبدال؛ ما إذا كان مصدر طاقة الجهاز واتصال مسار الغاز موثوقين؛ وما إذا كانت شاشة العرض والأزرار والوظائف الأخرى طبيعية.
3. تحضير المواد القياسية: تعمل الغازات القياسية بمثابة "عصا القياس" للمعايرة، وتحدد دقتها بشكل مباشر جودة المعايرة. يوصى بالاستخدام المتنوع للغازات القياسية المقدمة من المؤسسات المؤهلة خلال فترة صلاحيتها وبتراكيز متطابقة. عادةً، يجب تحضير غاز صفر (مثل -النيتروجين عالي النقاء أو الهواء النظيف) وتركيزين مختلفين على الأقل من الغاز الممتد لتغطية نطاق القياس الخاص بالجهاز. يجب أن تكون قيم تركيز الغازات القياسية قابلة للإرجاع إلى المعايير الوطنية أو الدولية.
4. التسخين المسبق للأداة وتثبيتها: وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة، قم بتوصيل مصدر الطاقة بالأداة والسماح لها بالتسخين المسبق بالكامل، مما يضمن وصول جميع المكونات، وخاصة أجهزة الاستشعار، إلى حالة عمل مستقرة. الجهاز الذي لم يتم تسخينه مسبقًا بشكل كامل سوف تنحرف قراءاته ولا يمكن معايرته بشكل فعال.
الخطوات الرئيسية وطرق المعايرة
يجب أن يتم تنفيذ عملية المعايرة بدقة وفقًا لدليل تشغيل الجهاز ولوائح التحقق المترولوجية ذات الصلة أو مواصفات المعايرة. فيما يلي الخطوات الأساسية العامة:
معايرة نقطة الصفر-:
الهدف: التخلص من الانجراف الصفري للجهاز والتأكد من أن القراءة صفر عند قياس تركيز الغاز صفر.
*التشغيل: أدخل غازًا صفريًا (مثل غاز النيتروجين-عالي النقاء) في مدخل أخذ العينات بالجهاز بمعدل التدفق والضغط المحددين وفقًا لمتطلبات الجهاز. بمجرد استقرار قراءة الجهاز، قم بتنفيذ إجراء معايرة نقطة الصفر-. سيقوم الجهاز تلقائيًا بتسجيل القيمة المستقرة الحالية كقيمة مرجعية للنقطة الصفرية-. بالنسبة إلى محللات المكونات المتعددة-، يجب إجراء معايرة النقطة صفر- بشكل منفصل لكل قناة قياس.
2. معايرة نقطة الامتداد (معايرة النطاق):
الهدف: ضبط حساسية القياس للجهاز بحيث يكون خطأ الإشارة ضمن النطاق المحدد عند قياس تركيز معين للغاز القياسي.
*التشغيل: افصل الغاز الصفري. أدخل التركيز الدقيق المعروف للغاز القياسي في الجهاز بمعدل التدفق والضغط المحددين. بمجرد استقرار القراءة، قم بتنفيذ إجراء معايرة النطاق. سيقوم الجهاز بمقارنة وضبط القراءة المستقرة الحالية مع قيمة التركيز المعروفة للغاز القياسي. بشكل عام، يجب اختيار تركيز الغاز الممتد بين 50% و90% من الحد الأعلى لنطاق قياس الجهاز.
3. الفحص الخطي (اختياري لكن موصى به):
الهدف: التحقق من خصائص الاستجابة الخطية للجهاز على مدى نطاق القياس بأكمله، وليس فقط عند نقطة الصفر ونقاط الامتداد الفردية.
*التشغيل: أدخل غازًا قياسيًا بتركيز آخر (عادةً ما يكون أقل من تركيز نقطة الامتداد) في الجهاز، وسجل القراءة المستقرة. احسب الخطأ بين هذه القراءة والقيمة القياسية، وحدد ما إذا كانت تلبي المتطلبات الخطية. يساعد هذا في تحديد أية مشكلات غير خطية-في المستشعر.
