AI20型大气离子测定仪说明书

1、一、 概述 AI20型大气离子连续测定仪是我公司精心研制的大气离子浓度连续测量仪器。可用于大气离子浓度本地值的连续监测。本仪器采用国际上普遍采用的平行板式空气离子捕集原理进行设计，具有测量准确、灵敏度高、抗潮能力强、使用方便、自动化程度高等特点。可作为气象、环保、旅游等部门对大气离子浓度进行长期连续监测，也可以用来对一般室内、宾馆酒店、旅游景点、公共场所等处的大气离子浓度进行便携式快速随机监测。二、 主要技术指标1. 离子浓度监测范围：101.999*104（个/cm3）2. 最高分辨率：10（个/cm3）3. 离子迁移率：0.15（cm2/V.S）4. 取样流速：180（cm/s）5. 响应

2、时间：约15s6. 误差：离子浓度 ±10% ,迁移率 ±10%7. 电源：AC220V 50Hz；DC12V/4Ah8. 工作环境： 温度 0+40 湿度 工作环境中应尽量避免强大的低频电磁场，放射性等的干扰因素。连续测量时仪器应放在采样亭内。三、 仪器主要特点1. 自动定时连续进行大气正负离子浓度的测量2. 采用大屏幕液晶显示，直观清晰。3. 采用英文菜单，操作界面简单明了。4. 具有掉电记忆功能，可随时查询以前148小时存储的测量数据。内置时钟芯片，通电后自动显示当前的日期和时间。在自动采样过程中， 如掉电，来电后自动恢复工作状态，继续采样。5. 具有特殊的自动驱潮功

3、能，保证仪器能适应恶劣的工作环境。6. 具有RS232接口与微机通讯，可方便的向上位机传输测量数据。7. 交直流两用。选用大容量蓄电池，使用寿命长，采用浮充方式对蓄电池进行充电，设有过压保护、欠压保护功能，保证蓄电池长期可靠的使用。8. 具有手动加热、调零、测量功能，使仪器成为一台便携式手动大气离子浓度测量仪。9. 模块化设计，并对关键模块采取单独的防潮去湿措施。四、 工作原理1. 离子浓度的测量：空气离子测量仪采用电容式捕集器捕集空气离子所携带的电荷，并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。其结构图如下。捕集板空气入 口极化板 极化电压 接抽气泵 微电 A 流表 离子捕集器示意图正负离子

4、随取样气流进入捕集器后，在捕集板与极化板之间的极化电场作用下，按不同极性分别向捕集板和极性板偏转，把各自所携带的电荷转移到捕集板和极化板上。捕集板上捕集到的电荷通过微电流计落地，形成一股电流I；极化板上的电荷通过极化电源（电池组）落地，被复合掉，不影响测量。一般认为：每个空气离子只带一个单位的电荷。离子浓度（即每单位体积空气中离子数目），可以有所测得的电流及取样空气流量换算出来，公式： 式中： N 每单位体积空气中离子数目（个/cm） I 微电流计读数（A）V 取样空气流速q 基本电荷电量（1.6*10-19库仑）A 捕集器有效面积（cm2）2. 离子极性改变极化电压的极性可以改变捕集板上捕集

5、到的离子的极性，从而改变所测量的离子的极性。五、 整机结构1. 按键功能说明1） 按键“F”：具有返回上级菜单功能。2） 按键“”：具有滚动条的功能。3） 按键“ ”：具有移动光标的作用。4） 按键“+”：在设置时修改数据，从09依次循环。5） 按键“-”：有强制加热功能。6） 按键“ ”：有确认功能。2. 主机前后面板 前面板：液晶屏 按键对比调节加热指示电源开关后面板：电源插座电源指示RS232接口极化电池盒六、 使用说明采样前的准备工作：新购买的仪器或长时间未用的仪器在进行测量前，要先对仪器驱潮处理。可用电热吹风机对准捕集器的进风口吹热风驱潮，吹热风的时间一般为2分钟左右，也可以更长时间

6、，但一般不应超过10分钟。驱潮处理后的仪器应等完全冷却后才能接通电源。如果采样间隔时间较短，可直接将仪器接通220V交流电通电，按动仪器上面板上的“”键进行加热去潮，加热的时间为510分钟，利用仪器本身的驱潮器来驱潮。1. 仪器开机屏幕显示如下,按“ F”键返回主菜单。14：20：20ivc1:00000ivc2:00000 SETUP1 SETUP2 CLOCK HANDLE 按“ F ”键图1 图22. 设置1） SETUP1:日期和时间设置按“”键时滚动条在SETUP1上，按“ ”键进入日期和时间的设置。用按键“ ”和“+”来修改设置时间。操作流程及屏幕显示如下：DATA2004-08-

