在工業(yè)生產、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康等諸多領域，氣體檢測發(fā)揮著作用。無論是監(jiān)測工業(yè)廢氣排放以保護環(huán)境，還是檢測醫(yī)療設備中的氣體濃度以保障患者安全，準確的氣體檢測結果都是決策和操作的重要依據。而氣體校準，作為確保氣體檢測準確性的關鍵環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻。?
 

　　氣體校準，簡而言之，就是使用已知濃度的標準氣體對氣體檢測儀器進行調整和校驗，使儀器的測量結果與實際氣體濃度高度匹配。這一過程類似于給一把尺子重新刻度，確保它能準確測量長度。對于氣體檢測儀器而言，校準能校正儀器在使用過程中因各種因素產生的偏差，如傳感器老化、環(huán)境溫度和濕度變化、電路漂移等，從而保證儀器輸出數據的準確性和可靠性。?
 

　　從原理上看，氣體校準主要基于標準氣體的特性。標準氣體是一種或多種已知準確濃度的氣體混合物，其濃度值經過嚴格的計量認證，具有高度的準確性和可溯源性。在校準過程中，將標準氣體通入待校準的氣體檢測儀器，儀器對標準氣體進行檢測并輸出測量值。通過對比儀器測量值與標準氣體的已知濃度，就可以確定儀器的測量偏差。如果偏差超出允許范圍，就需要對儀器進行調整，直至儀器測量值與標準氣體濃度相符，從而完成校準過程。?
 

　　不同類型的氣體檢測儀器，其校準方法存在一定差異。常見的氣體檢測儀器如熱導式氣體分析儀、紅外式氣體分析儀、電化學氣體傳感器等，各自有其適用的校準流程。?
 

　　以熱導式氣體分析儀為例，校準前需先對儀器進行 30 - 60 分鐘的預熱，確保電路穩(wěn)定，同時檢查氣路密封性，防止外界空氣滲入影響零點。標準氣體方面，零點氣通常選用高純氮氣(99.999%)或不含待測組分的底氣，跨度氣則根據待測氣體濃度配置梯度標準氣，比如測量一氧化碳時，跨度氣濃度一般為滿量程的 50% - 80%。校準流程包括通入零點氣調節(jié)儀器零點旋鈕，使顯示值≤滿量程的 1%；切換跨度氣后，調節(jié)跨度旋鈕讓讀數與標準值一致，誤差需控制在≤±1% FS；最后通入低、中、高濃度標準氣，繪制校準曲線，要求線性相關系數 R²≥0.999。在這個過程中，要注意避免校準氣體中含有腐蝕性組分，同時將環(huán)境溫度波動控制在 ±5℃內，以防止熱敏元件損壞和熱導率變化引入誤差。?
 

　　紅外式氣體分析儀校準前，需預熱儀器 2 小時，使紅外光源穩(wěn)定，并使用高純氮氣吹掃氣室 10 分鐘以清除污染物。零點氣要求高純氮氣中不含待測組分，如測量一氧化碳時，氮氣中的一氧化碳含量需≤1ppm；跨度氣則為含單一或多組分的標準氣，濃度覆蓋量程的 30% - 90%。校準方式有單點校準和多點校準，單點校準只需通入跨度氣調節(jié)增益使讀數吻合，高精度需求時則需用 0%、20%、50%、100% 量程標準氣建立四階多項式擬合曲線。若待測氣體存在交叉干擾組分，如二氧化碳對一氧化碳檢測的干擾，還需用含干擾氣的標準氣進行修正。此外，校準氣體壓力要與實際工況一致(通常 0.1 - 0.3MPa)，壓力波動會改變光程吸收效率，且需定期(每季度一次)清潔紅外光源窗口，防止灰塵影響光強。?
 

　　電化學氣體傳感器校準前，傳感器需活化 24 小時，通入目標氣體至信號穩(wěn)定，同時檢查電解液是否干涸，液膜式傳感器若干涸需補充電解液。標準氣體選擇上，零點氣一般為高純氮氣或潔凈空氣(測氧氣時零點氣為氮氣)，跨度氣為低濃度標準氣，例如測量硫化氫時，跨度氣濃度為量程的 60%，避免高濃度導致傳感器中毒。校準流程為通入零點氣 10 分鐘，調節(jié)零點使顯示值≤量程的 2%；然后以 200mL/min 流量通入跨度氣，待信號穩(wěn)定后調節(jié)斜率，響應時間需≤90 秒；若傳感器使用超過 3 個月，還需用中間濃度氣(如量程的 30%)驗證漂移量，允許誤差≤±3%。值得注意的是，校準環(huán)境濕度應控制在 40% - 70% RH，高濕度會稀釋電解液，且含硫氣體傳感器校準后需用氮氣吹掃 30 分鐘，防止電極硫化。?
 

　　氣體校準在各個領域都發(fā)揮著至關重要的作用。在環(huán)境監(jiān)測領域，準確的氣體校準能保證空氣質量監(jiān)測儀器精準測量大氣中的污染物濃度，如二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等，為環(huán)境管理部門制定科學有效的環(huán)保政策提供可靠數據支持。在工業(yè)安全領域，氣體校準確保了可燃氣體、有毒氣體檢測儀器的準確性，能及時發(fā)現工業(yè)生產過程中的氣體泄漏，預防爆炸、中毒等重大安全事故的發(fā)生，保障工人的生命安全和企業(yè)的正常生產運營。在醫(yī)療領域，氣體校準保證了呼吸機、麻醉機等設備中氣體濃度的精確控制，為患者提供安全、有效的呼吸支持和麻醉服務，直接關系到醫(yī)療質量和患者的生命健康。?
 

　　為了確保氣體校準的準確性和可靠性，需要嚴格遵循相關的標準和規(guī)范。國際上，ISO 標準為氣體標定提供了統(tǒng)一的規(guī)范，保障了全球范圍內氣體測量的一致性。美國環(huán)保署(EPA)和職業(yè)安全健康管理局(OSHA)也制定了嚴格的氣體標定規(guī)范，以保護環(huán)境和工人健康。在中國，國家標準化管理委員會發(fā)布了一系列氣體標定國家標準，如 GB/T 12350 - 2009 等，規(guī)范了國內氣體標定流程。在實際操作中，要選擇符合國家或國際標準的標定氣體，確保其純度和穩(wěn)定性；嚴格按照設備制造商或行業(yè)標準的操作規(guī)程進行標定，詳細記錄標定過程中的所有數據和條件，并按照規(guī)范要求編制報告，以便追溯和審核。同時，要定期對氣體檢測儀器進行校準檢查，一般根據儀器的使用頻率和精度要求，確定校準周期，常見的校準周期從幾個月到一年不等。對于使用頻繁或對測量精度要求高的儀器，可能需要縮短校準周期，以確保儀器始終處于最佳工作狀態(tài)。?
 

　　氣體校準是保障氣體檢測準確性的核心環(huán)節(jié)，對于各個依賴氣體檢測的領域都具有不可替代的重要意義。隨著科技的不斷進步和各行業(yè)對氣體檢測精度要求的日益提高，氣體校準技術也將持續(xù)發(fā)展和完善，為社會的安全、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展提供更加堅實的保障。?