تصور کنید شما یک مهندس خودرو هستید که در حال انجام آزمایش‌های انتشار گازهای خروجی برای یک موتور جدید هستید. تمام نتایج آزمایش شما به داده‌های ارائه شده توسط یک آنالایزر گازهای خروجی بستگی دارد. اما اگر خود این داده‌ها نادرست باشند چه؟ دقت آنالایزر گاز شما مستقیماً موفقیت کار شما را تعیین می‌کند. بنابراین چگونه می‌توانید از قابلیت اطمینان اندازه‌گیری‌های آنالایزر خود اطمینان حاصل کنید؟ این مقاله عوامل مهمی را که بر دقت آنالایزر تأثیر می‌گذارند، از جمله کالیبراسیون، گرم شدن، رانش صفر و خطای دامنه، بررسی می‌کند تا به شما در به دست آوردن نتایج قابل اعتماد کمک کند.

دقت یک آنالایزر گازهای خروجی از دو جزء اصلی تشکیل شده است: خطای مطلق و خطای نسبی، که معمولاً به عنوان رانش صفر و خطای دامنه شناخته می‌شوند. درک این مفاهیم برای عملکرد و نگهداری صحیح آنالایزر ضروری است.

• رانش صفر:عمدتاً ناشی از اثرات حرارتی در طول گرم شدن آنالایزر است. در طول راه‌اندازی اولیه، ناپایداری دمای داخلی، انحرافات اندازه‌گیری را ایجاد می‌کند. این معمولاً به عنوان یک مقدار ثابت کوچک اضافه یا از اندازه‌گیری‌های واقعی کم می‌شود.
• خطای دامنه:معمولاً ناشی از رقیق شدن گاز (به عنوان مثال، نشت هوا)، کاهش فشار (به عنوان مثال، در ارتفاعات بالا) یا عوامل دمایی جبران نشده است. این به عنوان یک انحراف درصدی ظاهر می‌شود که با مقادیر اندازه‌گیری افزایش می‌یابد.

آنالایزرهای مادون قرمز غیر پراکنده (NDIR) به طور کلی اثرات پیری طولانی مدت را نشان نمی‌دهند که نیاز به اصلاح منظم داشته باشند. با این حال، تنها راه برای تأیید دقت واقعی، آزمایش با گازهای کالیبراسیون با غلظت شناخته شده است. با وجود پایداری آنها، تأیید دوره‌ای همچنان حیاتی است.

برخلاف اجزای NDIR، حسگرهای شیمیایی (مانند حسگرهای O₂ و NOx) با گذشت زمان تخریب می‌شوند. رانش حسگر O₂ را می‌توان با کالیبره کردن با هوای محیط در هنگام صفر کردن اصلاح کرد. حسگرهای NOx معمولاً سالانه 10-20٪ حساسیت خود را از دست می‌دهند که نیاز به کالیبراسیون منظم با مخلوط گاز NO برای حفظ دقت در 5٪ دارد.

دقت آنالایزر تا حد زیادی به نگهداری صحیح بستگی دارد. برای عملکرد بهینه:

• کالیبراسیون اولیه را در شرایط عملیاتی واقعی انجام دهید
• دقت را به صورت فصلی (تقریباً هر 90 روز) تأیید کنید
• حتی بدون کالیبراسیون منظم، اکثر آنالایزرها دقت نسبی را در 10٪ حفظ می‌کنند

داده‌های میدانی از آنالایزرهایی که پس از سال‌ها سرویس برگشته‌اند نشان می‌دهد که گازهای اندازه‌گیری شده توسط NDIR (CO، HC، CO₂) دقت خود را حفظ می‌کنند، در حالی که NOx معمولاً در 10-15٪ از مشخصات کارخانه باقی می‌ماند.

دقت واقعی آنالایزر را فقط می‌توان با آزمایش سیستم کامل (شامل پروب و خطوط نمونه‌برداری) با گازهای کالیبراسیون تأیید شده تأیید کرد. رقیق شدن هوای تشخیص داده نشده همچنان علت اصلی عدم دقت است و تأیید در سراسر سیستم را ضروری می‌کند.

این جزء خطای مطلق عمدتاً در 15 دقیقه اول عملکرد ظاهر می‌شود. توصیه می‌شود قبل از اندازه‌گیری‌های بحرانی، آنالایزر را صفر کنید (بدون برداشتن پروب - به سادگی دکمه صفر را فشار دهید). پس از 15 دقیقه، تثبیت حرارتی این اثر را کاهش می‌دهد، اما حفظ عادت صفر کردن، دقت کلی را بهبود می‌بخشد.

آنالایزرهای مدرن، گرادیان‌های دمای داخلی را نظارت می‌کنند و در طول گرم شدن، اصلاحات صفر را در زمان واقعی انجام می‌دهند. این فرآیند در هنگام صفر کردن بازنشانی می‌شود، به این معنی که رانش انباشته شده می‌تواند حذف شود. برای اندازه‌گیری‌های نزدیک به صفر، صفر کردن مکرر در 20 دقیقه اول توصیه می‌شود.

این جزء خطای نسبی نیاز به گاز کالیبراسیون برای اصلاح دارد. بهترین روش‌ها عبارتند از:

• کالیبره کردن در ارتفاع و دمای عملیاتی
• استفاده از همان پروب و شیلنگ برای کالیبراسیون و آزمایش
• استفاده از گازهای کالیبراسیون در 50-75٪ از مقیاس کامل برای اصلاح بهینه
• اطمینان از تثبیت حرارتی کامل (معمولاً 30 دقیقه پس از راه‌اندازی) قبل از کالیبراسیون

گازهای کالیبراسیون دارای گواهی BAR کالیفرنیا معمولاً 2٪ دقت ارائه می‌دهند. این سیلندرهای فولادی یکبار مصرف حاوی 12.74 لیتر در 300 psi با رابط‌های شیر استاندارد هستند. تحویل مناسب نیاز به جریان کنترل شده کمی بالاتر از نرخ نمونه‌برداری آنالایزر دارد تا از رقیق شدن هوا جلوگیری شود.

از آنجایی که گازهای کالیبراسیون حاوی اکسیژن نیستند، هرگونه خوانش O₂ نشان‌دهنده رقیق شدن هوا است. خواندن بالای 0.6٪ نشان‌دهنده بیش از 3٪ آلودگی هوای نسبی است. توجه داشته باشید که حسگرهای O₂ برای تثبیت به 90 ثانیه زمان نیاز دارند.

گازهای کالیبراسیون حاوی پروپان هستند، اما آنالایزرهای حالت بنزین معادل‌های هگزان را اندازه‌گیری می‌کنند (حدود نیمی از غلظت پروپان). برخی از آنالایزرها به طور خودکار در طول کالیبراسیون به حالت پروپان تغییر می‌کنند تا از این اختلاف جلوگیری شود.

یک سیلندر دارای گواهی BAR به طور معمول گاز کافی برای 100 کالیبراسیون پنج دقیقه‌ای فراهم می‌کند - معادل 25 سال در کالیبراسیون‌های فصلی.