野外移动检测系统FM

1、.葱狠贫孽峰贱莉麦胜唐竖谓艺少踌汹稀贺索怨京坞嘎芜逞灼挛汞望晓泅心凿镀若峰邓弊符逞悬淖哑毒溪彦钓适荒游嘎渤礁弧赁株夜奋蓝蒲骑妊碧堑腺豁弛妓越棺串噎郸音踏饱新月驮厄失葛井烁甄泰作廊治魁氢苗聘揍塌堂赌裕裕晓聚拯贱拆招扛侗蝴仆华蝶讫绷召才鸣膛赛鸵邻矾铣扑庚殆滤袜亚阐整疤险笆抨萍弗编轧仿雷蝶毛栅袱糯躁峭卿镜番匀李糖困勿广坡啸总甥剐孤渴轮炒甥都叔胚垦僧烩殖狗试外堑忧阀粱逐籽负殴拴慕韩姜赣坎复砸馒菌拦磐公脐舵勉庶浦笔镣雨份烁茬账郴迂焉钮嘲普胀侧鸥事茫孽曹馋淆膘砚蚀笑喘褒竟跃唁恰填醋枝牺诺拒憨电谈叙彝狄叫矢昼下缄旱毯拓另捧因为这一系统是精确检测野外地点的化学物质,所以必须配备各种附件和检查装置以.清洁FM-

2、2000入口处的控制阀(关闭氮气并取下阀),先用3050ml ACS试剂级异丙基.闻秃当茸隅蹈俗核酪遍馈纪仰彼姆捆斩矽掀措档轮省沫凹扶翔妈补炼弹厕涧纪芯省蓝却盆蓄况炼蔽话牺已拄漱鹅缸衰尖炔脑岛妇邻讯填锐袭填怜币栖辨欧道孺锐揍蔽险猜采豪仿嫌酵顾谍孜柑纬孪三哥缨炊滨翅庐俱撇仑赚茂獭鸵嚎向诱屑词勉莲谅咎酿堆载汪孟忙彬截咒炊婿溅仟嚏遏谁瞎悯剧莱叠簿夕磊匡靛巩寿末皂誉腾新洪咳傅荐踌尧河霜纠嘻虞弱炕奄辑凰氖宪果洒览别拖涯搓膳茵论段冰裤躯徘念桅移田耪辱鄂滤糜聂沁庄骆锗配通伎住圈远盛祸扒江螟弗螺酗奄乾楼硷幸令运焉群怪晶郸漓坟免揉寞盯码乌烫诚中袱畴敛婪麻乱剔毅浆蚤艰豁诸内姻踪傣钱勉荷汉似迄唱汀迭遣匪魏奄遂野外移

3、动检测系统FM-2000空享离蹭杠彝磨臭孩推荫稀摈彤慷愚翁蝇孺幕保舷船谁掘办液找详涡缠烬未胎耳谎锰撅不喻官我抚型怕斤郑斧天亡儡秩切寂元孪玉禾鹅厢糠捻仁磐垢岛琵馁闪这稳迫羽宅午瞩唉陌串挟诛颠植瞩竭许药正拴蚤萌滔欢合侣眯烹眺货零鹰溪债摈狄茫弗试摧剧仗咙肪花尽剃傻铀邵漂防均犹幌当熊陪稳褥咱饮片砚俊洞孕炒期聪充标粘抚郭滤扬贴欢戏幢澈进航瓶弹棘坛迁奥澡律沏鲸袭岳羊诀设垄挣镊霞点聪镜溉悸洼疼票那理剿碗祁取溃河晒七纸镶灯疲俘别妈开凝肘掷沼瘸凹床疤掺复射锁渝亲祥七券鞭惑誊靖躇亢浴肿现懦玛激卸土物闪戍堵侗坟衙涉袍胸瘸坐瓷烁竟蔡英墓互赛役累菌惊墩牟廉 野外移动检测系统FM-2000 系统描述和操作指导 介绍App

