粉塵在線監測儀的工作流程基于物理探測與數字處理技術,結合標準化操作與動態校準,形成閉環監測體系。以下從安裝部署、實時監測、數據處理、響應控制、維護校準五大核心環節展開詳細說明:
1.安裝部署與參數配置
位置選擇:依據污染源分布特性(如產塵設備下風向3米處),遵循網格化布點原則(如每平方公里1個微型站),避開氣流擾動區(空調出風口、門窗),確保采樣口前方30cm無遮擋,高度1.5-2米(呼吸帶高度)。
設備安裝:固定式設備需連接采樣桿、過濾器、校準膜等配件,手持設備需垂直向上采樣;防爆型設備用于化工、煤礦等危險環境,需通過ATEX認證。
參數設定:包括監測周期(如瞬時1秒峰值捕捉、周期45分鐘采樣+15分鐘待機)、報警閾值(如PM2.5超標觸發聲光報警或PLC聯動)、單位切換(mg/m³/μg/m³)、數據存儲區域(0-99區,支持100組歷史數據存儲)。
2.實時監測與物理探測
采樣方式:主動泵吸(如激光散射法)或被動擴散(如靜電感應法),樣氣經前置過濾器分離PM2.5/PM10,通過風道進入檢測艙。
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,信號經米氏散射理論轉換,結合微處理器計算質量濃度(如0.001-10mg/m³范圍)。
β射線法:C-14放射源發射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±2%FS。
振蕩天平法:錐形管振蕩頻率隨濾膜質量增加而降低,Δf∝Δm,直接輸出質量濃度。
靜電感應法:粉塵摩擦產生電荷,通過靜電電流變化推算濃度,適用于高溫高濕工業環境。
3.數據處理與傳輸
信號轉換:光信號→電信號→數字信號,經放大、濾波、V/I轉換后,通過4-20mA/RS485/LORA/4G等接口傳輸。
動態補償:溫度每升高10℃導致激光強度增加2%,系統自動扣除溫漂影響;濕度過高時加裝Nafion干燥管降低露點至-20℃以下。
數據可視化:實時顯示PM2.5/PM10濃度、峰值/平均值,生成趨勢曲線(如24小時連續監測),支持GPS定位與4G傳輸生成道路積塵熱力圖。
4.粉塵在線監測儀響應控制與聯動措施
超標響應:濃度超過閾值時觸發聲光報警、外置報警器、遠程控制器報警,聯動除塵裝置啟動(如風機、噴霧系統)或推送至PLC系統。
數據分析:通過數據處理系統生成實時報表、趨勢分析、擴散模型預測,輔助決策(如灑水作業優化、工藝流程調整)。
溯源體系:結合計算機視覺與聲學傳感器構建多模態污染溯源系統,定位污染源。
5.維護校準與質量保障
日常維護:每日清潔預過濾器、每周清洗進氣通道、每月執行流量驗證(皂膜流量計校準)、季度更換濾芯、年度送檢CMA認證。
校準流程:
零點校準:潔凈空氣沖洗傳感器3-5分鐘,確保無塵環境下顯示為零。
跨度校準:標準粉塵發生器生成已知濃度氣溶膠(如KCl溶液霧化),偏差超過±5%時進行多點線性修正。
放射性源管理:β射線型設備需持證人員操作,報廢時嚴禁私自拆卸放射源。
穩定性驗證:24小時連續運行測試,零點漂移≤±2%FS,重復性誤差≤±5%,符合省級計量院檢定標準。