الاعتبارات الرئيسية أثناء عملية المعايرة
في التشغيل الفعلي، غالبًا ما تحدد تفاصيل معينة نجاح المعايرة أو فشلها.
1. ختم مسار الغاز: نظام مسار الغاز بأكمله مغلق بشكل صارم بطرق متعددة. سيؤدي أي تسرب بسيط إلى اختلاط الهواء، مما يؤدي إلى تخفيف تركيز الغاز القياسي وبالتالي يؤدي إلى أخطاء في المعايرة. يجب إجراء فحص ضيق الغاز قبل المعايرة.
2. التحكم في التدفق والضغط: يضمن التنويع أن تدفق الغاز القياسي والضغط المقدم للجهاز يتوافق مع متطلبات الجهاز. سيؤثر التدفق الزائد أو غير الكافي على استجابة المستشعر، وسيتسبب الضغط غير المستقر أيضًا في حدوث تقلبات في القراءات.
3. وقت التثبيت المناسب: بعد إدخال الغاز القياسي، انتظر فترة زمنية كافية حتى تصبح قراءة الجهاز مستقرة تمامًا ولا تتغير. عندها فقط يمكن إجراء عمليات المعايرة أو تسجيل البيانات. يختلف وقت التثبيت حسب تركيبة الغاز ونوع المستشعر.
4. الاستخدام الصحيح للغازات القياسية: يجب وضع أسطوانات الغاز القياسية في وضع مستقيم. استخدم صمام تخفيض الضغط ومواد الأنابيب المناسبة (لتجنب التفاعلات مع الغازات). بالنسبة لبعض الغازات التفاعلية، كن على دراية بآثار الامتزاز والاحتفاظ بها في مسار الغاز.
5. تسجيل البيانات: يجب عمل سجلات تفصيلية لتاريخ المعايرة، والظروف البيئية، ومعلومات حول الغاز القياسي المستخدم (بما في ذلك الرقم التسلسلي، والتركيز، وفترة الصلاحية)، والقراءات قبل وبعد المعايرة، والموظفين الذين قاموا بالمعايرة. وينبغي تشكيل سجل معايرة كامل لتسهيل التتبع والتحليل.
التحقق ومتابعة-معالجة نتائج المعايرة
بعد الانتهاء من عملية المعايرة، فهذا لا يعني أن العمل قد انتهى.
التحقق من تأثير المعايرة: بعد إكمال معايرة النقطة الصفرية والامتداد،-أعد إدخال غاز الصفر وغاز الامتداد، ولاحظ ما إذا كانت قراءة الجهاز تعرض بدقة القيمة المتوقعة (مع الأخذ في الاعتبار الخطأ المسموح به). وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام زجاجة غاز قياسية ثالثة لإجراء اختبارات التحقق للتأكد من صحة المعايرة.
2. تحديد فترات المعايرة: دورة معايرة الجهاز ليست قيمة ثابتة. يعتمد ذلك على تكرار استخدام الأداة، وشدة بيئة القياس، واستقرار المستشعر، ومتطلبات اللوائح ذات الصلة أو أنظمة مراقبة الجودة. بشكل عام، يتم إجراء معايرة متنوعة قبل الاستخدام الأول، بعد الصيانة، أو عندما تكون هناك شكوك حول بيانات القياس. في الظروف العادية، قد يكون من الضروري إجراء المعايرة مرة واحدة في الشهر، أو مرة كل ثلاثة أشهر، أو مرة كل نصف عام. وينبغي وضع خطة معايرة معقولة وتنفيذها.
3. التعامل مع المعايرة غير المؤهلة: إذا فشل الجهاز في تلبية متطلبات الدقة المحددة حتى بعد المعايرة المتكررة، فهذا يشير إلى أنه قد يكون هناك خطأ في الجهاز، مثل تقادم المستشعر وفشله، ومشاكل في الدائرة، وما إلى ذلك. في هذه المرحلة، يجب إيقاف الجهاز عن الاستخدام ويجب الاتصال بالموظفين المحترفين للإصلاح أو استبدال المكونات. بعد الإصلاح، ينبغي إجراء معايرة جديدة وممتازة.