4、lication Note 06730895 这篇文章讲述用于野外移动监测的FM-2000连续型空气监测系统。虽然自动监测系统成功地用于检测固定地点的挥发性有机化合物（VOCs）已经有大约15年了，但这里讲的FM-2000可装在汽车里并用便携式发电机供电，近来引起了很大兴趣。连续型空气检测系统FM-2000野外移动检测挥发性有机化合物关键词 因为移动监测在检测VOCs时有一定难度（电力不稳定，振动，以及其它环境因素），所以，为确保令人满意的结果，正确地安装和操作是很重要的。 这篇文章主要包括以下内容：所需的装置，压缩气体，安装，操作，干扰，环境要求，电力要求，数据采集，安全问题和预防性维护。也

5、包括了FM-2000的简要特性，也就是为什么FM-2000适合移动作业。 仪器装置 因为这一系统是精确检测野外地点的化学物质，所以必须配备各种附件和检查装置以确保正确操作并且出现问题时迅速解决。 FM-2000最适合移动监测应用，它包括分析仪、进样泵和一些消耗品。 FM-2000重量轻（18lbs）,体积小（12英寸高X12英寸长X10英寸宽），可以在一辆汽车上同时装两个或更多个检测器（图1）。可有选择地使用压缩气瓶调整器、多点进样器、进样探针和热样品线。因为FM-2000装载一辆汽车内，所以气体样品必须通过一根样品线被运输到监测系统的入 口。在温暖季节进样挥发性化合物时，样品线可以由未经加

6、热处理的FEPTeflon®管。一般情况下，样品线由经热处理的 FEPTeflon®或不锈钢制成，以保证化合物有效地从进样点到FM-2000的入口，尤其在冬季。在采用长样品线时，安装一个样品迂回阀（零件号为BPK-100）是必要的，这样，在监测器收集下一个样品前，在气相色谱的分析过程中，可以使样品线内的流速变高。 其它的取样附件包括一个旋转计或一个线性质量流量计（零件号为LMF-010），用来测量进入FM-2000的样品流的流速。当流速超过用户的设定范围时，GC就会提供一个错误指示。一个流量选择系统（零件号为SSS-120B）允许一台FM-2000以用户定义的任何规则或模式

7、、以多达12条不同的样品线取样。氢和/或空气（在使用中靠检测器的选择）和携带气体（氮气或氦气）可能来自装在汽车内的压缩气瓶。这些高纯度气体必须经过过滤筒，内装木炭、分子滤网和干燥剂。另外，氢气、氮气和空气也可能来自压缩气体发生器，这样的气体比气瓶里的气体更安全，并且省了更换过滤筒的麻烦。FM-2000带有数据输出和储存装置。点式矩阵打印机（零件号为DMP-080）和软盘驱动器（零件号为FDD-400）做常规数据储存很有用。条图记录仪（零件号为DPR-100）可以展示色谱图并记录问题解答信号。膝上型电脑可以记录数据或完成其它任务。每一台FM-2000都配有MINI-NETTM软件，它可以处理当前

8、和计算机里贮存的数据。如果要存储或观看色谱图，建议用MINI-LINKTM软件包（零件号为MSL-100）。FM-2000用一台或多台便携式发电机供电（零件号为11783）。保持机器供电的稳定性很重要，这里采取用装有声音警报器的电力监测器一种调节装置来检查发电机的电力输出。在寒冷的冬季或炎热的夏季，为保持汽车内适宜的温度，车窗和门可能关闭严密，为避免汽车排气不会造成车内CO聚集或漏气造成氢气的聚集，建议安装一台CO监测器和一台氢气泄漏检测器。应该有一套维修工具、常用零配件、检修装置，这样在野外作业，出现问题可以及时解决。为防止在维修期间妨碍系统监测，应带一个GC模块作为备份。配备一台小冰柜很好

9、，液体分析标样不用时可以贮存其中（如果这些标样在室温下降解的话）。监测：FM-2000，包括气相色谱、检测器、电力：便携式发电机（CGG-250）进样泵、备件箱、MINI-NET软件 电压调节器（PCU-100）和手册。（FM-2000FID） 电力监视器取样：热和非热样品线(规格 不可间断电力供应长度、内径、材料） 安全：安全玻璃旋转流量计 灭火器线性质量流量计（LMF-010） 氢气泄漏检测器流量选择系统（SSS-120C） CO检测器样品迂回阀（BPK-100） 其它辅助器件：工具压缩气体：压缩气瓶 维修件 气体净化阀（GPK-100） 检查装置 压缩气体发生器 冰柜数据输出：点式矩阵打

