浅析nox自动监测仪光电倍增管输出值偏小、自动零点偏移过大的问题

（１） 反应池受污染 （２） 自动零阀和 ＮＯ／ＮＯＸ 阀之间漏气 （３） 光电倍增管损坏 （４） 模数转换、输出电路部分故障
（１） 清洗反应池 （２） 检漏 （３） 更换光电倍增管 （４） 更换电压 ／频率 （Ｖ／Ｆ） 转换板
３３ 排查பைடு நூலகம்电倍增管
ＮＯＸ 自动监测仪是利用化学发光原理，通过
测量 ＮＯ与 Ｏ３气相发光反应的光强度从而计算出 空气中 ＮＯ２ 的浓度，在工作过程中有以下两个重 要的光化学反应：
ＮＯ＋Ｏ３→ＮＯ２ ＋Ｏ２
（１）
ＮＯ２ →ＮＯ２＋ｈｖ
（２）
在化学反应式 （１） 中一氧化氮与臭氧发生反
应生成激发态的二氧化氮，在化学反应式 （２） 中
激发态的二氧化氮分子通过发射光子以释放多余的
能量回到低能态。发光的强度正好与一氧化氮的浓
度成正比。此时光电倍增管接受照射在其上的光
强，经过光电转换，再通过 ＣＰＵ计算得出 ＮＯ２ 的 浓度。
２０１７年 ４月 １２日上午对个旧市城市空气自动 监测系统少年宫子站点的 ＮＯＸ 自动监测仪进行校 准时，发现其光电倍增管输出值偏小，特别是对 ＮＯ标准气体浓度为 ４００ｐｐｂ的 ＮＯ跨度进行校准时 倍增管输出值小，其响应值仅 ４６０ｍｖ左右，调整 Ｒ１９开关和 ＤＩＰ开关时光电倍增管视值变化仍然不 大，ＤＩＰ开 关 全 开 时， 倍 增 管 的 高 压 已 达 ９０２ｖ （超过仪 器 所 能 接 受 的 上 限 值 ）， 但 是 光 电 倍 增 管 输出 值 仍 小 （此 时 为 ５３０ｍｖ）。校 准 确 定 后 斜 率 ＞１３，已超过斜率上限。
由此可见，光电倍增管是 ＮＯＸ 自动监测仪的 核心部件，只有在正常的工作状态下工作，才能保
证仪器测得数据的准确性。根据表 １的分析，光电
倍增管受潮会引起光电倍增管输出值过小，它的损
害也会造成自动零点漂移过大。排查光电倍增管是
必要的。
首先把光电倍增管卸下并打开 （注意避光保
护光电倍增管），在恒温烘箱中加热至 ５０℃ 恒 温
故障现象 光电倍增管输出值偏小
自动零点漂移过大
浅析 ＮＯＸ自动监测仪光电倍增管输出值偏小、自动零点偏移过大的问题及解决方法 邹黎明
表 １ ＮＯＸ 自动监测仪故障原因及解决方法 故障原因
解决方法
（１） 光电倍增管内部受潮 （２） 反应池受污染 （３） 无臭氧参与 ＮＯ反应
（１） 加热除湿、更换硅胶 （２） 清洗反应池 （３） 检查臭氧发生器
为了确定本机光电倍增管是否损坏，再将故障
仪器上的光电倍增管换在另一完好的 ＮＯＸ 自动监 测仪上试机，此时在这台正常的 ＮＯＸ 自动监测仪 上并不出现以上的故障现象，通入 ４００ｐｐｂ高浓度
在 ＮＯＸ 自动监测仪工作状态下，把事先准备 好的肥皂液少量而均匀地涂抹在仪器内可见的管道 表面以及相连管道的密封部分，看是否冒泡并找出 漏气点。实际情况并未发现有漏气点，擦去肥皂 液，将仪器装好进行其他故障原因的排查。 ３２ 排查反应池
