青島中韓沙塵暴站大氣顆粒物監測儀故障分析與檢修

侯忠新 趙長芳 張少博 張在霞 盧娜 任哲

摘要：通過分析中韓沙塵暴站大氣顆粒物監測儀（Grimm180）工作原理，儀器采樣氣路故障檢測和處理，故障處理事例，分析了大氣顆粒物監測儀采樣氣路、除濕氣路堵塞原因，溫濕傳感器故障和監測儀數據無法下載，數據傳輸故障、數據偏大、數據偏小原因等，并根據故障內容，給出了檢修方法，及時排除故障，確保儀器工作正常，上傳及時率達到省局要求。

關鍵詞：大氣顆粒物監測儀;工作原理;故障;檢修

中圖分類號：X85 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.096

Abstract： By analyzing the working principle of the atmospheric particulate matter monitor （Grimm180） of the China-Korea Sandstorm Station， the instrument sampling gas path fault detection and processing， and the fault handling cases， the atmospheric gas particle monitor sampling gas path， the dehumidification gas path blockage reason， the temperature and humidity sensor are analyzed. The fault and monitor data cannot be downloaded， the data transmission is faulty， the data is too large， and the data is too small. According to the fault content， the maintenance method is given， the fault is eliminated in time， the instrument works normally， and the uploading timely rate meets the requirements of the provincial bureau.

Keywords： Atmospheric particulate matter monitor; Working principle; Fault; Overhaul

1Grimm180大氣顆粒物監測儀

1.1 儀器原理

Grimm180大氣顆粒物監測儀器主要借助直角光反射原理對大氣的成分進行反射性檢定，如圖1為Grimm180大氣顆粒物監測設備設計圖。該程序工作時，以1.2-1.5L/min的恒定速率進行做功，儀器每轉動一圈，設備就將其周圍的空氣都吸入到氣體樣品存儲空間內。同時，半導體激光檢驗渠道是按照高頻率激光傳導的速率，對收集到的氣體進行集中檢測。若實際檢驗的空氣氣體顆粒濃度在1-1600μg/m3之間，說明此時的空氣氣體樣本檢驗方法可測定氣體中顆粒的數量;反之，說明無法準確測定出檢驗結果。如儀器檢測時，氣體中有大氣顆粒的存在，激光儀器將在同一平面上進行顆粒含量直角折射。相應的進行直角折射測驗后，大氣中的顆粒也會被氣體調控光反射到脈沖信號反饋平臺中，進而使脈沖信號發生變化。一般來說，Grimm180大氣顆粒物監測儀器是通過脈沖信號調節儀器，將大氣顆粒中的信號情況進行反饋記錄。結果表明：脈沖信號的強度越大，空氣中顆粒的含量也越多。

1.2 主要特點

Grimm180環境大氣顆粒物監測儀，屬于較標準的工業架構式技術，它一方面利用數字程序集成化控制體系對大氣環境檢測環境進行綜合檢測，另一方面也借助光折射原理，將空氣中的檢測情況進行集中性反饋。Grimm180環境大氣顆粒物監測儀實際應用時，需先利用大氣環境檢測通道，集中對區域環境的空氣質量進行綜合測定，其測定結果包括PM10、PM2.5等物質。該種測定方式是數字程序的集成檢測，檢測過程并不需要頻繁更換檢測端口，僅需一個檢測端口就可以完成檢測，由此，Grimm180環境大氣顆粒物監測設備，就具有操作便捷的技術應用特征。

2 故障處理實例

（1）故障問題概述：大氣顆粒物監測儀所測設備用于區域空氣PM2.5的含量情況檢測，依據空氣質量檢驗的一般標準，當空氣中PM2.5的含量值越高，說明大氣中顆粒含量的比例也比較高。檢驗人員利用大氣顆粒物監測儀進行勘測時，初步測定值為M，重新取樣后測定結果為M+（M>M+），第三次進行空氣取樣測定后，測定結果為M-，且（M

