热控专业知识培训课件
热控课件
中国国电
CHINA GUODIAN
1、汽轮机本体机械参数监控（TSI）
汽轮机检测保护系统分为两部分： （1）汽轮机检测仪表（TSI）对机组的转速、振动、偏心、膨胀、胀差 以及轴位移等进行测量，并输出报警及停机信号到ETS和DCS。TSI装置由 传感器系统和监视仪表两部分组成，传感器系统包括探头、预置电缆、前置 器、传感器安装支架等；监视仪表包括框架、电源、测量模块、软件及机柜 等。 基本配置：转速、零转速、超速三取二；轴向位移（四通道测量）；相 对膨胀；轴振动（包括x和y向）；瓦振五停机值，只作为监视用，垂直方 向）；偏心；键相；热膨胀（左右） (2) 瞬时数据管理系统（TDM）由分析处理器（AP）和安装在工程师 站的观测站（VS）组成，分析处理器（AP）接受来自TSI来的振动和键相 信号，分析处理并将结果显示在观测站（VS）上。分析处理器（AP）和观 测站（VS）通过以太网连接。
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三、锅炉热工保护系统
一、锅炉给水系统
直流锅炉的给水流量过低(断水)保护
二、锅炉蒸汽系统
1、主蒸汽压力高（超压）保护；当主蒸汽压力高于规定值时，应自 动打开其相应的安全门。 2、再热蒸汽压力高（超压）保护；当再热蒸汽压力高于规定值时， 应自动打开其相应的安全门。 3、再热器保护。 （1）再热器壁温高保护 （2）再热器温高保护
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二、DCS简介
一、定义
DCS即所谓的分布式控制系统或集散控制系统，是相对于集中控制而言的 一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来 的。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的 实现方法上却完全不同。分散型控制系统是一种控制功能分散操作显示集中， 采用分级结构的智能站网络。其目的在于控制或管理一个工业生产过程或工 厂。分散控制系统是采用计算机、通信和屏幕显示技术，实现对生产过程的 数据采集、控制和保护等功能，利用通信技术实现数据共享的多计算机监控 系统。其主要特点是功能分散、数据共享、可靠性高。分散控制系统是以大 型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提，从生产过程综合 自动化的角度出发，按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的。是 以微处理器为核心，结合了控制技术、通信技术和图形显示技术的新型控制 系统。
热控专业培训(第一课)
第一周：一、单体调试范围启动锅炉热控仪表及控制装置单体调试作业有压力测量仪表、温度测量元件、阀门电动装置、执行器的调试。
二、热控试验室建立完善1、热控试验时应清洁、安静、光线充足、无振动和电磁干扰。
2、试验室内环境温度应在20±5℃，相对湿度不大于85%的范围之内，且应具有上下水设施。
3、电源电压（交流220V ±10%、直流24V ±5%）稳定。
4、具有0～0.7MPa的无油、无水、干燥的气源。
5、试验室应符合消防管理的有关规定。
6、所有测量用一次元件应在安装前完成一次校验，送检单位应提前送检。
7、所有送检的一次元件外观应完好无损、无修饰和划痕；铭牌标识应清晰完整、符合设计要求。
8、校验用标准仪表和仪器，应具备有效的《检定合格证书》，确保仪器仪表在有效使用期限内。
9、设计图纸、清册及设备厂家说明书等提供完整，生产单位提供的各种定值准确、10、各种检定规程齐全。
11、检定人员必须有相应的检定资质。
三、单体调校所需的仪器设备精密数字压力表（含全程量程）、压力校验台、便携式信号源、压力-流量过程校验仪、温度过程校验仪、中温校验炉等。
四、弹簧管压力（真空）表的检定：1、外观检查：外观完整，无锈蚀和划痕，零部件齐全完整，连接牢固；铭牌标志清楚、符合设计。
