摘要：PM2.5作為灰霾的主要成分，是衡量空氣質量優(yōu)劣的一個重要指標，是環(huán)境空氣質量監(jiān)測領域必測的六個監(jiān)測因子之一。做好PM2.5監(jiān)測儀的日常運行管理及維護，保證儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)準確，事關為環(huán)境管理部門提供決策數(shù)據(jù)的科學性，顯得尤為重要。美國熱電（Thermo Fisher）PM2.5監(jiān)測儀作為一款主要品牌的PM2.5監(jiān)測儀器，在國內(nèi)已有廣泛的應用，在國內(nèi)已安裝的PM2.5監(jiān)測儀中占相當比重，本研究通過對該品牌的5030-SHARP型PM2.5監(jiān)測儀器日常維護、常見故障及處理進行分析，以期為PM2.5監(jiān)測儀運維技術人員提供一定的技術參考。

關鍵詞：PM2.5監(jiān)測儀器;日常維護;故障及處理

中圖分類號：X851 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-01

Abstract：As the main component of haze，PM2.5 is an important index to measure the quality of air，and it is one of the six monitoring factors in the field of environmental air quality monitoring.It is particularly important to manage and maintain the daily operation of PM2.5 monitor to ensure the accuracy of monitoring data，which is related to the scientificity of decision-making data for environmental management departments.PM2.5 monitor of Thermo Fisher in American，as a major brand of PM2.5 monitor，has been widely used in China and accounts for a considerable proportion of the installed PM2.5 monitor in China.In order to provide some technical reference for the operation and maintenance technicians of PM2.5 monitoring instrument，this study analyzed the daily maintenance，common faults and treatment of the 5030-SHARP PM2.5 monitoring instrument of Thermo Fisher in American.

Keywords：PM2.5 monitor instrument;Maintenance;Troubleshooting

PM2.5作為環(huán)境空氣中較為重要的一個監(jiān)測指標，受到越來越大的重視。據(jù)統(tǒng)計，我國空氣污染形勢嚴峻，典型特征為高濃度的PM2.5，中東部地區(qū)PM2.5污染形勢尤為嚴峻，京津冀是PM2.5污染最嚴重區(qū)域。作為監(jiān)測PM2.5的監(jiān)測儀器其準確性顯得尤為重要，因為它直接關系到環(huán)境管理部門的施策決策。據(jù)統(tǒng)計，熱電PM2.5監(jiān)測儀作為一種主要品牌的PM2.5監(jiān)測儀其在國內(nèi)市場占有相當比重，如何做好熱電PM2.5監(jiān)測儀的日常質控、管理和維護對于提供準確的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)極為重要。本研究以5030-SHARP型PM2.5監(jiān)測儀為例，對PM2.5監(jiān)測儀的方法原理、日常質控、管理和維護、常見故障的處理進行探討，以期為相關運維技術人員提供一定的參考。

1 監(jiān)測儀器及其原理

1.1 監(jiān)測設備

設備名稱：顆粒物（PM2.5）自動監(jiān)測儀;型號：5030-SHARP型;生產(chǎn)廠家：賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.2 分析方法及原理

儀器設備基于β射線法并動態(tài)加熱和光散射模塊光散射法準確的測量環(huán)境中的懸浮物濃度。大氣顆粒物由設定的恒定流量（采樣流量為1 m3·h-1）的采樣泵抽取，經(jīng)過PM2.5切割頭切割，然后進入一段垂直加熱管動態(tài)加熱（盡可能的去除水分干擾，同時保留VOCs等有效成分），沉積在玻璃纖維的紙帶上。C14產(chǎn)生的β射線穿過濾膜和顆粒物發(fā)生衰減，顆粒物質量越大，衰減越多。檢測器根據(jù)連續(xù)衰減率計算得到顆粒物質量。其加載的光散射模塊可將β射線數(shù)據(jù)與光散射數(shù)據(jù)進行同步修正計算，從而得到更加精確的瞬時顆粒物濃度。

2 日常質控、管理和維護

（1）日常巡檢時，在現(xiàn)場注意觀察儀器面板顯示的信息，是否有參數(shù)報警、采樣管加熱是否正常、采樣流量是否正常、采樣流量波動是否過大，采樣紙帶是否需要更換，采樣泵工作時聲音是否異常、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸是否正常。（2）每月對監(jiān)測儀的采樣流量進行檢查和校準，超過誤差范圍需進行檢修并重新校準。（3）每個季度對采樣頭和切割頭進行清洗，霧霾天氣可加大維護頻率。（4）每個季度對監(jiān)測儀的溫度、濕度、壓力傳感器進行測試監(jiān)測，確保在正常誤差范圍內(nèi)，如超過范圍需進行校準。（5）每半年用標準膜片進行校準，并進行光濁度測量模塊零點校準。（6）每年進行檢測平臺清洗。

3 常見故障及處理方法

5030-SHARP型監(jiān)測儀結構可分為氣路、電路兩部分，其中電路部分較少出現(xiàn)故障，較為穩(wěn)定，故障率較低，氣路包括顆粒物采樣和檢測，構成儀器分析部分，因此儀器的維修維護主要集中在氣路上。

3.1 電路部分

電路部分一般來說較為穩(wěn)定，故障率較高的部件是電源。電源部件為儀器提供220V的交流電和24V的直流電，交流電主要是為儀器和外置采樣泵供電，直流電用于各個電路板和分析元器件的供電。當電源供電故障時，觀察相應的元器件，判斷其工作狀態(tài)是否工作，就可判斷電源是否故障。出現(xiàn)這種故障只能用更換電源來解決，減少此類故障需通過加強對電源的保養(yǎng)，而加強對電源的保養(yǎng)最好是加裝 UPS電源 ，以減少對監(jiān)測儀電源的沖擊。