（2）在大氣顆粒物監測儀器控制結構的體系上，適當的調整濕度傳感器，并將濕度調整體系控制在最基礎的數據上，一般是0。首先對濕度傳感器的主機控制部分進行檢測。若主機正常，說明此時濕度傳感器可能出現了外部濕氣侵入的問題。維修人員需先對設備進行除濕操作，然后再逐步將濕度傳感器的溫度向上調節，直到后調節到最高溫度。若此時依舊無法對濕度傳感器的溫度勘測能力進行恢復，需考慮更換濕度傳感器中受損嚴重的元件，此時需將濕度傳感器的所有程序全部關閉。最后，重新對濕度傳感器周圍元件，并徹底重新啟動程序。

（3）對濕度傳感器部分故障處理后，需再次對空氣濕度檢測檢驗泵部分進行勘察檢驗。但該部分檢測必須要在濕度傳感器故障處理完成后，方可以更進一步確定空氣計算泵的計算值偏離問題出現的具體原因，然后適當的進行計算氣壓值、溫度調控值的計算即可。

（4）進行計算泵的故障處理，按照本次故障檢測的具體情況，先將空氣計算泵啟動到數值輸出狀態，然后在屏幕上輸出顯示輸出程序命令，再具體對空氣計算泵計算對象命令逐條進行正確情況核對，將其中命令不正確的部分進行更改，然后點擊命令修改確定后，修復空氣計算泵命令修改后的傳輸命令結構，直到空氣計算泵的顯示窗口中顯示命令“修改成功”字樣后，重新啟動程序完成空氣計算泵問題修工作。

（5）軟件故障與處理，下載軟件故障：①按照大氣顆粒物監測儀的下載路徑進行文件下載，但在程序下載在期間，也極易出現下載軟件受到周圍壓縮包影響，而出現核心文件被其他文件占據空間的問題。此時若不進行外部強制性程序下載干預，最后所獲得的文件也是不完整的。②將大氣顆粒物監測儀下載壓縮包從眾多的捆綁信息中分離出來，然后單獨運用大氣顆粒物監測儀下載窗口下載即可。

（6）儀器調控與恢復，將大氣顆粒物監測儀完整的安裝在計算機程序上，并運用前段數據結構連接到空氣檢測硬件儀器上，同時啟動檢測設備和電腦程序，按照程序自動選定的文件格式進行文件對應傳輸。最后，脫離傳輸程序后，重新啟動大氣顆粒物監測設備。

3 結論與討論

（1）青島中韓沙塵暴檢測部門地處我國沿海地區，這里自然環境的變化受到的大海等濕度、水凝結速率等方面因素的影響，運用Grimm180環境大氣顆粒物監測設備進行自然環境勘測時，極易出現設備受潮等客觀性問題的干擾。為確保實際檢測工作能夠順利實施，必須要做好Grimm180環境大氣顆粒物監測設備的綜合勘測，針對故障出現的原因適當的給予技術維修方法的科學處理。

（2）針對Grimm180環境大氣顆粒物進行檢驗分析時，首先要嚴格按照程序設計的一般要求進行設備安裝、啟動;其次，利用Grimm180環境大氣顆粒物監測電子程序，對大氣環境進行顆粒勘測測驗，包括測驗程序的啟動時間，測定指標等方面;最后，對大氣環境的測定條件進行綜合檢驗，對比測驗結果與環境檢驗指標之間的異同情況。

（3）設備實際應用中，也可能由于外部應用環境處理不當，而導致Grimm180環境大氣顆粒物監測結果不準確等問題。如，由于空氣檢定空間的密封性不夠好，導致儀器電阻突然增大、局部電路受損嚴重。為解決這些問題，就必須要在Grimm180環境大氣顆粒物監測時，對設備應用的外部環境綜合勘探，并盡量避免設備應用在容易受到風雨侵襲的環境中，需做好設備應用外部環境的保護工作，方可最大化發揮Grimm180環境大氣顆粒物監測設備的優勢，提高環境檢測信息的準確性。

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收稿日期：2019-03-01

作者簡介：侯忠新（1970-），男，漢族，學士，工程師，研究方向為大氣探測，環境監測。