Um zu beurteilen, ob der Gasanalysator-Sensor kalibriert werden muss, muss er den Betriebszustand der Geräte, die Anomalien der Daten, die Kalibrierungszyklusanforderungen und die Veränderungen der äußeren Umgebung umfassend beurteilen, und der Kern besteht darin, das Risiko von Sensorverschiebung oder Ausfall durch die drei Dimensionen der "Datenverifizierung, Funktionserkennung und Zyklusmanagement" zu erkennen, um Verzerrungen der Erkennungsergebnisse zu vermeiden (z. B. Sicherheitsfallmeldungen / Fehlermeldungen, Umweltdatenüberschreitungen). Im Folgenden finden Sie spezifische Beurteilungsmethoden, die den täglichen Betrieb und die außergewöhnlichen Szenarien abdecken:
1. Beurteilung anhand der "Datenabweichung": Direkte Erkennung des Sensordrifts
Wenn der Sensor eine Leistungsabschwächung oder Drift aufweist, wird er direkt in den Erkennungsdaten reflektiert und muss sich auf die folgenden 5 Arten von Anomalien konzentrieren:
Die Daten sind „unverändert“ oder „nicht reagieren“
Phänomen:
Standardgase in bekannten Konzentrationen (z. B. Kalibrierung mit 100 ppmCO) mit unveränderten Sensormesswerten (z. B. immer 0 oder feste Werte);
Die Gaskonzentration in der Umgebung ändert sich deutlich (z. B. Wechsel von sauberer Luft auf hochkonzentrierte Gase) und die Messwerte schwanken nicht (z. B. zeigt ein VOC-Sensor immer noch "0" in einer flüchtigen Umgebung mit Lösungsmitteln).
Ursache: Ausfälle der Sensorkernkomponenten (z. B. Trocknung der elektrochemischen Sensorelektrolyten, Vergiftung des Katalysators des katalytischen Verbrennungssensors) oder Signalübertragungsfehler müssen sofort eingestellt und kalibriert / ausgetauscht werden.
Daten „zu stark driften“: Abweichung von theoretischen Werten oder historischen Basislinien
Phänomen:
Abweichungen im Vergleich zu Standardgasen überschreiten den erlaubten Bereich (z. B. vorgeschriebener Fehler ≤ ± 5% FS, tatsächlicher Fehler bis ± 10% FS) nach dem Eintritt in das Standardgas;
Anormal im Vergleich zu historischen Daten: Langfristige Überwachung der gleichen stabilen Umgebung (z. B. Sauerstoffkonzentration an einem feststehenden Werkstattpunkt) und kontinuierliche unidirektionale Drift der jüngsten Daten (z. B. Rückgang der Sauerstoffkonzentration von 20,9% VOL auf 19,5% VOL pro Monat ohne merkliche Veränderungen in der Umgebung).
Beispiel: Ein CO-Sensor in einer Fabrik überwacht die Abgase in der Werkstatt, nachdem das Standardgas (50 ppmCO) eingeführt wurde, zeigt der Sensor 58 ppm, einen Fehler von 16%, weit über den zulässigen Bereich von ± 5%, was bedeutet, dass der Sensor driftet und kalibriert werden muss.
3. „Unregelmäßig schwankende“ Daten: Ohne äußere Störungen, aber häufig wechselnd
Phänomen: In einer Umgebung mit stabilen Gaskonzentrationen (z. B. Laborkalibrierungskammer) springen die Sensormessungen unregelmäßig (z. B. 20 ppm auf einmal, 35 ppm auf einmal, ohne offensichtliche Ursachen) und ausschließen externe Faktoren wie "Fluktuationen des Luftstroms, elektromagnetische Störungen".
Ursache: Abnahme der Stabilität des Sensors (wie Temperatur-Drift des Halbleitersensors, schlechter Kontakt der Elektroden des elektrochemischen Sensors), muss die Stabilität durch Kalibrierung überprüft werden, wenn nach der Kalibrierung immer noch schwankt, muss der Sensor ersetzt werden.
Reaktionsgeschwindigkeit „deutlich verlangsamt“: Konzentrationsänderungen können nicht rechtzeitig erfasst werden
Phänomen:
Nach dem Eintritt in das Standardgas erreicht der Sensor 90% der vollen Reaktionszeit (T90) weit über die Vorschriften der Anleitung hinaus (wie vorgeschrieben T90≤30 Sekunden, dauert es tatsächlich 2 Minuten);
Bei einem Gasleck vor Ort wird der Sensoralarm verzögert (z. B. nach künstlichem Geruch wird der Sensoralarm noch nicht ausgelöst).