3.2 氣路部分

氣路部分主要包括外置采樣頭、PM2.5顆粒物切割器、加熱管、光濁度檢測模塊、β射線檢測模塊、采樣流量檢測模塊，最后由采樣泵抽出。

3.2.1 采樣頭、PM2.5顆粒物切割器故障

采樣頭、PM2.5顆粒物切割器是由鋁材料物理固件加工，一般不出現(xiàn)故障，只需平時做好清洗，清除堆積的粉塵，防止粉塵掉入檢測室。

3.2.2 加熱管故障

加熱管加熱是由管內(nèi)相對濕度控制，相對濕度超過設定值，則啟動加熱管加熱裝置，如發(fā)現(xiàn)不加熱，則需進行檢查，一般有兩點故障原因：①加熱控制故障;②加熱管加熱模塊故障。

針對以上故障的處理方法：①對于加熱控制模塊故障，可仔細觀察其指示燈是否閃亮，用萬用表交流檔測量其輸出電壓，是否有電壓顯示，如無電壓顯示，加熱控制器故障，一般為其內(nèi)部溫度保險絲燒掉，更換新溫度保險絲，可正常工作;如更換后還無法正常工作，則需更換加熱控制器。②對于加熱管加熱模塊不加熱，可拆下加熱管，加熱管為內(nèi)外雙層管，查看內(nèi)管加熱單元焊點是否脫落，如脫落重新焊接，檢查導線接頭，并旋緊，確保接觸良好。

3.2.3 光濁度計異常

監(jiān)測儀器工作參數(shù)正常，監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，數(shù)值異常高，可查看光濁度計檢測模塊，可能是由于外部大顆粒粉塵或飛蛾、蜘蛛等異物被抽入，堆積在光濁度計模塊檢測室，導致監(jiān)測數(shù)值異常。針對此類情況，可卸下采樣管，打開儀器蓋板，拆下光濁度計模塊，用干凈的壓縮空氣進行吹掃數(shù)次后，重新裝回光濁度計模塊，并進行光濁度計零點校準，可排除異常故障。

3.2.4 β射線檢測器故障

β射線檢測器故障，可通過面板發(fā)現(xiàn)β射線計數(shù)率異常，數(shù)值亂跳，波動明顯無規(guī)律。故障一般原因：①檢測器前置放大管故障;②β射線檢測器故障。

針對以上故障的處理方法：①若檢測器前置放大管故障，需更換檢測器前置放大管;②對于β射線檢測器故障，處理故障相對復雜。對于更換檢測器，需特別注意：嚴禁用手觸摸檢測器表面膜層;嚴禁用任何尖利物品觸碰檢測器表面膜層;嚴禁用任何物品擦拭檢測器表面膜層;嚴禁使任何液體或清潔劑接觸檢測器表面膜。更換檢測器的步驟如下：首先，拆下儀器蓋板和前面板，將檢測器高壓模塊的BNC接頭松開，使用內(nèi)六角扳手，將固定檢測器的兩個螺絲釘松開并取下，取下檢測器，更換新檢測器并反向按照上述順序裝回，安裝后重新開機，待儀器穩(wěn)定，重新校準。

3.2.5 采樣流量故障

采樣流量故障，可查看面板，流量數(shù)值一般低于設定值（16.67ml/min），故障一般原因：①流量計異常;②采樣泵異常。

故障處理方法：①檢查流量測量單元，流量測量單元為差壓孔板測量原理，查看連接壓力檢測的細管是否有冷凝水，并清除。②采樣泵因長期工作，內(nèi)部刮板磨損，容易導致采樣流量不足，則需更換采樣泵刮片。更換步驟;使用內(nèi)六角扳手將固定泵頭的兩顆內(nèi)六角螺絲釘拆下，將泵頭蓋子取下，泵頭蓋子的墊片上的5個透氣小孔的位置，應該分別位于泵頭蓋子上隔斷的兩側;使用內(nèi)六角扳手將泵頭上面的三個螺絲釘取下，取下泵頭后使用內(nèi)六角扳手可以將閥片取下，并將刮片艙取下，取下三片刮片，并檢查其磨損情況，更換新刮片;安裝刮片時，使用內(nèi)六角扳手，可以松開刮片泵轉軸的定位頂絲，并用手前后向進行調整，調整到轉軸與后背板剛剛沒有摩擦為佳，調整完成需要重新將定位頂絲上緊，將刮片艙裝回時，注意轉軸頂部和刮片艙接觸部分調整到剛剛沒有摩擦為佳，其余部件按照上述順序反向回到泵中，注意所有螺絲需要上緊。

4 結論

做好PM2.5監(jiān)測儀的管理維護，確保監(jiān)測儀器正常穩(wěn)定運行，直接關系到為環(huán)境管理部門和公眾提供科學可信的監(jiān)測數(shù)據(jù)，是極其重要和富有意義的。PM2.5監(jiān)測儀長期穩(wěn)定的正常運行，需要對儀器進行嚴格質控、定期維護，掌握儀器常見的故障、問題和解決方法，并進行必要的維修和預防性檢修。

參考文獻

[1]魏復盛.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法指南[M].2006.

[2] 美國Thermo公司5030-SHARP顆粒物監(jiān)測儀、說明書[Z].2009

收稿日期：2019-02-19

作者簡介：楊祖成（1977-），男，本科，工程師，研究方向為大氣污染監(jiān)測。