黃岡站大氣成分監測儀的日常維護

趙慧

摘 要： 闡述了觀測項目和儀器設備的性能、維護維修，為臺站業務人員更好的開展此項工作提供參考。

關鍵詞： 大氣成分；大氣顆粒物監測儀；PM2.5

1、引言

隨著經濟社會快速發展，城市建設步伐加快，對氣象和環境產生一系列問題。城市化進程加快不僅對大氣環境質量產生重大影響，而且不同程度影響區域天氣和氣候，甚至加劇一些天氣過程。頻繁發生的霧霾天氣、重污染低能見度的天氣事件給人們的生活環境和身體健康帶來了極大影響。因此，開展大氣成分觀測已然成為氣象工作的一向重要內容，迫在眉睫，意義重大。

2、觀測項目

大氣成分觀測是綜合氣象觀測的組成部分，是對一定范圍內大氣化學成分和相關物理特性等進行撐起、穩定、持續的觀測和測定，為評估研究大氣成分變化對天氣、氣候、環境以及人體健康的影響等提供可靠的基礎資料。大氣成分觀測包括對溫室氣體及相關微量成分、氣溶膠、反應性氣體、臭氧總量、輻射、酸雨和干濕沉降等[1]。

自2018年2月1日起 ，黃岡站正式對氣溶膠質量濃度（PM2.5）觀測系統投入業務運行。PM2.5是指環境空氣中空氣動力學直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。PM2.5顆粒物直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20，與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長，輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大[2]。

3、儀器設備

3.1 儀器介紹

黃岡站氣溶膠質量濃度（PM2.5）觀測使用的是安徽藍盾光電子股份有限公司生產的大氣顆粒物監測儀。顆粒物監測儀利用β射線作為輻射源，采用恒定流量抽氣，大氣中的懸浮顆粒吸附在β源和探測器之間的濾紙表面，抽氣前后探測器對β射線計數值的改變反映了濾紙上吸附顆粒物質量，根據抽氣體積，可以換算單位體積空氣中懸浮顆粒的濃度。監測儀主要由4個部件組成：監測儀主機、切割器、采樣系統、動態加熱系統。

3.2 日常維護

3.2.1 切割器清洗

根據現場工況而定，現場工況惡劣情況下，一周一次；現場工況良好2～3個月一次。清洗步驟如下：1）按任意鍵將主機退出測量狀態。2）將切割器從采樣管上拆卸下來。3）拆卸切割器：PM2.5切割器可旋下L型彎管和集塵蓋。4）使用試管刷對切割器內壁進行清洗。

5）集塵蓋和錐形連接孔使用酒精擦拭。

3.2.2 氣密性檢查

氣密性檢查需要在做流量校準之前執行。氣密性檢查時，打開氣泵，用流量適配器堵住切割器接頭處進行流量測量。監測儀界面顯示流量<0.5L/min，即合格。

3.2.3 監測儀流量校準

1）用標準流量計測量切割器處的流量，若流量大小在（16.5～16.9）L/min，無需校準。

2）若偏移將流量校準系數K、B改為1、0，在切割器處測流量，將16.67除以切割器處流量得到的系數保存。

3）切割器處流量校準后，一般儀器顯示的流量可能會偏離16.67 L/min，修改顯示流量系數使儀器顯示為16.67 L/min。

在流量校準前，確保儀器氣密性良好，溫度值正常。

3.2.4 膜片校準

建議儀器調試時或更換濾紙后對膜片進行校準。操作方法：在首界面處，點“儀器校準”→“膜片校準”→“開始”，完成一次膜片校準功能，即可。

3.2.5 紙帶更換

紙帶在正常操作下，每一卷紙帶至少可以使用60天。更換步驟：1）退出測量。在首界面處，“儀器維護”→“退出測量”。2）取出濾紙。將壓緊滾輪按豎直向上方向用力拉起。并用旁邊的卡槽將滾輪固定。取下濾紙。更換好濾紙后，將恢復壓緊滾輪原狀。3）關閉監測儀開關，然后再打開開關。4）測試走紙。在首界面處，“儀器測試”→“走紙測試”，選擇“4”步走紙→“確定”。

注意：1、左側濾紙芯需取下安裝回左動輪軸上，濾紙務必用膠帶貼緊。

2、紙帶更換完畢后，對監測儀進行Um校準、流量校準、膜片校準。

3、紙帶更換所有流程完成后，一并對切割器進行清洗。

4、盡量在55分時完成所有維護項目，在下一個整點05分時，查看數據采集是否正確無誤。

4 結束語

開展大氣成分觀測，臺站工作人員必須熟練掌握儀器的基本結構、工作原理和維護方法，保證儀器正常工作，避免出現重大問題，提高觀測數據的可靠性和時效性。

參考文獻

[1]中國氣象局，大氣成分觀測業務規范（試行），北京：氣象出版社，2012.

[2]安徽藍盾光電子股份有限公司，湖北省氣象局貝塔射線法PM10/PM2.5觀測技術培訓班培訓材料，銅陵：安徽藍盾光電子股份有限公司，2018.