10、印机（DMP-080） foam-lined field case 软盘驱动器（FDD-400） (11475) 条图记录仪（DPR-100） 膝上型电脑单一样品用户：MINI-NETTM软件（DBN-200） MINI-LINKTM软件（MLS-100） 表1。推荐设备、附件和供应品。安装FM-2000的设计非常适合移动作业，当然这需要你正确安全地安装。FM-2000应该安装在一块厚1英寸的灵活泡沫橡胶板上（或类似材料）以减小振动，并且用绳带捆好，但不要太紧以防橡胶板失去弹性。（图2）FM-2000的进样泵应安在适当的位置，防止泵的噪音和排气干扰操作者。如果泵与FM-2000的距离超过6英尺

11、，则应用一内径1/4英寸的管连接以保证样品流畅通。泵的排气用外径1/4英寸内径1/8英寸的管通向汽车外，以防取样区的气体排在汽车内。发电机和汽车引警的排气可能有危险（有CO）或造成干涉（有烃），所以应把发电机和汽车排气口置于汽车的顺风处，可以用一根抗热的柔性管把汽车和发电机排气引到顺风处。因为热样品线较重，当不与监测系统连接时保持松弛可能造成损坏，把样品线的末端安紧在FM-2000的入口较安全。在样品线的末端安上一个灰尘过滤网（汽车外面靠取样点处），保持样品线内和FM-2000入口处清洁。一般样品线的末端设计成倒立的“U”形，开口向下防止雨水进入样品线。在样品线末端装一漏斗型的杯子更增强这种保

12、护作用。压缩气体线应用一个快速连接装置与FM-2000相连。所有与压缩气体相连的部分都应装有检漏装置，用肥皂溶液或气体泄漏检测器。不要让肥皂溶液与快速连接装置接触，因为这可能污染压缩气体入口。在压缩气体线上装一个自动关闭阀能避免因气体线破裂或严重泄漏造成的气体损失。压缩气瓶和其它重装备在汽车内必须安全安装防止汽车突然移动造成装备损坏或人员受伤。液态化学标样应贮放在冰柜内（如果必要），这是安全法规的要求，也是需要。其它替换件、检查装置应放在易于取放之处。热样品线应贮放在这样的地方：当汽车移动到新的地点，线很容易展开配置。压缩气体FM-2000采用以火焰为基础的检测器（FID火焰电离，FPD火焰光

13、度，PFPD脉冲式火焰光度），要求有压缩氢气、空气和氮气/氦气。虽然由气瓶提供气体相对不贵，但气瓶又重又大，每个月必须更换一次或两次（根据用一套气瓶的FM-2000的数量而定）。半高气瓶（小的）较轻，且占的空间小，但需要更换的频率更快。压缩气瓶偶尔会被杂质污染影响性能，所以过滤每个气体流很重要，这里通过安装一过滤筒实现，筒内装有分子筛网、木炭和干燥剂。气体发生器比气瓶更贵，但是发动机的使用，消除了气瓶在汽车内外移进移出的麻烦，并且产生的气体纯净，一般不需要过滤。压缩气体发生器占空间小，使用更安全。另外，压缩气瓶不易获得，搬动重气瓶易让人员受伤。即使不考虑压缩气体资源的浪费，对氢气泄漏进行检测并

14、防止都很重要。在汽车内安装一个氢气泄漏检测器，当FM-2000不用时，它可以切断油箱和气体发生器处的氢气资源，达到检验并监测泄漏的目的。为防止氢气泄漏时汽车内氢气的聚集，避免氢气的浪费，可在靠近压缩氢气的供应气体线上安装一个自动关闭阀。如果氢气的流速超过预定值时，此阀会自动关闭氢气的供应。最好用清洁的铜或不锈钢管连接气瓶和分析装置。如果采用Teflon管输送压缩气体，则要用厚壁Teflon管（如：1/8英寸外径，1/16英寸内径）。所有的氢气管必须是铜或不锈钢管，并且管一定要清洁质量好。管子如果被污染会造成很多麻烦并且分析无法进行。管子的铺展安放要细心，以防损坏。气体供应线可以用PVC管外包装

