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气体分析仪的校准是确保检测数据准确性的关键环节，不同类型的仪器因检测原理、应用场景不同，校准方法存在显著差异。以下从常见仪器类型出发，详细解析校准流程、标准气体选择及注意事项：
一、热导式气体分析仪（TCD）校准
原理
基于不同气体热导率差异（如H₂热导率是N₂的7倍），通过热敏电阻检测气体组分变化。
校准步骤
校准前准备
仪器预热30~60分钟，确保电路稳定；
检查气路密封性，避免外界空气渗入（影响零点）。
标准气体选择
零点气：高纯氮气（99.999%）或不含待测组分的底气；
跨度气：根据待测气体浓度，配置梯度标准气（如测CO时，跨度气浓度为满量程的50%~80%）。
校准流程
零点校准：通入零点气，调节仪器零点旋钮至显示值≤满量程的1%；
跨度校准：切换跨度气，调节跨度旋钮使读数与标准值一致（误差≤±1%FS）；
线性验证：通入低、中、高浓度标准气，绘制校准曲线（线性相关系数R²≥0.999）。
注意事项
避免校准气体中含腐蚀性组分（如H₂S），防止损坏热敏元件；
环境温度波动需控制在±5℃内，否则热导率变化会引入误差。
二、红外式气体分析仪（NDIR）校准
原理
利用气体对特定波长红外光的吸收特性（如CO₂在4.26μm处有强吸收峰）。
校准步骤
准备工作
预热仪器2小时（红外光源稳定）；
清除气室污染物（用高纯氮气吹扫10分钟）。
标准气体要求
零点气：高纯氮气（需验证不含待测组分，如测CO时N₂中CO≤1ppm）；
跨度气：含单一或多组分的标准气（如测烟道气中的CO/CO₂，需配置混合标准气），浓度需覆盖量程的30%~90%。
校准流程
单点校准：通入跨度气，调节增益使读数吻合；
多点校准（高精度需求）：用0%、20%、50%、100%量程标准气建立四阶多项式拟合曲线；
交叉干扰修正：若待测气体含干扰组分（如CO₂对CO的干扰），需用含干扰气的标准气进行修正。
注意事项
校准气体压力需与实际工况一致（通常0.1~0.3MPa），压力波动会改变光程吸收效率；
定期清洁红外光源窗口（每季度一次），避免灰尘影响光强。
三、电化学气体传感器校准
原理
通过气体在电极上的电化学反应产生电流（如O₂传感器基于极限电流原理）。
校准步骤
预处理
传感器需活化24小时（通入目标气体至信号稳定）；
检查电解液是否干涸（液膜式传感器需补充电解液）。
标准气体选择
零点气：高纯氮气或洁净空气（测O₂时零点气为N₂）；
跨度气：低浓度标准气（如测H₂S时，跨度气浓度为量程的60%，避免高浓度中毒）。
校准流程
零点校准：通入零点气10分钟，调节零点至显示值≤量程的2%；
动态校准：以200mL/min流量通入跨度气，待信号稳定后调节斜率（响应时间≤90秒）；
漂移补偿：若传感器使用超过3个月，需用中间浓度气（如量程的30%）验证漂移量（允许误差≤±3%）。
注意事项
校准环境湿度需控制在40%~70%RH，高湿度会导致电解液稀释；
含硫气体（如SO₂）传感器校准后需用氮气吹扫30分钟，防止电极硫化。
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