2、压力表的型号、量程、精度等级符合设计要求。
3、仪表玻璃应无色透明，无妨碍读数的缺陷或损伤；分度盘应平整光洁，各种标志应清晰可辨；指针指示端应垂直于分度盘，并能覆盖最短分度线的1/4～3/4，指针与分度盘平面的距离应在0.5～1.5mm范围内；指针指示端的宽度应不大于刻度线的宽度。
4、根据测量范围选用合适的传压介质：0.25MPa以下，应使用空气为工作介质检定；0.25～40MPa，使用变压器油为工作介质检定；40MPa以上，使用蓖麻油为工作介质检定；真空表应使用真空泵作为压力发生器利用空气作为传压介质检定。
五、压力（差压）仪表校验过程：活塞式压力计1、压力发生器水平放置于平台上，向油杯内充入合适的传压介质后，关闭油杯阀，缓慢加压，排净导压管中的空气，并检查管路是否畅通，装上测量量程相适合的标准压力校验仪表头和被检压力（差压）表。
热控仪表知识培训-第一讲-基础知识
热控仪表知识培训-第一讲-基础知识热控仪表知识培训周亚明第一讲基础知识第一章、测量1.仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分，其中传感器是仪表的关键环节。
2.测量过程有三要素：一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。
3.按参数种类不同，热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。
4.根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。
*.什么叫绝对误差，相对误差？绝对误差是指示值与实际值的代数差，即绝对误差=测量值—真值相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数相对误差=p×100%第二章、检测第一节、温度检测：1.温度：温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。
目前国际上用得较多的温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)和国际实用温标。
从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。
温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。
对于个别分子来说，温度是没有意义的。
温度测量：分为接触式和非接触式两类。
接触式测温法接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。
这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
接触式仪表主要有：膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。
非接触式测温法非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可以避免接触式测温法的缺点，具有较高的测温上限。
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二氧化硫分析仪参数
检测下限 2.0（10 秒平均时间） 1.0（60 秒平均时间） 0.5（300 秒平均时间）
(完全符合超净改造要求，超净要求分析仪最低检出限小于0.5) 零漂移 （24 小时） <1 跨度漂移 满刻度的±1％ 响应时间 （在自动模式下）
80 秒（10 秒平均时间） 110 秒（60 秒平均时间） 320 秒（300 秒平均时间） 线性度 满刻度的±1％ 模拟输出 6个 模拟电压输出；0－100 , 1,5,10 V（用户可选择） ，12 位 分辨率。 6个模拟电流输出；0－20 , 4－20 ， 12 位分辨率。