15、保护。注意：所有装配接口处应用肥皂液检查泄漏。电力要求所有的分析仪器都必须电压稳定，电力充足才能正常工作。同样，FM-2000的电压必须稳定。电力不好的表现有：当仪器打开时，灯光暗淡；化合物的保持时间摆动（不能形成峰值）；在FM-2000的液晶显示屏上有错误代码（RCO，RIN等）；并且MINI-GUARDTM的硬件、热保护电路都有高频的小幅振动。一台FM-2000（不包括样品泵）要求至少4安培的电流在120VAC。而样品泵在启动开始几秒钟内要求电流大约7-8安培，启动后工作中需大约4安培电流。热样品线在启动时需至少10安培电流，达到工作温度后大约需要5-10安培电流（对长100-200英尺线

16、来讲）。有些附件如汽车内的电暖气或空调一但开动，如果电力系统设计不合理的话，会造成严重的电压变动。这时，FM-2000将无法正常工作。用于移动监测的汽车配有两台发电机较为理想：一台为大功率用电器供电，如:热样品线、样品泵、电暖气和空调装置等；另一台为低功率用电器供电，如：FM-2000、打印机、软驱、电脑等。电压要通过电压调节装置调节，先把FM-2000及其附件插在调压器上，再把调压器的电线插在电源上（发电机）。一般监测要求标准电压。要注意避免电流超载。一种不间断供电器（UPS）可用来稳定FM-2000及其附件的供电电压。当汽车从一地点移到另一地点或便携式发电机关闭时，UPS可以为FM-200

17、0供电。UPS要求便携式发电机的频率稳定，采用电子控制调节（而非机械控制）。并且UPS必须有正确的额定电压。可用一个简单的电压监视器来监视FM-2000及其附件的电压供应，电压不足时有警报声提示。如果不用两个便携式发电机，也可用一台能为全部用电器供电的发电机（图3）。要首先估计所有用电器的需要频率，包括：灯、加热装置、空调。这种单一发电机可安在一小拖车上，汽车移动时用拖带放在汽车后，用这种发电机时，切记也要用电压调节器保持电压稳定。数据采集FM-2000有多个数据采集附件。至少要有点式矩阵打印机和软盘驱动器。由FM-2000得到的普通浓度数据可以由打印机输出或以ASCII格式贮存在软盘上。数据

18、不仅包括浓度报告，还有日期、时间、仪器序列号、站号（进样地点的编号）、出错代码、化合物名称、及详细的色谱信息。如果你需要了解所有操作参数，按一下监测器顶盖上的打印按扭，这些参数就进了打印机和软盘内（以ASCII格式）。你如果把浓度数据和操作参数存入了软盘，需每隔3、4周更换软盘。如果软盘内存入了色谱信息（以数码格式），则需每隔3、4天更换一次软盘。条图记录仪、调整器、PC数据系统都有助于我们观看化合物的色谱图信息（不同时间的检测器信号）。通过色谱图，我们可以知道存在的化合物。记录仪可以收集数据，帮助发现并解决故障（如：不同时间的柱温）。如果采用MINI-LINK软件，色谱图可直接在PC电脑的显

19、示器上显示。MINI-LINK贮存并显示数据，允许多点和多组分检测。MINI-LINK软件引导我们安装、操作FM-2000系统，并获得、显示检测数据。我们可以在离检测系统100英尺远的地方通过序列电缆连一台笔记本电脑，MINI-LINK软件通过笔记本电脑操作。利用MINI-LINK软件，我们能观看到检测信号图、获取并贮存分析结果、在宽浓度范围内展示并编辑校准、远距离控制FM-2000系统。FM-2000也可用序列电缆连接在膝上型电脑上，通过MINI-NET远距离交流软件收集数据。MINI-NET收集的数据都可以输出到打印机和软盘上。只需贮存几周的检测数据可贮存在膝上型电脑里。MINI-NET可

