I. performance du matériel et des composants de base de l'instrument

Les composants de base de l'analyseur d'hydrogène déterminent directement l'effet de la mise en œuvre du principe de détection, l'atténuation de ses performances ou les défauts de conception entraînent directement des écarts de précision, les facteurs d'influence communs comprennent:

Performances des capteurs / détecteurs les Analyseurs d'hydrogène de différents principes (par exemple, conductivité thermique, électrochimie, chromatographie en phase gazeuse, absorption laser) reposent sur différents composants de base dont l'état est essentiel à la précision:

Conductivité thermique (TCD): le noyau est le détecteur de cellule de conductivité thermique, si les éléments sensibles à la chaleur (tels que le fil de platine, le fil de tungstène) vieillissent, la valeur de la résistance dérive, ou la pollution du circuit d'air à l'intérieur de la cellule de conductivité thermique, fuite d'air, entraînera un écart de conversion de "différence de conductivité thermique → signal électrique", en particulier dans la mesure de faible concentration (< 1%) erreur significative.

Formule électrochimique: dépend du capteur d'hydrogène (par exemple, type pile à combustible, type de combustion catalytique), si l'activité de l'électrode diminue (par exemple, empoisonnement du catalyseur), l'électrolyte s'assèche, la durée de vie du capteur expire, il en résulte une mauvaise linéarité du signal de réponse, une « faible valeur de mesure» ou une « dérive du point zéro».

Type d'absorption laser: le noyau est l'émetteur laser et le détecteur, si la longueur d'onde du laser dérive (Pic d'absorption caractéristique de l'hydrogène désaligné), la sensibilité du détecteur diminue, ce qui entraînera un écart de « changement d'intensité lumineuse → calcul de la concentration», en particulier pour la mesure de l'hydrogène à l'état de traces (PPM) a un impact important.

étanchéité et propreté des systèmes de voies d'air

Fuite de gaz: s'il y a une petite fuite dans la ligne d'échantillonnage, le raccord, la vanne, il peut provoquer une infiltration d'air (ou de gaz porteur), diluer la concentration d'hydrogène dans l'échantillon (ou modifier la composition du gaz dans la cellule de conduction thermique), en particulier lors de L'échantillonnage à pression négative ou de la mesure de faible concentration, l'erreur causée par la fuite peut atteindre 5% - 20%.

Pollution des voies aériennes: les résidus d'huile, d'humidité, de poussière dans les lignes ou l '« effet mémoire» de la mesure précédente d'échantillons à forte concentration Adsorbent / libèrent de l'hydrogène, ce qui entraîne des mesures élevées d'échantillons à faible concentration (contamination croisée), par exemple la contamination de la vanne d'Admission d'un analyseur d'hydrogène par chromatographie en phase gazeuse affecte directement la précision de l'intégration de la zone de crête.

Système de traitement du signal et d'étalonnage

Stabilité du circuit: le module d'amplification du signal de l'instrument, le convertisseur A / D, s'il est soumis à des fluctuations de l'alimentation (telles que l'instabilité de la tension), des interférences électromagnétiques, provoqueront un bruit du signal de détection et réduiront la répétabilité des données (telles que la plage de fluctuation des valeurs de mesure multiples au - delà des exigences de précision).

Validité de l'étalonnage: si la concentration de gaz étalon utilisée pour l'étalonnage est inexacte (p. ex. expiration du gaz étalon, erreur de formulation) ou si le processus d'étalonnage n'est pas normalisé (p. ex. circuit de purge insuffisant, nombre insuffisant de points d'étalonnage), la courbe d'étalonnage de l'instrument « concentration - signal » est décalée et toutes les mesures ultérieures sont basées sur une référence erronée, ce qui entraîne une diminution naturelle de la précision.

II. Effets du prétraitement des échantillons

L'objet de mesure de l'analyseur d'hydrogène est "gaz d'échantillon prétraité", si l'échantillon n'atteint pas l'état requis par l'instrument, même si l'instrument lui - même est qualifié de précision, il produira des résultats erronés, les facteurs d'influence principaux comprennent:

Composants perturbateurs dans le gaz de l'échantillon si l'échantillon contient des composants ayant des propriétés similaires à celles de l'hydrogène ou affectant le principe de détection, il interfère directement avec la mesure:

Conductivité thermique: si l'échantillon contient de l'hélium (He, la conductivité thermique est proche de celle de l'hydrogène), il sera compté par erreur dans la concentration d'hydrogène, ce qui entraînera une mesure élevée; S'il contient des gaz à faible conductivité thermique tels que le co₂, le ch₄, etc., il diluera la « différence relative de conductivité thermique» de l'hydrogène, ce qui entraîne une faible mesure.

Formule électrochimique: si l'échantillon contient du sulfure (h₂s), du monoxyde de carbone (CO), il peut empoisonner le catalyseur ou l'électrode, ce qui entraîne une réponse lente du capteur et une diminution de la précision; S'il contient de l'oxygène (o₂), certains capteurs électrochimiques réagissent simultanément à o₂, provoquant des interférences croisées.

