水質(zhì)分析儀器的校準(zhǔn),在經(jīng)典儀表管理中一直使用"校驗"這一名詞,現(xiàn)在在計量管理中,稱為"校準(zhǔn)"。
校準(zhǔn)(Calibration)是確定計量器具示值誤差(必要時也包括確定其他計量性能)的全部工作。
1.校準(zhǔn)與檢定的異同
校準(zhǔn)和檢定是兩個不同的概念,但兩者之間有密切的聯(lián)系。
校準(zhǔn)一般是用比被校計量順具精度高的計量器具(稱為標(biāo)準(zhǔn)器具)與被校計量器具進(jìn)行比較,以確定被校計量器具的示值誤差;
有時也包括部分計量性能,但往往進(jìn)行校準(zhǔn)的計量器具只需確定示值誤差,如果校準(zhǔn)是檢定工作中示值誤差的檢定內(nèi)容;
那樣準(zhǔn)可說是檢定工作中的一部分,但校準(zhǔn)不能視為檢定,況且校準(zhǔn)對條件的要求亦不如檢定那么嚴(yán)格;
校準(zhǔn)工作可在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行,而檢定則須在檢定室內(nèi)進(jìn)行。
有人把校準(zhǔn)理解為將計量器具調(diào)整到規(guī)定誤差范圍的過程,這是不夠確切的。雖然校準(zhǔn)過程中可以調(diào)整,但調(diào)整又不等于校準(zhǔn)。
?2.校準(zhǔn)的基本要求
校準(zhǔn)應(yīng)滿足的基本要求如下:
(1)環(huán)境條件校準(zhǔn)如在檢定(校準(zhǔn))室進(jìn)行,則環(huán)境條件應(yīng)滿足實驗室要求的溫度、濕度等規(guī)定。
校準(zhǔn)如在現(xiàn)場進(jìn)行,則環(huán)境條件以能滿足儀表現(xiàn)場使用的條件為準(zhǔn)。
(2)儀器作為校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器其誤差限應(yīng)是被校表誤差限的1/3~1/10。
(3)人員校準(zhǔn)雖不同于檢定,但進(jìn)行校準(zhǔn)的人員也應(yīng)經(jīng)有效的考核,并取得相應(yīng)的合格證書;
只有持證人員方呆出具校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報告,也只有這種證書和報告才認(rèn)為是有效的。
紅外線氣體分析儀,是利用紅外線進(jìn)行氣體分析。它基于待分析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同.剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同,動片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個電容檢測器的電信號。這樣,就可間接測量出待分析組分的濃度。 1.比爾定律 紅外線氣體分析儀是根據(jù)比爾定律制成的。假定被測氣體為一個無限薄的平面.強(qiáng)度為k的紅外線垂直穿透它,則能量衰減的量為:I=I0e-KCL(比爾定律) 式中:I--被介質(zhì)吸收的輻射強(qiáng)度; I0--紅外線通過介質(zhì)前的輻射強(qiáng)度; K--待分析組分對輻射波段的吸收系數(shù); C--待分析組分的氣體濃度; L--氣室長度(赦測氣體層的厚度) 對于一臺制造好了的紅外線氣體分析儀,其測量組分已定,即待分析組分對輻射波段的吸收系數(shù)k一定;紅外光源已定,即紅外線通過介質(zhì)前的輻射強(qiáng)度I0一定;氣室長度L一定。從比爾定律可以看出:通過測量輻射能量的衰減I,就可確定待分析組分的濃度C了。 2.分析檢測原理 紅外線氣體分析儀由兩個獨(dú)立的光源分別產(chǎn)生兩束紅外線 該射線束分別經(jīng)過調(diào)制器,成為5Hz的射線。根據(jù)實際需要,射線可通過一濾光鏡減少背景氣體中其它吸收紅外線的氣體組分的干擾。 紅外線通過兩個氣室,一個是充以不斷流過的被測氣體的測量室,另一個是充以無吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時,當(dāng)測量室內(nèi)被測氣體濃度變化時,吸收的紅外線光量發(fā)生相應(yīng)的變化,而基準(zhǔn)光束(參比室光束)的光量不發(fā)生變化。從二室出來的光量差通過檢測器,使檢測器產(chǎn)生壓力差,并變成電容檢測器的電信號。此信號經(jīng)信號調(diào)節(jié)電路放大處理后,送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸 出信號的大小與被淵組分濃度成比例。 我們所用的檢測器是薄膜微音器。接收室內(nèi)充以樣氣中的待淵組分,兩個接收室中間用一個薄的金屬膜隔開,在兩測壓力不同時膜片可以變形產(chǎn)生位移,膜片的一側(cè)放一個固定的圓盤型電極??蓜幽てc固定電極構(gòu)成了一個電容變進(jìn)器的兩極。整個結(jié)構(gòu)保持嚴(yán)格的密封,兩接收氣室內(nèi)的氣體為動片薄膜隔開,但在結(jié)構(gòu)上安置一個大小為百分之幾毫米的小孔,以使兩邊的氣體靜態(tài)平衡。輻射光束通過參比室、測量室后,進(jìn)入檢測器的接收室。被接收室里的氣體吸收,氣體溫度升高,氣體分子的熱運(yùn)動加強(qiáng),產(chǎn)生的熱膨脹形成的壓力增大。當(dāng)測量室內(nèi)通入零點(diǎn)氣(N2)時,來自兩氣室的光能平衡,兩邊的壓力相等,動片薄膜維持在平衡位置,檢測器輸出為零。當(dāng)測量室內(nèi)通入樣氣時,測量邊進(jìn)入接收室的光能低于參比邊的,使測量邊的壓力減小,于是薄膜發(fā)生位移,故改變了兩極板問的距離,也改變了電容量C。 紅外線氣體分析儀可以用來分析各種多原子氣體,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用來分析同一種原子構(gòu)成的多原子氣體以及惰性氣體,如:N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。