Ursache: Abnahme der Sensitivität des Sensors (z. B. Verschmutzung der optischen Linsen des Infrarotsensors, Verstopfung der Diffusionsmembran des elektrochemischen Sensors) erfordert eine Kalibrierung nach der Reinigung, wenn sich die Reaktionsgeschwindigkeit nach der Kalibrierung nicht verbessert hat, müssen die Komponenten ersetzt werden.
Null-Punkt / Vollbereich "Offset": Unzulässigkeit der Basislinie führt zu einem Gesamtfehler
Phänomen:
Nullpunkt-Verschiebung: In sauberer Luft (z. B. Umgebung mit hochreinem Stickstoff oder Zielgas) weicht die Nullpunktmessung des Sensors vom "theoretischen Nullpunkt" (z. B. der Nullpunkt des Sauerstoffsensors sollte sich 0% VOL nähern und 1,5% VOL tatsächlich anzeigen); Der Nullpunkt des CO-Sensors sollte sich 0 ppm nähern und tatsächlich 5 ppm anzeigen).
Vollständige Verschiebung: Durchgang in das Vollständige Standardgas (z. B. Sensor Messbereich 0-1000ppm, Durchgang in 1000ppm Standardgas), Lesungen von nur 800ppm, Abweichung von 20%.
Schlüssel: Null- und Vollstandspunkte sind die Kerngrenzwerte für die Kalibrierung von Sensoren und jede Benchmarkverschiebung führt zu Erkennungsfehlern an allen Konzentrationspunkten, die sofort kalibriert werden müssen.
Beurteilung anhand der Ergebnisse der Funktionsprüfung: Überprüfung der Leistung durch Hilfsmittel
Einige Gasanalysatoren verfügen über einen "funktionalen Detektionsmodus", der schnell bestimmt, ob ein Sensor kalibriert werden muss, indem ein eingebautes Programm oder ein externes Werkzeug verwendet wird:
1. Das Gerät verfügt über die Funktionsprüfung "Zero-Point-Kalibrierung / Spannenkalibrierung"
Die meisten Analysatoren unterstützen die „manuelle Nullpunktkalibrierung“ (bei Eintritt in saubere Luft werden die aktuellen Messwerte automatisch auf Null eingestellt) und die „Spannenkalibrierung“ (bei Eintritt in Standardgase werden die Messwerte automatisch auf den Standardwert korrigiert):
Wenn nach der "Nullpunktkalibrierung" die Nullpunktmessungen nicht auf den theoretischen Wert zurückkehren können (z. B. nach der Nullpunktkalibrierung des Sauerstoffsensors wird noch 1% VOL angezeigt);
Wenn „Spannenkalibrierung“ angezeigt wird, wird das Gerät „Kalibrierung fehlgeschlagen“ (z. B. nach Eintritt von Standardgas kann die Messung nicht mehr als 90 % des Standardwertes erreichen und das Gerät entscheidet, dass die Kalibrierung ungültig ist).
Die oben genannten Umstände zeigen, dass der Sensor stark verschoben ist, müssen Sie zunächst Hardwarefehler beheben (z. B. ob der Sensor an Ort und Stelle installiert ist), dann versuchen Sie zu kalibrieren, wenn die Kalibrierung mehrmals fehlschlägt, müssen Sie den Sensor ersetzen.
2. Vergleich der Daten von „Sensoren des gleichen Typs“ oder „Standardgeräten“
Wenn vor Ort mehrere Analyzer des gleichen Modells vorhanden sind, können Sie den zu prüfenden Sensor in der gleichen stabilen Umgebung mit dem Sensor, der "bekannt ist, dass er für die Kalibrierung geeignet ist", vergleichen:
Wenn beide Abweichungen über ±5% liegen (oder das Gerät einen Fehler zulässt), muss der zu erkennende Sensor möglicherweise kalibriert werden.
Bei Standardausrüstung im Labor (z. B. Gaschromatometer, hochpräzise Infrarot-Gasanalysatoren) können die Prüfergebnisse des Feldanalysators mit der Standardausrüstung verglichen werden:
Beispiel: Detektion eines Abgases mit einem VOC-Analysator vor Ort mit einer Messung von 80 ppm; Die gleiche Probe wurde mit einem Labor-Gaschromatometer mit einer Abweichung von 65 ppm mit einer Abweichung von 18,7% getestet, was darauf hindeutet, dass der Feldsensor kalibriert werden muss.