傅里叶红外光谱分析仪日常维护
黄观辉，吴剑平，练庆中，周治杰
(广东中联兴环保科技有限公司预警事业部，广东广州510000)
[摘要]傅里叶红外光谱分析仪凭借监测物质总类多、分析速度快、检出限相对较低、监测覆盖范围广等优点被工业园区有毒有害气体监测系统中广泛应用。本文介绍了傅里叶红外光谱分析仪原理，同时分享一些傅里叶红外光谱分析仪故障排除、日常维护知识，为傅里叶变换红外光谱法更好的服务工业园区提供参考。
[关键词]傅里叶红外光谱分析仪；故障排除；维护
[中图分类号]TQ [文献标识码]A
[文章编号]1007-1865(2021)04-0131-01
Routine Maintenance of Fourier Infrared Spectrometer
Huang Guanhui, Wu Jianping, Lian Qingzhong, Zhou Zhijie
(Eary Warning Division Guangdong Sino-co-flourish Environmental Protection Technology Co., Ltd., Guangzhou 510000, China) Abstract: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)is widely used in the monitoring system of toxic and harmful gases in industrial park for its great variety of monitored substances, high speed of analysis, detection limits are relatively low and wide coverage of monitoring. The article introduces the principle of FTIR, and shares some ways of troubleshooting, the knowledge of daily maintenance and cautions of daily maintenance, which provides reference of offering better services to industrial park.
Keywords: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)；Troubleshooting；maintenance
1 傅里叶红外光谱分析仪原理
傅里叶红外光谱分析仪干涉仪调制后的红外光光束，由大口径红外光望远镜传送，穿透入测量光径的区间到达反射镜，再由反射镜将红外光光束反射并再次经由测量光径区间，再导入光谱仪内的高灵敏度侦检器，用于检测红外光光束的信号强度。如果测量光径上含有会吸收红外光的化学气体，则根据被吸收的波长光区位置及吸收强度，由系统的人工智能型分析软件据以计算化学气体种类及浓度。
2 故障排除
故障排除部分针对傅里叶红外光谱分析仪仪器型号RS-12-X。
2.1 主机部分
2.1.1 ZPD灯自检不过
ZPD灯用于检测主机白光部分，在遇到ZPD灯自检不过的情况下，先排查白光电路板问题，如果白光电路板正常，则检查主电路板。如主电路板也正常，最后检查adc侦检器讯号(用于收集斯特林侦检器讯号)。一般情况下白光使用寿命3~5年。 2.1.2 SCAN灯自检不过
进入仪器主机网页后，先观察镭射电源参数，参数正常看强度，参数异常看电路板。参数正常情况下如果强度低需要调整镭射角度。参数异常情况下，根据镭射电路板及主电路板顺序依次排查问题。一般情况下镭射使用寿命3~5年。
2.1.3 斯特林侦检器更换
针对用斯特林侦检器制冷的仪器，当仪器状态检查过程中发现PEAK AMPLITUDE&POSITION(峰值振幅和位置)图谱中，未能显示明显峰值，可能由于斯特林侦检器寿命已到需要更换。
2.1.4 光强过低
傅里叶红外光谱分析仪正常光强范围在20到70。当出现光强过低的情况，运维人员需要对该问题进行逐一排查。
(1)天气，中雨以上的雨天天气、大雾及霾等恶劣天气对于光强有明显影响，建议当因天气影响导致仪器光强低于10的情况下，先将监测软件关闭，等恶劣天气情况过后，再恢复监测软件。
(2)镜组是否长时间未清洗或镜组是否出现腐蚀情况，如出现腐蚀情况可对腐蚀严重的镜组进行更换，可提升光强。
(3)监测光路之间是否存在遮挡物，如监测光路之间出现遮挡物会严重影响监测数据质量，运维人员需要根据现场情况，与相关人员协商，尽量保持监测光路之间无遮挡物。
2.2 出现杂讯光谱
扫描背景光谱时，只见一条有杂讯的水平线，可能由于IR 光源故障。如出现鱼骨型杂讯时，则可能由于主机主板接触不良或者主板元器件损坏导致。
3 日常维护
日常维护一般分为气体管理、镜组管理以及光强管理。3.1 气体管理
每三个月时间，应对所有气体管线外加接头进行检测，同时必须安装气体减压阀和流量控制器，使载气通过控制形成恒定的压力和流量，管线压力控制0.4~0.6MPa，钢瓶载气余量保持2~3MPa。
3.2 镜组管理
傅里叶红外光谱分析仪涉及日常维护镜组部分为两处，遥测光学反射镜组以及开径式望远镜。
2007广东高考遥测光学反射镜表面由镀耐腐蚀金属薄膜组成，遥测光学反射镜应用场景一般在户外(风沙较为严重场景反射镜组需独立建彩钢房放置或布设风沙网)，所以该镜组是否清洁对光强及监测结果产生影响。根据现场情况一般清洗频率为14天，如应用场景颗粒物浓度相对较高，建议清洗频率可调整为7天。清洗反射镜的清洗液选用纯净水或车用防冻玻璃水清洗，将清洗液倒入气压喷壶，将出水量调整为喷雾状，避免气压过高导致金属薄膜脱落并反射镜组依次进行清洗。
开径式望远镜由两部分组成，一部分是汇集由遥测光学反射镜红外光的环状凹面镜，另一部分是现场情况一般清洗频率为45天，如应用场景颗粒物浓度相对较高，建议清洗频率可调整为30天。清洗反射镜的清洗液选用纯净水或车用防冻玻璃水清洗，将清洗液倒入气压喷壶，将出水量调整为喷雾状对其
泉港峰尾
进行清洗。钛磁铁矿
(下转第133页)
[收稿日期] 2020-12-11
[作者简介] 黄观辉(1993-)，男，广州人，大学专科，从事工作为环境监测。
表1 课程对毕业要求指标点的支撑情况表
Tab.1 Support table of decomposition index points for graduation requirements
要求的支撑关系
支撑强度权重
毕业要求3——设计/开发解决方案：能够设计
针对化工领域的复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程，并能
够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3.1能够根据用户需求，
设计化工产品的生产工艺
课程目标1 M 0.22
毕业要求4——研究：能够基于科学原理并采用科学方法对化工领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 4.2能够基于科学原理，根据对
象特征，设计可行的实验方案
课程目标2 M 0.22 4.3能够正确采集、整理实验数据，对实验结
果进行有效关联、分析和解释，获取有效结论
课程目标3 H 0.45
毕业要求9——个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角。9.