7、08TIME14:20:20SETUP1 SETUP2 CLOCK HANDLE 按“ ”键 图3 图4按“ ”键 DATA2004-08-08 TIME14:20:20图5 此时，按“”键和“ ”键修改当前时间为北京时间。修改完当前时间后，按“”键，“”键和“ ”键可修改当前日期。修改完成后按“F”键退回主菜单。2） SETUP2:参数设置同样按“ ”和“ ”键进入SETUP2,参数设置。操作流程及屏幕显示如下：ZERO1=0000ZERO2=0000SETUP1 SETUP2 CLOCK HANDLE 按“ ”键 图6 图7屏幕中的ZERO1表示负离子的零点测量值，KP1表示负离子的修正系

8、数。注：因零点值是自动测量出来的，在实际应用中，一般不用修改零点来修正测量值，而通过修正系数来完成对测量值进行修正。同样ZERO2和KP2分别表示正离子的零点测量值和修正系数。按“F”键回到主菜单3. 自动连续测量 在主菜单图1下选CLOCK项，按 “ ”键，进入图9所示的自动连续测量状态。 SETUP1 SETUP2 CLOCK HANDLE14：20：20ivc1=00000ivc2=00000 按“ ”键 图8 图9其中IVC1,IVC2表示上一次正点时间自动测量时所测得的负离子、正离子浓度值。本仪器具有整点（如1:00、2:00）自动测量功能，以方便在无人值守情况下进行大气离子浓度的连

9、续测量。采样由单片机自动控制。整点测量过程为：整点开始，先加热1min左右，冷却稳定2min左右，然后对负离子校零1min。校零完成后抽气风扇自动打开，开始测量负离子浓度1min ；接着风扇关闭，1min后，进行正离子的零点校准，时间为1min。然后抽气风扇再次自动打开，开始测量正离子浓度1min ；最后风扇关闭，完成本次自动测量。数据自动存储在仪器的数据存储器内。最多可存储7天的每小时测量正负离子浓度数据。用户可通过RS232接口将数据传输到微机上，也可以通过仪器上的按键操作查询。 这里需要注意的是，只有仪器进入图9所示的状态时，仪器才进行24小时的整点连续自动测量。在其它状态时，则退出自动

10、连续测量状态。 4. 手动测量主菜单的最后一项HANDLE即为手动测量，这也是根据用户实际应用而设计的测量方式。在采样前一般先进行加热驱潮，时间不要超过1min，等冷却稳定2分钟后即可进行校零和测量。ZERO1MEASURE1ZERO2MEASURE2SETUP1 SETUP2 CLOCK HANDLE 按“ ”键图10 图11 1) 校零在测量离子浓度时要先进行校零，一般不要超过1min，只要数值稳定即可。操作流程及屏幕显示如下： ZERO1=0000ZERO1MEASURE1ZERO2MEASURE2 按“ ”键 图12 图13校零完毕后按“F”键返回上一级菜单。2) 测量校零结束后在图1

11、2所示的菜单下选择MEASURE1菜单按“ ”键进行负离子浓度测量，抽气时间不要超过1min。等稳定后读取数据即为所测的负离子的浓度。3）同理可完成大气正离子浓度的校零和测量。5. 数据查询按住“F”键，同时按住“”键，屏幕显示需要查询数据的日期。此时，输入你所需要查询数据的年、月、日，按“ ”键，仪器显示所查询日期的零点时的负、正离子浓度值；按“”键，依次查询1点、2点的负、正离子浓度数值。6. 数据清除 按住“F”键，同时按住“”键，就可以把以前存储的所有数据清除。 此项功能应慎重使用。7. 电池充电为了满足用户的连续测量方式，选用了对蓄电池进行浮动充电的方式。只要接通220V交流电即可对

12、电池充电，一旦电池充满电就自动切断充电电源，停电时仪器立即切换到蓄电池供电方式进行工作，依次循环。这样即可保证了连续采样，又有利于便携及野外采样。七、 维护及注意事项1. 本仪器属于精密仪器，在使用过程中应注意防止灰尘及腐蚀性气体进入捕集器，否则将造成测量误差，甚至损伤仪器。2. 应保障仪器的存放环境湿度不要太大，不要受潮湿的侵害，特别应注意防雨雪的侵蚀。否则需要较长时间才能恢复正常使用。3. 当仪器出现故障，采用一般驱潮的方式不能正常工作时，不要私自打开仪器。先将整个仪器放入烘箱中，将烘箱温度设定于50，打开烘箱电源使其开始工作。烘干2小时，将仪器取出放置一段时间，等到仪器的温度与环境温度平衡后，在开机测试。若仍不正常，应与生产商联系。4. 仪器长期不用时，应将其存放在干燥、避光的场所。超过3个月应对仪器进行通电，通电时间不小于24小时。5. 当仪器需要远距离传输数据时，应由有经验