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更新時間:2025-10-27
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在北方冬季或高海拔地區,低溫環境(<0℃)會對 UV 法 COD 在線監測儀器的采樣、檢測、供電系統產生不利影響,運行保障技術可確保儀器在 - 30℃~5℃環境下正常工作,核心措施如下:
采樣系統防凍設計
管路防凍:
采樣管路采用雙層保溫結構(內層 PTFE 管,外層聚氨酯保溫層 + 電伴熱帶),伴熱帶功率 20-30W/m,溫度控制在 5-10℃(通過溫控器自動調節,避免溫度過高導致水樣變質)。
管路坡度設計:采樣管從采樣點到儀器有 3-5° 的坡度,最底點設置排水閥,停機時(如維護)可排空管路積水,防止結冰膨脹損壞管路。
采樣泵防凍:
選用低溫型蠕動泵(工作溫度 - 20℃~50℃),泵頭采用耐低溫材料(如聚四氟乙烯),避免低溫導致泵管硬化開裂。
泵體包裹加熱套(功率 50W),維持泵頭溫度≥5℃,確保泵管柔韌性和流量穩定性。
檢測系統低溫穩定性保障
光學系統恒溫:
光學檢測單元(光源、流通池、檢測器)置于恒溫艙內,艙體采用聚氨酯發泡保溫(厚度 50mm),內置 PTC 加熱模塊(功率 100W),通過 PID 控制將艙內溫度穩定在 25±1℃,不受外界低溫影響。
流通池進出口管路短(<30cm),并包裹伴熱帶,確保水樣進入流通池時溫度≥15℃(避免水溫過低導致折射率變化影響吸光度測量)。
電子元件低溫保護:
選用寬溫型電子元件(工作溫度 - 40℃~85℃),如工業級單片機、電容、電阻,避免低溫導致元件性能下降或失效。
主板設計加熱膜(功率 30W),當環境溫度<-10℃時自動啟動,維持主板溫度≥0℃,確保電路正常工作。
供電系統低溫適應性
蓄電池保溫:
備用蓄電池(12V/100Ah)置于保溫箱內,箱內設置低功耗加熱片(功率 20W),當電池溫度<0℃時啟動,維持電池溫度 5-15℃(鉛酸電池在 - 20℃時容量會降至標稱值的 50%,保溫后可維持 80% 以上容量)。
太陽能供電優化(無市電場景):
太陽能板傾角增大至 45°(北方地區),提升冬季日照吸收率;選用低溫型太陽能控制器(工作溫度 - 30℃~50℃),確保充電效率。
采用 “太陽能 + 蓄電池 + 市電" 混合供電,低溫陰雨天氣自動切換至市電,避免斷電。
低溫維護與操作規范
定期檢查:每周檢查伴熱帶工作狀態(用紅外測溫儀測量管路溫度,確保≥5℃)、保溫層是否破損,及時修復。
啟動程序:低溫環境下儀器啟動前,先預熱 30 分鐘(僅啟動加熱系統,不進行測量),待各系統溫度達標后再開始采樣檢測。
清洗水選擇:冬季使用防凍液(如 5% 乙二醇溶液)作為清洗水,冰點可降至 - 3℃,避免清洗水在流通池內結冰。