表 １中初步判断故障时发现造成光电倍增管输 出值偏小、自动零点偏移过大的原因中有反应池受 污染这一项目。先对反应池进行检查。停机待温度 冷却后，拆卸反应池，发现反应池已经严重受污， 全铜的反应池内部已经布满了白色、绿色的点状污 垢，红色滤光玻璃片上也有点状污垢残留。迅速用 擦镜纸仔细进行清洁处理，完成后装好反应池部 件，ＮＯＸ 自动监测仪开机预热，待仪器其余各参 数正常后试机。交替跨度校准和零点校准时，光电 倍增管输出值仍然偏小、自动零点漂移情况仍然存 在。由此可以判断反应池受污染只是造成 ＮＯＸ 自 动监测仪现有问题的一个因素，还有其他部件的故 障有待排查。
关键词：ＮＯＸ 自动监测仪；故障；排查；仪器更换 中图分类号：Ｘ８３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９６５５（２０２０）０２－００９８－０３
ＮＯＸ 自动监测仪是城市环境空气连续自动监 测系统中的重要组成部分，其负责分析空气中 ＮＯ２ 气体的浓度，为各个职能部门提供可靠的数据以便 做出科学决策。仪器能否连续正常工作直接关系到 地区环境保护工作的有序开展。 １ 仪器故障现象
针对 ＮＯＸ 自动监测仪出现的问题，查阅 《环境 空气质量连续自动监测系统》 技术手册，结合日常 工作中积累的经验初步判断故障原因，详见表 １。
收稿日期：２０１９－０７－２０
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３ 排除故障过程和故障分析 ３１ 排查 ＮＯＸ 自动监测仪中连接管道是否漏气
气动管路中的颗粒物不但会影响流速和响应时 间，而且长时间停留在气路中会有腐蚀，会造成气 路部分漏气。系统漏气是仪器发生故障最常见的， 同时也是造成很多仪器故障的首要因素。ＮＯＸ 自 动监测仪自动零点漂移过大、光电倍增管输出偏小 等现象也可能与系统中管道漏气有关。同时检查漏 气是排查仪器故障中较容易的部分，考虑难易程 度，优先检查是否漏气。
整个校准过程中，发现自动零点漂移很大，视 值在 ５０～１６０ｍｖ不停地变化。主要的变化规律是： 校准跨 度 时，自 动 零 点 视 值 持 续 升 高，最 高 到 １６０ｍｖ，在校准零点时，自动零点又从刚才校准跨 度时出现的高值不断下降，最低到 ９５ｍｖ左右。反 复交替跨度校准和零点校准时，自动零点漂移情况 仍然和上述过程相同。 ２ 疑似仪器故障原因
１ｈ，装上 ＮＯＸ 自动监测仪开机预热，待仪器其余 各参数正常后先通 ４００ｐｐｂ的 ＮＯ标准气体 试 机。
按经验判断，如果是光电倍增管受潮，在经过了恒
温除湿后，通入高浓度的 ＮＯ标准气体，此时光电
倍增管的输出值应该比较灵敏。但是除自动零点有
从大到小的下降趋势外，原先出现的光电倍增管输
出值偏小现象依然存在。
环境科学导刊 ２０２０，３９（２）
ＣＮ５３－１２０５／Ｘ ＩＳＳＮ１６７３－９６５５
浅析 ＮＯＸ 自动监测仪光电倍增管输出值偏小、 自动零点偏移过大的问题及解决方法
邹黎明 （个旧市环境科研监测站，云南 个旧 ６６１０００）
摘 要：对 ＮＯＸ 自动监测仪校准时发现光电倍增管输出值偏小、自动零点偏移过大的问题，根据 ＮＯＸ 自动监测仪的工作原理和相关知识分析问题并予以排除解决。提出建议：在环境空气质量相对较差 的子站点，日常的维护工作必须加强检查仪器的频度，对于一些易坏的耗材和部件需要多检查，争取早发 现问题早解决问题。