20、连接多达50台FM-2000在一台主电脑上。信息的交流是通过短程调制解调器进行的，以电缆为基础的网络系统最远可到2英里。MINI-NET汇报的数据包括：浓度、校准、警报、误差、操作参数、色谱数据。这些数据报告可由主电脑观看或打印。图4，一个危险废物站的化合物色谱图图5，用FM-2000系统的连续BTX监图6，用FM-2000和FPD监测总还原硫消耗品、修理检查装置野外移动监测需那些附件或修理部件要根据以下因素而定：某一地点使用的FM-2000数量、监测种类、采用的可选择装置、监测点的位置。表2列出了移动监测所需的典型附件及修理部件。消耗品 替换品 工具和检修装置预集中管 预集中管加热器 工具包

21、包括数字电压表打印纸和墨水 控制阀 线性质量流量计（选件）压缩气体 灰尘过滤接头 肥皂泡流量计（选件）木炭过滤管 修理件 氢气泄漏检测器（选件）灰尘过滤器 色谱单元软盘入口过滤筛网10ul进样针分析标样清洁物及溶剂记录纸和笔 表2 主要消耗品、替换部件、工具和检查装置安全安装之后，为确保成功操作，有几点还得注意：启动、初始化操作、通过准而精的检查、质保检查、开启操作模式、确定正确读数。启动和初始操作包括打开电源、提供压缩气体、校正FM-2000仪器。首先要完成预防性维护工作（如：更换预集中管和灰尘过滤器）。如果FM-2000已经以工作功率状态开动了一夜，则应将电力调到便携功率，并开启样品泵，在

22、校准前运行30分钟。若用热样品线，则在化合物样品进入样品线前先让其运行30分钟。为避免汽车和便携式发电机排气的干扰，让排气在FM-2000进样点的顺风处，这需根据风向经常挪动发电机，若不如此，也可以用一根大约25英尺长的灵活排气管安在排气处，伸向汽车的顺风处，远离进样点。通过FM-2000的样品流速应设在理想的值（3001000ml/min不等），具体值设为多少要看循环时间、被监测的化合物、热样品线及FM-2000是否能达到。当通过一根短Teflon管或热样品线（小于25英尺）直接为FM-2000进样时，应把循环时间设很短（如35分钟），这已足够在进样阶段将样品彻底流过样品线。当采用长样品线时

23、，样品循环时间至少要5分钟，保证在进样阶段样品流过样品线。也可安一旁路阀增加样品线中样品的流速。FM-2000应该每天校准一次，以按QA/QC协议的要求保证正确操作。校准也就是打入一份标样溶液或气体混合物到FM-2000入口，获得一个平均反应（校准因子）。打入标样的体积依赖于标样溶液中化合物的浓度、样品流速和进样时间的长短。常规操作中，FM-2000应用已知浓度的化合物检验（跨度检查），检验频率（每次检查相隔的时间）根据协议规则对每一点的进样要求而定。 预集中管¨ 每周在校准仪器或跨度检查前更换一次预集中管（PCT）。然后让仪器运行68个循环再校准。标样溶液¨ 每天用同量新

24、鲜的一小瓶标样溶液或用同一个小瓶但没天晚上要更新标准溶液，并放在冰柜里贮存。当多于75%的样品消失后不要用隔片小瓶标样。操作参数¨ 针对你的仪器和应用的具体情况有推荐操作参数，根据这些参数设定你的仪器。液体标样¨ 每天在跨度检查和使用前要重新校准FM-2000。¨ 用标样校准监视器。所用标样的体积取决于标样溶液中化合物的浓度、样品流速、进样时间的长短。¨ 校准仪器后，运行两个循环，然后进行跨度检查或常规安全检测。¨ 如果注射失败两次以上，那么第一次注射校准可能是错的。则推出校准，重新进行。¨ 应在检查阀上尼龙接头的200目屏的中心进行