2能够与团队其他成员有效沟通，
听取反馈并对建议作出合理反应
课程目标4 L 0.11
3.2 考核方式及数据来源
课程的考核由基本实验技能和综合实验技能两部分组成，两部分分别占总评成绩的40 %和60 %，其中基本实验技能包括实验预习(50 %)+基本操作(50 %)，综合实验技能包括实验报告(50 %)+考核(50 %)。考核数据来源包括16级化学工程与工艺专业全部学生的实验报告142份(含11个实验项目的实验预习成绩、实验报告成绩)、任课教师的教学日志6本(含142名学生的实验基本操作成绩以及实验综合技能考核成绩)。 3.3 评价结果
依据教学大纲中实验项目与课程目标的对应关系，根据“2课程目标达成情况评价方法”中的公式计算出每一个课程目标的达成度评价值，并按照表1中的权重进行加权平均，得到评价结果(见表2)：课程总目标达成度评价值为0.879。 表2 课程目标达成情况评价结果汇总表
Tab.2 Evaluation results of the course objectives achievement 评价依据《精细化工实验》课程教学大纲
评价结果课程目标达成阈值达成度评价值
1 0.600 0.867
2 0.600 0.877
3 0.600 0.881
4 0.600 0.900
总目标0.600 0.879
达成
3.3 评价结果分析
《精细化工实验》课程目标评价值为0.879，高于达成阈值0.600，课程目标有效达成。从每个课程分目标的达成度评价值看，也都大于阈值实现了分目标达成。课程目标4达成度评价值为0.900，是所有
分目标中评价值最高的，说明以实验小组为单位进行实验的方式可以有效提高学生的团队意识，小组成员之间能进行有效沟通、优势互补。课程目标1达成度评价值最低，为0.867，说明学生对理论学习成果转化和应用能力较差，实验技能有待提高。从其他2个课程分目标达成评价值看，在实验中，学生能够完整记录、正确整理实验数据，有效分析和解释实验结果，获取合理结论的能力较高；但创新性不够，在设计实验方案时，不能灵活运用所学知识。3.4 持续改进
通过对学生平时的学习状态和实验操作及考核成绩分析，发现学生对基础知识及基本实验技能灵活应用掌握较差，且对有关产品需求分析、自主设计实验方案方面和实验工艺流程设计与优化方面问题的能力有待强化。因此，在以后的实验教学中，应有针对性的进行改进，加强对学生薄弱环节的训练，以保证达到持续改进的目的。教师在教学活动中应多注意学生的表现和状态，多讲解一些产品设计和优化的案例分析，以帮助学生加深理解；还要注重及时的引导学生解决实验中遇到的困难，促进学生提高分析和解决实际问题的能力。除此之外，不同地区学生知识接收水平差距较大，学习习惯、学习方法、思维方式和方法、思维能力差距也较大，在教学中应从我校学生的实际情况出发，优化教学理念。
4 结束语
基于工程教育专业认证，研究并细化了评价方法，对《精细化工实验》的课程目标达成情况进行了评
纳米氧化铋价。根据评价结果，及时发现教学中存在的不足，有针对性地提出了持续改进的具体措施，对完善评价方法、优化教学过程、提高教学效果提供了依据。
参考文献
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模型仿真
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(上接第131页)
3.3 光强管理
根据仪器光强情况，定期对傅里叶红外光谱分析仪进行调光，开启响应对光软件，调整主机分辨率，对主机角度进行调整，利用主机上的望远镜尽量出光强最强的位置，出后对仪器位置进行锁定。
4 小结
根据《有毒有害气体环境风险预警体系建设技术导则(征求意见稿)》傅里叶变换红外光谱法(FTIR)作为导则中仪器选型之一，在工业园区有毒有害气体预警监测系统应用越来越广泛，为预警体系提供有力的数据支撑。为了更好的服务于预警体系，运维单位应对傅里叶变换红外光谱法(FTIR)原理、故障排除、日常维护知识及日常维护注意事项加强了解，保证分析结果的准确性和及时性，促使为工业园区安全运行。
参考文献
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虚拟地震台网[5]有毒有害气体环境风险预警体系建设技术导则(征求意见稿)．
(本文文献格式：黄观辉，吴剑平，练庆中，等．傅里叶红外光谱分析仪日常维护[J]．广东化工，2021，48(4)：131)
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