粉塵在線監(jiān)測儀的工作流程基于物理探測與數(shù)字處理技術(shù),結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化操作與動態(tài)校準(zhǔn),形成閉環(huán)監(jiān)測體系。以下從安裝部署、實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理、響應(yīng)控制、維護(hù)校準(zhǔn)五大核心環(huán)節(jié)展開詳細(xì)說明:
1.安裝部署與參數(shù)配置
位置選擇:依據(jù)污染源分布特性(如產(chǎn)塵設(shè)備下風(fēng)向3米處),遵循網(wǎng)格化布點原則(如每平方公里1個微型站),避開氣流擾動區(qū)(空調(diào)出風(fēng)口、門窗),確保采樣口前方30cm無遮擋,高度1.5-2米(呼吸帶高度)。
設(shè)備安裝:固定式設(shè)備需連接采樣桿、過濾器、校準(zhǔn)膜等配件,手持設(shè)備需垂直向上采樣;防爆型設(shè)備用于化工、煤礦等危險環(huán)境,需通過ATEX認(rèn)證。
參數(shù)設(shè)定:包括監(jiān)測周期(如瞬時1秒峰值捕捉、周期45分鐘采樣+15分鐘待機(jī))、報警閾值(如PM2.5超標(biāo)觸發(fā)聲光報警或PLC聯(lián)動)、單位切換(mg/m³/μg/m³)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域(0-99區(qū),支持100組歷史數(shù)據(jù)存儲)。
2.實時監(jiān)測與物理探測
采樣方式:主動泵吸(如激光散射法)或被動擴(kuò)散(如靜電感應(yīng)法),樣氣經(jīng)前置過濾器分離PM2.5/PM10,通過風(fēng)道進(jìn)入檢測艙。
核心原理:
激光散射法:650nm激光照射粉塵顆粒,90°散射光被光電探測器接收,信號經(jīng)米氏散射理論轉(zhuǎn)換,結(jié)合微處理器計算質(zhì)量濃度(如0.001-10mg/m³范圍)。
β射線法:C-14放射源發(fā)射β射線穿透濾膜,粉塵捕集后射線衰減量通過朗伯-比爾定律換算濃度,精度達(dá)±2%FS。
振蕩天平法:錐形管振蕩頻率隨濾膜質(zhì)量增加而降低,Δf∝Δm,直接輸出質(zhì)量濃度。
靜電感應(yīng)法:粉塵摩擦產(chǎn)生電荷,通過靜電電流變化推算濃度,適用于高溫高濕工業(yè)環(huán)境。
3.數(shù)據(jù)處理與傳輸
信號轉(zhuǎn)換:光信號→電信號→數(shù)字信號,經(jīng)放大、濾波、V/I轉(zhuǎn)換后,通過4-20mA/RS485/LORA/4G等接口傳輸。
動態(tài)補(bǔ)償:溫度每升高10℃導(dǎo)致激光強(qiáng)度增加2%,系統(tǒng)自動扣除溫漂影響;濕度過高時加裝Nafion干燥管降低露點至-20℃以下。
數(shù)據(jù)可視化:實時顯示PM2.5/PM10濃度、峰值/平均值,生成趨勢曲線(如24小時連續(xù)監(jiān)測),支持GPS定位與4G傳輸生成道路積塵熱力圖。
4.粉塵在線監(jiān)測儀響應(yīng)控制與聯(lián)動措施
超標(biāo)響應(yīng):濃度超過閾值時觸發(fā)聲光報警、外置報警器、遠(yuǎn)程控制器報警,聯(lián)動除塵裝置啟動(如風(fēng)機(jī)、噴霧系統(tǒng))或推送至PLC系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)分析:通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成實時報表、趨勢分析、擴(kuò)散模型預(yù)測,輔助決策(如灑水作業(yè)優(yōu)化、工藝流程調(diào)整)。
溯源體系:結(jié)合計算機(jī)視覺與聲學(xué)傳感器構(gòu)建多模態(tài)污染溯源系統(tǒng),定位污染源。
5.維護(hù)校準(zhǔn)與質(zhì)量保障
日常維護(hù):每日清潔預(yù)過濾器、每周清洗進(jìn)氣通道、每月執(zhí)行流量驗證(皂膜流量計校準(zhǔn))、季度更換濾芯、年度送檢CMA認(rèn)證。
校準(zhǔn)流程:
零點校準(zhǔn):潔凈空氣沖洗傳感器3-5分鐘,確保無塵環(huán)境下顯示為零。
跨度校準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn)粉塵發(fā)生器生成已知濃度氣溶膠(如KCl溶液霧化),偏差超過±5%時進(jìn)行多點線性修正。
放射性源管理:β射線型設(shè)備需持證人員操作,報廢時嚴(yán)禁私自拆卸放射源。
穩(wěn)定性驗證:24小時連續(xù)運(yùn)行測試,零點漂移≤±2%FS,重復(fù)性誤差≤±5%,符合省級計量院檢定標(biāo)準(zhǔn)。