一、FID 原理与故障关联逻辑
LEL 可燃气体在线监测仪的 FID 原理依赖氢火焰燃烧、离子化反应、信号传输三大核心环节,故障本质是某一环节的异常导致浓度检测失效。具体关联逻辑如下:
氢火焰燃烧环节:氢气供应、空气供应、点火装置异常→火焰无法点燃或熄灭→无离子化反应→无检测信号;
离子化反应环节:燃烧室污染、气体采样异常→离子化效率下降→信号微弱或漂移→检测数据不准确;
信号传输环节:放大电路、AD 转换模块、输出接口异常→信号失真或无法传输→数据显示异常或无法上传。
基于以上逻辑,故障排查需遵循 “从易到难、先硬件后软件” 的原则,聚焦核心环节逐一验证。
二、常见故障与排查逻辑
故障 1:无法点火,无火焰指示
可能原因:氢气未供应(气瓶压力不足≤0.2MPa、氢气阀门未打开、气路堵塞);空气供应不足(风机故障、空气过滤器堵塞);点火电极故障(电极氧化、间隙过大≥3mm);点火电路故障(高压模块损坏、供电电压异常)。
排查步骤:
① 检查氢气气瓶:确认压力≥0.5MPa,阀门完全打开,气路管道无泄漏(用肥皂水涂抹接口,无气泡产生);
② 检查空气供应:风机运行正常(听风机转动声音),空气过滤器无堵塞(拆卸过滤器,观察表面无明显粉尘堆积);
③ 检查点火电极:拆卸燃烧室盖板,观察电极是否氧化(氧化层用细砂纸打磨),调整电极间隙至 1-2mm;
④ 检查点火电路:用万用表测量高压模块输出电压(应≥10kV),供电电压是否在 AC220V±10% 或 DC24V±10% 范围内,异常则检修供电线路或更换高压模块。
故障 2:有火焰但无检测信号(显示 0% LEL 不变)
可能原因:采样探头堵塞(粉尘、油污积聚);气路泄漏(采样管破裂、接口松动);离子收集极污染(积碳、油污覆盖);信号放大电路故障。
排查步骤:
① 检查采样探头:拆卸探头,观察进气孔是否堵塞(用压缩空气反向吹扫,或更换探头滤网);
② 检查气路:用标准气体(50% LEL 甲烷)在采样探头处喷射,观察设备是否有响应,无响应则检查采样管是否破裂、接口是否松动,重新紧固或更换采样管;
③ 检查收集极:拆卸燃烧室,观察收集极表面是否有积碳(用无水乙醇擦拭干净,晾干后安装);
④ 检查放大电路:用万用表测量放大电路输出电压(正常应随气体浓度变化),无变化则更换放大模块。
故障 3:检测数据漂移严重(与标准气体偏差≥5% LEL)
可能原因:未定期校准(校准周期超过 12 个月);氢气 / 空气流量比例失衡(氢气流量偏离 30-50mL/min,空气流量偏离 300-500mL/min);燃烧室污染;环境温度剧烈变化。
排查步骤:
① 进行校准:用 0% LEL(氮气)和 50% LEL 标准气体进行零点和跨度校准,观察校准后数据是否恢复正常;
② 检查气路流量:用皂膜流量计测量氢气和空气流量,调整流量阀至标准范围;
③ 清洁燃烧室:拆卸燃烧室,擦拭积碳和油污,重新安装;
④ 环境排查:确认设备工作温度在 - 40℃~+85℃范围内,避免阳光直射或强冷源直接作用,必要时加装遮阳棚或保温罩。
故障 4:响应时间过长(T90≥10 秒)
可能原因:采样管过长(>10m)或管径过细(<8mm);泵吸式采样泵转速下降;采样探头滤网堵塞。
排查步骤:
① 检查采样管:缩短采样管长度至≤10m,更换管径≥8mm 的采样管;
② 检查采样泵:测量泵转速(应符合设备说明书要求),转速不足则更换泵体或电机;
③ 清洁或更换采样探头滤网。
故障 5:无输出信号(4-20mA 或 RS485 无信号)
可能原因:输出线路断路或短路;RS485 通讯参数不匹配(波特率、地址、校验位);输出模块故障。
排查步骤:
① 检查线路:用万用表测量 4-20mA 线路通断,RS485 线路 A/B 线是否接反或短路,修复线路;
② 匹配通讯参数:确认设备通讯参数(波特率通常为 9600,地址为 1-247,校验位为 N)与控制系统一致,重新设置参数;
③ 更换输出模块:参数匹配后仍无信号,更换输出模块。
三、故障预防要点
定期维护是减少故障的关键:每 3 个月清洁采样探头、过滤器和燃烧室;每 6 个月检查气路密封性和流量;每 12 个月进行一次全面校准;存储氢气时确保气瓶压力≥0.5MPa,避免泄漏或压力不足。通过以上措施,可将 FID 原理监测仪的故障发生率降低 80% 以上,保障长期稳定运行。