热控专业知识培训
设备原理
一、稀释探头工作原理
稀释探头工作原理
将高压干净的压缩空气从稀释空气管打入文丘里 泵，根据伯努利公式（ 1/2ρv2+ρ）可知在文丘 里泵内会产生负压，将烟道内的烟气经音速小孔 稀释后经稀释样气进入分析仪。音速临界小孔采 取耐热玻璃和陶瓷材质，小孔前端由石英过滤棉 过滤，并经过陶瓷孔板到达小孔。小孔的长度远 远小于孔径，当小孔两端的压力差大于0.46被以 上时，气体流经小孔的速度与小孔两端的压力变 化基本无关，而只取决于气体分子流经小孔时的 震动速度，即产生恒流。当稀释探头的真空度大 于13（约合44）时，在绝大多数烟道条件下都能 满足音速小孔的恒流条件。
零气系统的耗气量计用气要求：
系统的用气标准： 1 压力最好大于62 (压力越大则 无热除水器的除水效果越好） 2 电厂仪表用压缩空气，除油除水。
系统的用气量计算： 每根探头的耗气量约为5。 无热除水器的最大效率为50%，因此无热除水器用于自身干 燥的耗气量等于其所能提供的最大输出气量。
系统气路图
（7）气体维护及要求，稀释空气压力不能过大也不能过小 （40-50），否则影响真空，标定后严禁调整稀释空气压 力，否则标定失效。
热控专业培训(第二课)
第二课：温度测量仪表一、温度校验所需的仪器设备二等标准铂电阻温度计、电测设备（有精度要求）、二等标准水银温度计、低温槽、冰点槽，恒温槽，高温槽、绝缘电阻表等二、双金属温度计调校1、检查1)温度表计各部分不应锈蚀，零部件装配牢固、无松动。
2)温度表表盘应采用透明材料，应方便读数，刻度、数字和其它应完整、清晰、正确。
3)接头螺纹无滑扣、错扣、紧固螺母无滑动现象。
4)指针在全行程范围内上行、下行动作必须平稳无卡涩，轻敲变动量不得大于其允许误差的1/2。
仪表零位必须准确，校验点示值误差要小于允许基本误差的绝对值。
2、校验温度表的检定点，在测量范围内均匀选在4点及以上，要求包括常用点。
1)检定顺序分别向测量上限和测量下限方向逐点进行，需检零点的先检零点。
2)读数方法读取时，视线垂直于表盘，读数估计到最小分度值的1/5或1/10。
3)零点a)在实验场地有条件允许的条件下可以进行零点检定，将双金属温度计感温元件插入盛有冰水混合物的冰点槽内，10分钟后方可读数，并做好记录。
b)对于现场无法检定零点条件下，零点以室温代替。
4)其它各点检定双金属温度计应进行示值校准，一般校验点不少于两点。
如被校仪表已指示环境温度，可将环境温度当作一个校准点，另取一个点即可。
在二个校准点中，若有一点不合格，则应判被校表不合格。
该试验的操作要点是将双金属温度计的感温元件与标准水银温度计的感温液置于同一环境温度中，注意控制被测介质温度的变化缓慢而均匀。
如多支双金属温度计或压力式温度计同时校准，应按正、反顺序检测两次，取其平均值。
三、热电组、热电偶四、热电偶的校验1、检查a)保护套管不应有弯曲，扭斜、压扁、堵塞、裂纹、磨损和严重腐蚀等缺陷。
b)热电偶的热接点应焊接牢固，表面光滑，无气孔等缺陷。
c)热电偶无断路及短路现象。
d)热电偶的分度号应与设计图纸一致。
e)热电偶、热电阻温度计的校验连接一定要紧固，热偶丝应无机械损伤、裂纹、气孔、腐蚀和脆化变质等现象。
热控专业知识培训教材
稀释法的优点
有以下优点： 稀释系统大大提高了系统的可靠率，降低了系统运营和维护 成本，根据美国的调查，稀释系统的平均运营成本只有直接 采样系统的1/3 到1/2 ； 稀释后烟气含水量被降低到露点以下，采样管无需加热或保 温，大大降低了管路老化速度； 彻底避免因为结露而对仪器产生的可能损坏； 稀释技术解决了烟气含尘量高而引起的堵塞问题； 烟气采样流速只是直接采样系统的50分之一到100分之一， 相应烟气中含尘、水分量也只是50分之一到100分之一，可 以使用更先进准确度高的分析仪； 采用从采样探头开始的全系统动态校准； 采样系统采样管内是正压，避免了管线泄漏产生的影响；
