美國(guó)TSI環(huán)境檢測(cè)儀廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、暖通空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試及職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)等領(lǐng)域。隨著使用時(shí)間增長(zhǎng),傳感器性能會(huì)發(fā)生緩慢變化,其中傳感器老化及零點(diǎn)漂移是最常見(jiàn)的兩類問(wèn)題。掌握正確的處理方法,對(duì)維持儀器準(zhǔn)確性具有實(shí)際意義。
傳感器老化現(xiàn)象及識(shí)別
傳感器老化是指敏感元件在長(zhǎng)期工作過(guò)程中因物理或化學(xué)特性改變而導(dǎo)致響應(yīng)特性偏離初始狀態(tài)的現(xiàn)象。電化學(xué)傳感器、光散射傳感器及半導(dǎo)體傳感器均存在不同程度的老化特性。老化通常表現(xiàn)為靈敏度下降、響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、基線漂移以及重復(fù)性變差。
用戶可通過(guò)定期記錄標(biāo)準(zhǔn)濃度下的響應(yīng)值來(lái)監(jiān)測(cè)老化趨勢(shì)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)儀在清潔環(huán)境中的示值持續(xù)偏高或偏低,且排除其他干擾因素后仍未恢復(fù),則可初步判斷存在老化或零點(diǎn)漂移問(wèn)題。一般而言,傳感器使用超過(guò)推薦壽命周期后,老化速率會(huì)明顯加快。

零點(diǎn)校準(zhǔn)的基本原理
零點(diǎn)校準(zhǔn)是消除傳感器基線漂移的基本手段。其原理是在確認(rèn)被測(cè)目標(biāo)氣體或顆粒物濃度為零的條件下,將儀器當(dāng)前示值強(qiáng)制歸零,從而修正系統(tǒng)誤差。零點(diǎn)校準(zhǔn)不能解決靈敏度下降的問(wèn)題,但可有效改善低濃度區(qū)的測(cè)量準(zhǔn)確性。
零點(diǎn)校準(zhǔn)適用于傳感器偏移主要表現(xiàn)為零位漂移且靈敏度尚可接受的場(chǎng)景。若儀器在高濃度區(qū)和低濃度區(qū)均出現(xiàn)明顯偏差,則需進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)。
常見(jiàn)傳感器的零點(diǎn)校準(zhǔn)方法
對(duì)于電化學(xué)傳感器,零點(diǎn)校準(zhǔn)需在潔凈空氣環(huán)境中進(jìn)行。操作前應(yīng)將儀器置于通風(fēng)良好、無(wú)目標(biāo)氣體干擾的空間內(nèi),待讀數(shù)穩(wěn)定后執(zhí)行儀器內(nèi)置的零點(diǎn)校準(zhǔn)程序。部分型號(hào)需使用活性炭過(guò)濾后的零氣進(jìn)行吹掃,以消除背景氣體的影響。
對(duì)于光散射粉塵傳感器,零點(diǎn)校準(zhǔn)通常需要使用高效過(guò)濾器提供的潔凈氣流。將過(guò)濾器連接至儀器進(jìn)氣口,待流量穩(wěn)定且讀數(shù)降至低值后,執(zhí)行零點(diǎn)設(shè)置。光散射傳感器受環(huán)境濕度影響較大,校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)控制相對(duì)濕度在傳感器允許范圍內(nèi)。
對(duì)于熱電風(fēng)速傳感器,零點(diǎn)校準(zhǔn)應(yīng)在全無(wú)風(fēng)的靜態(tài)環(huán)境中進(jìn)行。可將傳感器置于密閉容器內(nèi)靜置足夠時(shí)間,待熱敏元件達(dá)到熱平衡后執(zhí)行歸零操作。溫度突變會(huì)導(dǎo)致熱絲電阻變化,應(yīng)在恒溫條件下完成校準(zhǔn)。
操作注意事項(xiàng)
執(zhí)行零點(diǎn)校準(zhǔn)前,應(yīng)確認(rèn)傳感器已充分預(yù)熱至工作溫度,通常為開(kāi)機(jī)后十五至三十分鐘。校準(zhǔn)過(guò)程中避免人員走動(dòng)、通風(fēng)擾動(dòng)或環(huán)境條件突變。使用零氣源時(shí),應(yīng)確保氣源純度符合要求,管路無(wú)吸附或殘留污染。不同型號(hào)儀器的校準(zhǔn)菜單操作方式存在差異,應(yīng)參照具體產(chǎn)品說(shuō)明執(zhí)行。
對(duì)于嚴(yán)重老化的傳感器,零點(diǎn)校準(zhǔn)僅能暫時(shí)改善示值偏移,無(wú)法恢復(fù)原有靈敏度。當(dāng)老化導(dǎo)致響應(yīng)值顯著下降或校準(zhǔn)后漂移重現(xiàn)頻繁時(shí),應(yīng)考慮更換新傳感器。定期記錄零點(diǎn)校準(zhǔn)數(shù)據(jù),有助于評(píng)估老化趨勢(shì)并安排合理的維護(hù)周期。