Type d'absorption laser: si l'échantillon contient de la poussière, du brouillard d'eau, il bloquera le chemin optique du laser (diffusion de la lumière), ce qui entraînera une diminution de l'intensité lumineuse reçue par le détecteur et une augmentation de la concentration d'hydrogène (ou ne peut pas être détectée normalement).

Stabilité de la pression et du débit de gaz d'échantillon la plupart des Analyseurs d'hydrogène ont des exigences claires pour la pression d'admission, le débit (par exemple 0,1 - 0,5 MPa, 50 - 200 ml / min):

Fluctuation de pression: dans la formule de conduction thermique, le changement de pression modifie la densité moléculaire du gaz, affecte l'efficacité de la conduction thermique dans la cellule de conduction thermique, entraînant des fluctuations du signal; Dans la formule de chromatographie en phase gazeuse, l'instabilité de la pression modifie le débit de gaz porteur, ce qui entraîne un décalage du temps de pic de sortie d'hydrogène, une erreur d'intégration de la surface du pic.

Débit trop élevé / trop faible: un débit trop faible peut entraîner un temps de rétention trop long de l'échantillon dans le circuit gazeux, une réponse retardée et une vulnérabilité à la contamination résiduelle; Un débit trop élevé peut dépasser la capacité de réponse du capteur (par exemple, le capteur électrochimique ne peut pas réagir à temps), ce qui entraîne une faible valeur de mesure.

Température et humidité du gaz échantillon

Température: la conductivité thermique est extrêmement sensible à la température (la conductivité thermique varie avec la température), si la température de l'échantillon fluctue (par exemple, la température ambiante plonge), cela entraînera un changement de température de référence dans la cellule de conductivité thermique et la différence de température de l'échantillon, affectant directement la précision du signal; Dans la formule d'absorption laser, les changements de température affectent le coefficient d'absorption des molécules d'hydrogène, ce qui entraîne un écart dans le calcul de la concentration.

Humidité: si l'échantillon contient beaucoup de vapeur d'eau (par exemple, gaz d'échappement de pile à combustible, gaz de procédé chimique), il peut se condenser sur la surface du capteur (par exemple, électrodes électrochimiques soumises à un court - circuit d'humidité), obstruer le circuit de gaz, ou modifier la conductivité thermique du gaz (conductivité thermique de la vapeur d'eau est très différente de celle de l'hydrogène), ce qui entraîne une diminution de la précision.

Iii. Effets des conditions environnementales

L'environnement de fonctionnement de l'analyseur d'hydrogène peut indirectement réduire la précision en affectant les performances du matériel, l'état de l'échantillon, notamment:

Température ambiante et humidité

Température: les modules de circuit à l'intérieur de l'instrument (tels que l'amplificateur de signal), les capteurs (tels que la cellule de conduction thermique) sont sensibles à la température, si la température ambiante est en dehors de la plage nominale de l'instrument (généralement 5 - 40 ℃), il peut provoquer une dérive des composants électroniques, la performance du capteur est instable, par exemple, chaque augmentation de la température de 10 ℃, la dérive du point zéro de certains capteurs électrochimiques peut augmenter de 2% - 5%.

Humidité: l'environnement à humidité élevée (par exemple, Rh > 85%) peut provoquer l'humidité, la corrosion de la carte électronique interne de l'instrument, affectant la transmission du signal; Si l'environnement se condense, la vapeur d'eau peut s'infiltrer dans le circuit de gaz et former un liquide corrosif avec des impuretés dans le gaz de l'échantillon, telles que des gaz acides, endommageant les composants de base.

Perturbations électromagnétiques et vibrations

Interférence électromagnétique: s'il y a un équipement de forte puissance à proximité de l'instrument (par exemple, un convertisseur de fréquence, un moteur, une ligne à haute tension), le rayonnement électromagnétique qu'il produit peut interférer avec le signal du circuit de l'instrument, ce qui entraîne l'apparition d'un fouillis dans le signal de détection et réduit la répétabilité des données (par exemple, l'élargissement de la plage de fluctuation des mesures multiples).

Vibrations: si l'instrument est installé dans des scènes de fortes vibrations (par exemple, à côté de l'équipement d'atelier, sur un véhicule en mouvement), il peut provoquer un desserrage du joint de la voie d'air (fuite), un décalage de la position du capteur (par exemple, l'émetteur laser est dévié de l'alignement du détecteur), en particulier sur la stabilité de la boîte à colonnes de type chromatographie en phase gazeuse, ce qui entraîne des perturbations de pointe.

Qualité de l'air ambiant si l'instrument est utilisé pour des mesures ouvertes (telles que la détection de la teneur en hydrogène de l'air intérieur), la présence de composés organiques volatils (COV) ou de poussières dans l'environnement peut pénétrer à l'intérieur par l'évent ou l'orifice d'échantillonnage de l'instrument, contaminer le capteur ou le circuit d'air, par exemple, les COV peuvent s'adsorber sur la surface du capteur électrochimique, affectant sa réponse sélective à l'hydrogène.

Seul un contrôle intégré de ces facteurs peut assurer une sortie stable et à long terme des résultats de mesure de haute précision de l'analyseur d'hydrogène.