样品流入荧光反应室，脉动的 光在这里激励 2 分子。聚光镜进行调焦使脉动 的 光进入反光镜总成。反光镜总成有四个反光镜选择，它们只反射激励 2 分子的波长。 在受到激励的 2 分子衰减至较低的能量状态时，所发射的 光与 2 浓度成比 例。 带通滤波器只允许由经过激励的 2 分子发射的波长到达光电倍增管 （） 。 从衰减的 2 分子探测 光的发射。位于荧光反应室后面的光电探测器 持续监控脉动的 光源，并连接到一个电路补偿光照强度里产生的波动。
二氧化硫分析仪参数
检测下限 2.0（10 秒平均时间） 1.0（60 秒平均时间） 0.5（300 秒平均时间）
(完全符合超净改造要求，超净要求分析仪最低检出限小于0.5) 零漂移 （24 小时） <1 跨度漂移 满刻度的±1％ 响应时间 （在自动模式下）
80 秒（10 秒平均时间） 110 秒（60 秒平均时间） 320 秒（300 秒平均时间） 线性度 满刻度的±1％ 模拟输出 6个 模拟电压输出；0－100 , 1,5,10 V（用户可选择） ，12 位 分辨率。 6个模拟电流输出；0－20 , 4－20 ， 12 位分辨率。
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热电阻构造
电厂专用热电阻和隔爆型热电阻
套管式热电阻
• 套管式热电阻作为温度测量和控制的传 感器与显示仪表配套，以直接测量和控 制生产过程中气体，液体和蒸汽的温度, 用于发电厂管道测温。
装配式热电阻
耐腐型、耐磨型热电阻
• 但在某些特殊场合，如制粉系统,烟风系 统等，用热电阻就极易损坏。因此，在 这些场合必须采用特殊材料及机构的热 电阻。
• 2)铜热电阻。
• 铜热电阻的价格便宜，线性度好，容易 提纯，工业上在-50～+150℃范围内使 用较多。铜热电阻怕潮湿，易被腐蚀。 常用的铜热电阻有cu50和cul00两种分 度，标称电阻值分别为R0=50Ω和 R0=100Ω。
3、热电阻的结构型式与热电偶相似，也 有普通型热电阻和铠装型热电阻之分。
• 7、按仪表的使用方式分类：有携带式和 固定式仪表等 8、按仪表的精度等级和使用条件分类： 有标准仪表、实验室用仪表和工业用仪 表等。
• 三、常用热工参数测量仪表
• 1、温度测量仪表 温度是表征物体冷热程度的物理量。温 度测量仪表是热工自动化仪表中最普遍 、最重要的一种。
• 温标是温度的标尺。1989年，27届国际 计量委员会(CIPM)通过“1990国际温标 (ITS一1990)”，1990年1月1日开始实施 。国际温标同时使用国际开尔文温度 (T90)和国际摄氏温度(t90)，它们的单 位分别为开尔文(K)和摄氏度(℃)，它们 之间的关系为 t90=T90一273.15
• 2、 按仪表的显示功能分类：有指示式 、记录式、积算式、信号报警式和调节 式仪表等。
3、按仪表采用的信号能源分类：有气动 式、液动式、电动式、电子式仪表等。
4、按仪表的结构情况分类：有基地式和 单元组合式仪表等。
热控专业培训(第五课)
第五课：PLC系统调试一、机、柜、盘、PLC工作站安装完毕，硬件设备之间以及系统与在线仪表之间已连接完好。
控制器已进行了安全接地和隔离，各类接地系统安装符合设计文件要求。
二、控制室和操作室的土建、安装、电气、装修工程全部完成。
室内杂物清理干净。
三、不间断电源（UPS）及室内照明安装完，并可投入正常使用。
四、空调系统施工完，并可投入正常运行。
温度、湿度可调并符合设备对温度湿度的要求。
五、消防设施完备，并可正常使用。
六、控制室内安装电话，保证通讯畅通，配备好吸尘器、防鼠器具等。
七、调试前的检查：1)通电前，应进行全面检查，根据设计文件对机柜中各插卡安装位置、规格、型号、数量、内部接线、物理地址以及其它外围设备（如打印机）等进行认真检查和确认，并确认所有设备电源开关都在“OFF”位置。
2)对导线绝缘电阻进行检查,方法为将导线与设备断开,用500V兆欧表测绝缘电阻,应保证信号线绝缘电阻≥2MΩ,补偿导线之间绝缘电阻≥0.5MΩ,系统电源带电部分与外壳绝缘电阻≥5MΩ. 3)对接地系统电阻值确认， PLC接地及接地电阻的确认应严格按照设计文件及厂家有关技术文件要求执行。
