氢气分析仪原理维护与保养操作

这是一份非常实用和操作导向的《氢气分析仪原理、维护与保养操作指南》。我们将重点放在具体的操作步骤上。

第一部分：核心工作原理（操作人员须知）

了解原理是正确操作和维护的基础。氢气分析仪主要基于以下几种原理，其中热导式为常见：

1. 热导原理

• 核心思想：氢气具有极高的热导率（是普通气体的数倍）。

• 如何工作：仪器内部有一个“热导池”（内置热敏元件）。当氢气进入测量室，会因为带走更多热量，引起元件电阻变化。仪器通过测量这个变化来计算氢气浓度。

• 操作意义：背景气体成分会严重影响测量结果。如果待测气体背景成分变化大，必须使用背景气补偿功能或选择其他原理的仪器。

2. 电化学原理

• 核心思想：氢气与传感器内的电解液发生化学反应，产生与浓度成正比的电信号。

• 如何工作：氢气扩散通过隔膜，在电极上发生反应产生微电流。

• 操作意义：传感器有固定寿命（通常2-3年），即使不用也会自然老化。需要注意交叉干扰（如CO等气体）。

3. 催化燃烧原理

• 核心思想：测量氢气在催化剂作用下燃烧产生的热量。

• 如何工作：氢气在检测元件上无焰燃烧，引起铂丝电阻变化。

• 操作意义：主要用于测爆。传感器易中毒（如硅化物、硫化物），且必须在有氧环境下使用。

第二部分：日常维护操作（每日/每次使用前）

以下操作应形成例行检查表。

操作项目 具体操作步骤 合格标准/注意事项

1. 外观检查 1. 环视仪器，检查机壳有无明显破损、裂痕。
2. 检查显示屏是否清晰，按键是否灵活。
3. 检查取样探头和采样管线有无机械损伤。 外观完好，各部件无松动。

2. 气路密封性检查 1. 开启气源，使系统有一定压力。
2. 用肥皂水或专用检漏液涂抹在所有接头、阀门和密封处。
3. 观察有无气泡产生。 无任何气泡产生。如有泄漏，立即紧固或更换接头。

3. 过滤器检查 1. 关闭气源，对系统泄压。
2. 取出取样探头前端和仪器进气口的过滤器。
3. 观察过滤器颜色和状态。 过滤器芯洁白干燥。若出现变灰、变黑、结块、油污或潮湿，必须立即更换。

4. 流量检查 观察仪器自带的流量计或查看仪器内部显示的瞬时流量值。 流量应稳定在仪器说明书要求的范围内（通常为0.5-1.5 L/min）。流量过大或过小均需调整。

5. 开机预热与零点检查 1. 接通电源，让仪器预热至少30分钟。
2. 通入纯净的零点气（如高纯氮气）。
3. 观察读数是否稳定在“0”点附近（允许有微小偏差）。 读数稳定。如果偏差超出仪器允许范围（见说明书），需记录并在定期保养时进行校准。

第三部分：定期保养与校准操作（每周/每月/每季度）

这是保证数据长期准确的关键，必须严格执行。

操作一：定期校准（两点校准法）

• 周期：建议1-3个月一次，或根据工艺要求决定。

• 所需物料：

◦ 零点气：高纯氮气（纯度99.999%以上）或纯净合成空气。

◦ 量程气：已知精确浓度的氢气标准气体（如50% H₂ in N₂），浓度应接近实际测量值。

• 操作步骤：

1. 准备：连接好零点气和量程气钢瓶，并调节减压阀。

2. 零点校准：

▪ 通入零点气，稳定流量至规定值。

▪ 待仪器读数稳定后（通常3-5分钟），进入仪器菜单，选择“零点校准”（或类似选项）。

▪ 确认执行，仪器会自动将当前值校准为零。

3. 量程校准：

▪ 切换通入量程气，稳定流量。

▪ 待读数稳定后，进入菜单选择“量程校准”。

▪ 输入标准气瓶上标注的标准浓度值，确认执行。

4. 验证：

▪ 再次通入量程气（或另一瓶不同浓度的标准气）。

▪ 观察显示值是否在标准气浓度的允许误差范围内。如合格，校准完成。

操作二：传感器保养与更换

• 热导传感器：如发现响应迟缓或校准无法完成，可能为污染。需联系厂家或专业人员用溶剂清洗。

• 电化学/催化燃烧传感器：均有使用寿命。需记录启用日期，到期或性能不达标时（如校准失败、响应慢），必须更换。更换后必须重新进行两点校准。

操作三：气路清洁

• 当怀疑气路被油污或颗粒物污染时：

1. 拆下传感器和精密部件。

2. 用无水乙醇或丙酮冲洗管路。

3. 用洁净的压缩空气或氮气彻底吹扫干燥。

4. 重新组装。

第四部分：常见故障排查操作流程

故障现象 排查操作步骤（由简到繁）

读数波动大 1. 检查气路流量是否稳定。
2. 检查过滤器是否堵塞。
3. 检查气路是否有轻微泄漏。
4. 检查供电电源是否稳定。

测量值偏差大 1. 执行两点校准。
2. 若校准失败，检查标准气是否过期或不准。
3. 检查传感器是否到寿命或已污染。
4. 检查环境温度是否变化过大。

响应缓慢 1. 首要操作：检查并更换过滤器。
2. 检查取样管线是否过长或弯曲。
3. 检查传感器性能（是否老化）。

无显示/不开机 1. 检查电源线是否接好。
2. 检查仪器保险丝是否熔断。
3. 联系设备供应商。

安全操作规程

• 维护前：必须关闭气源、断电，并对管道进行泄压。

• 在防爆区域：维护操作必须遵守现场防爆安全规定。

• 标准气体：钢瓶需妥善固定，使用后立即关闭阀门。

后，强烈建议您： 将以上操作制成维保记录表，每次操作后详细记录日期、人员、操作内容及结果。这本记录是设备管理的宝贵资产。请务必以您具体仪器的厂家说明书为高操作准则。

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