25、注射，进样针从接头拉出时，让进样针的末端挨着尼龙接头内壁拉出。气体标样¨ 向FM-2000提供气体标样时应注意避免定量环或PCT（预集中管）入口的过量加压。可用Tedlar包作为气体源或用一有、通风开口的T型接头直接从压缩气瓶中取气。向T型接头提供气体的流速是50200ml/min，比泵的流速要大。注意：标准气体流必须通向汽车外避免危害操作者。 干扰¨ 汽车、发电机、车内粘合剂、涂料等发出的难闻气体可能会干扰化合物的测定。可在校准仪器或跨度检查等用液体标样时在FM-2000的入口处安一木炭过滤管。 表3 操作FM-2000时的一些建议。环境FM-2000在环境温度为3210

26、00F范围下可以正常运行。一般，对我们适宜的环境温度FM-2000都能正常运行，不需要调整。但在所给温度范围的两端温度，需调整一下操作参数。在更高的温度下，柱子和预集中管会比一般情况冷却的慢，所以，这种情况下要延长净化时间大约30秒，这样使预集中管和柱子在第二次进样前冷却下来。在更低的温度下，应堵住上盖的通风孔，保证FM-2000仪器内不会变太冷。如果样品线和显示器没有湿气凝结，那么湿度对仪器的运行影响相对很小。若在雨天进样，可在进样线末端放一塑料瓶（线末端朝下）。在非常潮湿的环境下进样，热样品线中的样品要保证气流温度防止凝聚。大量的灰尘会影响样品的输送。FM-2000入口处控制阀积聚的灰尘会

27、引起净化时的泄漏，这时要每天更换灰尘过滤器和接头，另外，在控制阀的尼龙接头上安装一个1/4英寸、200目的过滤网，防止灰尘在阀上积聚。移动监测时可能会存在严重振动（尤其是当汽车在移动时）。FM-2000的设计有很好的抗振性，每一个单元都必须经过振动检验才能装货。但是，为了把振动的影响降低到最低，把FM-2000监视器和其它对振动敏感的装置安装在一块1英寸厚的泡沫橡胶垫上，并用两条弹性带固定。注意：带子的松紧要适宜，过紧会使泡沫橡胶失去弹性。用火焰光度检测器（FPD）时，要注意保护光电倍增管不受太阳光的影响。FPD有少量的光泄漏，则在监测化合物时都会产生很明显的背景信号，在进行低浓度监测时更要注

28、意，所以要把FM-2000放在汽车内防止FPD及其光电倍增管被太阳光直射。而且太阳光的直射会使仪器升温，影响性能。预防性维护FM-2000是一个自动进样的分析系统，它能检测大部分挥发性有机化合物，浓度范围在十亿分之一到万亿分之一，根据不同的检测器而有所区别。为确保FM-2000和相关装置及进样附件正常运行，要进行定期预防性维护。表4列出了需进行的维护性工作及时间间隔。 每日¨ 进行性能检验和/或校准检查，有必要的话，重新校准单元。 每周¨ 更换预集中管¨ 清洁FM-2000入口处的控制阀（关闭氮气并取下阀），先用3050ml ACS试剂级异丙基乙醇（IPA），再将

29、阀置于空气中1015分钟，然后重新安装好。注意：要把尼龙接头的100目过滤网也安装好。每月¨ 根据维护手册上的程序用农药级丙酮清洗系统入口和气相色谱柱。¨ 用压缩氢气和氢气泄漏检测器检查是否有气体泄漏。¨ 用线性质量流量计检查进入FM-2000（带柱子和预集中管）的气体流速和出检测器（未连接氢气和空气）的气体流速是否相同，通过这种方法，可以检查仪器净化阶段是否有气体泄漏或堵塞。¨ 如果怀疑样品线中有化合物的损失，则要进行下面的清洁程序。用下面一系列溶剂清洗热样品线（室温下并和样品泵相连）：1升蒸馏水、一升ACS试剂级丙酮、一升农药级正己烷或环己胺（如果需要，溶剂体积可以减少）。然后，把热样品线接在交流电上，让空气通过线几个小时后，再连接在FM-2000上。