4)电源电压及频率确认，按设计及生产厂家系统供电的要求，确认UPS电源的电压及频率是否满足系统要求,还要检查熔断管容量、负载性能试验以及供电装置所接相线是否满足系统要求。
5)采用安全措施对PLC系统硬件进行认真检查，并记录好制造商设置的DIP开关缺省位置及硬件地址开关位置。
6)对PLC及智能仪表相互之间的通讯接口进行检查并进行组态测试，要检查通信协议、通信速率、奇偶校验位、优先级、通讯地址、数据传输及数据数值是否符合要求。
八、PLC系统调试1.PLC 系统的上电检查应包括电源部分、CPU 卡、通讯卡、存贮器卡、I/O 卡、编程器。
在进行软件调试前所有硬件应进行上电检查。
上电检查应在设备安装、系统电源电缆接线、接地系统、供电系统按设计要求施工完毕并检查合格、盘内配线符合接线图要求、各路电源正负极之间无短路现象、正负极对地电阻符合接地标准要求后进行。
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日常维护注意事项
（1）CL管即校准气管不能泄漏，特别是烟气压力为正压情 况，否则会堵塞校准气管和探头；
（2）管路与稀释探头连接前必须使用高压干净的压缩空气 进行吹扫。
（3）每次更换加热器、探头清理时必须做好探头与探头加 热器之间的密封，防止凝结的高腐蚀性液体腐蚀加热器。
（4）拆管、回装管线的顺序必须严格按规范执行： 拆除管线顺序：稀释空气管，稀释样气管、真空管、校 准气管 回装管线顺序：稀释样气管、真空管、校准气管、稀释空 气管
通过样品气路接口将样品拉进 43i 型分析仪，如图 1-1 所示。样品流经碳氢化 合物“弹踢器” ， “弹踢器”迫使碳氢化合物分子渗透穿过管壁， 将碳氢 化合物从样品中去除。 SO 2 分子经过碳氢化合物 “弹踢器”时不受影响。
样品流入荧光反应室，脉动的 UV 光在这里激励 SO 2 分子。聚光镜进行调焦 使脉动的 UV 光进入反光镜总成。反光镜总成有四个反光镜选择，它们只反 射激励 SO 2 分子的波长。 在受到激励的 SO 2 分子衰减至较低的能量状态时，所发射的 UV 光与 SO 2 浓度成比例。 带通滤波器只允许由经过激励的 SO 2 分子发射的波长到达光 电倍增管（PMT） 。PMT 从衰减的 SO 2 分子探测 UV光的发射。位于荧光 反应室后面的光电探测器持续监控脉动的 UV光源，并连接到一个电路补偿光 照强度里产生的波动。
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零气系统的耗气量计用气要求：
系统的用气标准： 1 压力最好大于6kg/cm2 (压力越大则 无热除水器的除水效果越好）
2 电厂仪表用压缩空气，除油除水。 系统的用气量计算：
每根探头的耗气量约为5L/min。 无热除水器的最大效率为50%，因此无热除水器用于自身干 燥的耗气量等于其所能提供的最大输出气量。
典藏PPT 二氧化硫分析仪参数
检测下限 2.0ppb（10 秒平均时间） 1.0ppb（60 秒平均时间） 0.5ppb（300 秒平均时间）
(完全符合超净改造要求，超净要求分析仪最低检出限小于0.5ppm) 零漂移 （24 小时） <1 ppb 跨度漂移 满刻度的±1％ 响应时间 （在自动模式下）
（9）稀释比越高系统的精度越差，对零气纯度的要求也越 高。 一般脱硫系统选100：1， 对音速小孔来说100:1对应的是50ml/min的小孔 （稀释气的流量是5L/min)
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零气概念
零气：不含有所测物质的气体 系统对零气的要求: 1、压力一般大于60psi. 2、 除油，除颗粒物。 3.、露点在负20度以下。 4.、不含所测物质（如：SO2, NOx等）
（5）更换音速小孔、石墨卡套、延伸管等设备时必须保持 手的清洁，防止颗粒物进入堵塞小孔；
