黃岡站大氣成分監(jiān)測儀的日常維護(hù)

趙慧

摘 要： 闡述了觀測項目和儀器設(shè)備的性能、維護(hù)維修，為臺站業(yè)務(wù)人員更好的開展此項工作提供參考。

關(guān)鍵詞： 大氣成分；大氣顆粒物監(jiān)測儀；PM2.5

1、引言

隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，城市建設(shè)步伐加快，對氣象和環(huán)境產(chǎn)生一系列問題。城市化進(jìn)程加快不僅對大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，而且不同程度影響區(qū)域天氣和氣候，甚至加劇一些天氣過程。頻繁發(fā)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(huán)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(nèi)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(nèi)大氣化學(xué)成分和相關(guān)物理特性等進(jìn)行撐起、穩(wěn)定、持續(xù)的觀測和測定，為評估研究大氣成分變化對天氣、氣候、環(huán)境以及人體健康的影響等提供可靠的基礎(chǔ)資料。大氣成分觀測包括對溫室氣體及相關(guān)微量成分、氣溶膠、反應(yīng)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(zhì)量濃度（PM2.5）觀測系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)運行。PM2.5是指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)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(fā)絲粗細(xì)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(zhì)且在大氣中的停留時間長，輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大[2]。

3、儀器設(shè)備

3.1 儀器介紹

黃岡站氣溶膠質(zhì)量濃度（PM2.5）觀測使用的是安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司生產(chǎn)的大氣顆粒物監(jiān)測儀。顆粒物監(jiān)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(shù)值的改變反映了濾紙上吸附顆粒物質(zhì)量，根據(jù)抽氣體積，可以換算單位體積空氣中懸浮顆粒的濃度。監(jiān)測儀主要由4個部件組成：監(jiān)測儀主機、切割器、采樣系統(tǒng)、動態(tài)加熱系統(tǒng)。

3.2 日常維護(hù)

3.2.1 切割器清洗

根據(jù)現(xiàn)場工況而定，現(xiàn)場工況惡劣情況下，一周一次；現(xiàn)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(tài)。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(nèi)壁進(jìn)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(zhǔn)之前執(zhí)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(jìn)行流量測量。監(jiān)測儀界面顯示流量<0.5L/min，即合格。

3.2.3 監(jiān)測儀流量校準(zhǔn)

1）用標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)。

2）若偏移將流量校準(zhǔn)系數(shù)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(shù)保存。

3）切割器處流量校準(zhǔn)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(shù)使儀器顯示為16.67 L/min。

在流量校準(zhǔn)前，確保儀器氣密性良好，溫度值正常。

3.2.4 膜片校準(zhǔn)

建議儀器調(diào)試時或更換濾紙后對膜片進(jìn)行校準(zhǔn)。操作方法：在首界面處，點“儀器校準(zhǔn)”→“膜片校準(zhǔn)”→“開始”，完成一次膜片校準(zhǔn)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(hù)”→“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(fù)壓緊滾輪原狀。3）關(guān)閉監(jiān)測儀開關(guān)，然后再打開開關(guān)。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(cè)濾紙芯需取下安裝回左動輪軸上，濾紙務(wù)必用膠帶貼緊。

2、紙帶更換完畢后，對監(jiān)測儀進(jìn)行Um校準(zhǔn)、流量校準(zhǔn)、膜片校準(zhǔn)。

3、紙帶更換所有流程完成后，一并對切割器進(jìn)行清洗。

4、盡量在55分時完成所有維護(hù)項目，在下一個整點05分時，查看數(shù)據(jù)采集是否正確無誤。

4 結(jié)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(jié)構(gòu)、工作原理和維護(hù)方法，保證儀器正常工作，避免出現(xiàn)重大問題，提高觀測數(shù)據(jù)的可靠性和時效性。

參考文獻(xiàn)

[1]中國氣象局，大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范（試行），北京：氣象出版社，2012.

[2]安徽藍(lán)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(shù)培訓(xùn)班培訓(xùn)材料，銅陵：安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司，2018.