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（6）管线的使用要求，不能太长（一般不要超过100米）， 否则真空无法保证真空，样气管、稀释空气管必须要求使 用特氟隆管，因其气阻很小，当使用其他材质管路时必须 保证一定硬度，不能在较小压力下变形，导致气流受阻， 影响真空，管路内径粗能保证真空，但是会降低灵敏度； 管线的长度越短则系统的反应速度越快。（气体在管线中 的行进速度约为2米/秒。管线越粗越短则气阻越小，越有 利于真空度的提高，但会降低反应速度，管线所能选取的 最大长度要以真空度最终能大于13in Hg为标准。以极限长 度100米为例：VL管：1/4OD, 5/32ID, CL管：1/4OD, 5/32ID, DA管：1/4OD, 5/32ID, DS管：1/4OD, 6/32ID。 3 管线的材质：理论上说CL管和DS管必须用聚四氟乙烯 材质，而 VL管和DA管可以用普通塑料管，但普通塑料管 存在抗老化藏PPT
CEMS供电系统
A、操作手柄位置：
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MODEL 43i工作原理
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二氧化硫分析仪工作原理
43i 型分析仪的操作原理是，SO 2 分子吸收紫外光（UV） ，在某个波长受到 激励，然后衰减至较低的能量状态，在另一个不同的波长发射 UV 光。明确 地说就是： SO 2 ＋hv 1 →SO 2 *→SO 2 ＋hv 2
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稀释法的优点
有以下优点： 稀释系统大大提高了系统的可靠率，降低了系统运营和维护 成本，根据美国的调查，稀释系统的平均运营成本只有直接 采样系统的1/3 到1/2 ； 稀释后烟气含水量被降低到露点以下，采样管无需加热或保 温，大大降低了管路老化速度； 彻底避免因为结露而对仪器产生的可能损坏； 稀释技术解决了烟气含尘量高而引起的堵塞问题； 烟气采样流速只是直接采样系统的50分之一到100分之一， 相应烟气中含尘、水分量也只是50分之一到100分之一，可 以使用更先进准确度高的分析仪； 采用从采样探头开始的全系统动态校准； 采样系统采样管内是正压，避免了管线泄漏产生的影响；
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热控专业知识培训
CEMS设备原理
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一、稀释探头工作原理
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稀释探头工作原理
将高压干净的压缩空气从稀释空气管打入文丘里 泵，根据伯努利公式（ p+1/2ρv2+ρgh=C）可知 在文丘里泵内会产生负压，将烟道内的烟气经音 速小孔稀释后经稀释样气进入分析仪。音速临界 小孔采取耐热玻璃和陶瓷材质，小孔前端由石英 过滤棉过滤，并经过陶瓷孔板到达小孔。小孔的 长度远远小于孔径，当小孔两端的压力差大于 0.46被以上时，气体流经小孔的速度与小孔两端 的压力变化基本无关，而只取决于气体分子流经 小孔时的震动速度，即产生恒流。当稀释探头的 真空度大于13inHg（约合44kPa）时，在绝大多 数烟道条件下都能满足音速小孔的恒流条件。
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（7）气体维护及要求，稀释空气压力不能过大也不能过小 （40-50psi），否则影响真空，标定后严禁调整稀释空气 压力，否则标定失效。
（8）压缩空气压力低对系统的影响，压力低会造成二氧化 硫、氮氧化物剧烈波动，氮氧化物臭氧长时间存储在气路 中导致还原性管路失效（U形管堵塞），测尘仪反吹气源 压力不足，导致测尘仪探头损坏。