2025年大气环境质量监测设备维护试题及答案

2025年大气环境质量监测设备维护试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某大气监测站使用的β射线法PM2.5监测仪在日常巡检中发现采样流量低于设定值（设定值16.7L/min，实测15.2L/min），最可能的故障原因是：A.温湿度传感器故障B.采样泵老化C.数据采集模块程序错误D.校准气体钢瓶压力不足答案：B（采样流量异常通常由采样泵性能下降、管路堵塞或流量控制器故障引起，温湿度传感器影响数据准确性但不直接影响流量；校准气体与采样流量无关。）2.电化学法SO₂传感器长期运行后出现零点漂移，正确的维护措施是：A.直接调整仪器零点校准参数B.通入高纯氮气进行零点校准C.更换采样滤膜后重新测试D.升高传感器工作温度加速老化答案：B（电化学传感器零点漂移需通过标准气（如高纯氮气）重新校准，直接调整参数会掩盖真实故障；滤膜更换主要影响颗粒物监测；升高温度可能加剧传感器损耗。）3.紫外荧光法NO₂监测仪的光学透镜表面出现轻微灰尘，应使用：A.无水乙醇棉球轻拭B.硬毛刷直接清扫C.去离子水冲洗D.压缩空气强力吹扫答案：A（光学元件需用无水乙醇或专用清洁剂轻拭，硬毛刷可能划伤表面；去离子水残留易滋生霉菌；压缩空气可能将灰尘吹入内部组件。）4.大气监测站数据采集传输仪（DTU）显示“GPRS连接失败”，优先排查的是：A.传感器输出信号是否正常B.DTUSIM卡是否欠费或信号弱C.工控机操作系统是否崩溃D.采样头加热装置电源是否断开答案：B（GPRS连接问题首先检查通信模块（SIM卡、信号强度），传感器信号异常会导致数据缺失但不影响连接；工控机崩溃会导致整体无数据；加热装置与通信无关。）5.以下不属于动态校准仪日常维护内容的是：A.检查渗透管剩余寿命B.清洁内部气路接口C.校准质量流量控制器（MFC）D.更换采样切割器滤膜答案：D（动态校准仪用于标准气发生，维护涉及气路、MFC和标准物质（如渗透管）；采样切割器滤膜属于监测仪前端采样系统维护。）6.某站CO监测仪（非分散红外法）显示数值持续偏高，经核查标准气（10ppm）校准后仍偏差5%，可能的原因是：A.红外光源老化导致能量衰减B.采样泵转速过快C.湿度传感器显示值偏低D.颗粒物切割器孔径过大答案：A（红外法CO监测仪数值偏差常见于光源能量下降、检测器灵敏度降低或气室污染；采样泵转速影响流量而非浓度；湿度主要影响气体分子吸收；切割器孔径影响颗粒物而非气体监测。）7.振荡天平法PM10监测仪的锥形振荡管（TEOM）出现频率异常波动，可能的故障点是：A.滤膜未正确安装导致重量偏移B.采样流量设定值过高C.校准气体中含有颗粒物D.数据采集卡AD转换精度下降答案：A（TEOM通过振荡频率变化监测滤膜上颗粒物重量，滤膜安装不当会直接导致频率异常；流量设定影响采样量但非频率；校准气体为纯气不含颗粒物；AD转换问题会导致数据跳变而非频率波动。）8.大气挥发性有机物（VOCs）在线监测仪（GC-FID）的色谱柱柱效下降，正确的维护措施是：A.提高载气压力加速样品分离B.老化色谱柱（高温通载气）C.更换FID检测器喷嘴D.增加进样量补偿分离效果答案：B（色谱柱柱效下降通常因固定相流失或污染物残留，老化可去除残留；提高载气压力可能破坏柱平衡；喷嘴更换针对基线噪声问题；增加进样量会加剧柱过载。）9.气象五参数传感器（温、湿、压、风、雨）中，需要定期检查加热装置的是：A.温度传感器B.风速传感器C.降水传感器D.气压传感器答案：C（降水传感器（如翻斗式雨量计）需加热防止冬季结冰堵塞；温度传感器无需加热；风速传感器加热用于防冰但非“定期检查”重点；气压传感器对温度敏感但无加热装置。）10.某站所有气态污染物监测仪（SO₂、NO₂、O₃、CO）同时出现数据跳变，最可能的原因是：A.各传感器同时老化B.工控机电源电压不稳C.采样总管内壁吸附污染物D.校准气体钢瓶阀门泄漏答案：B（多台设备同时异常多因共用系统故障，如电源不稳、通信总线问题；传感器老化为渐进过程；采样总管吸附影响数据准确性但非跳变；校准气体泄漏仅影响校准期间数据。）11.紫外差分吸收光谱法（DOAS）监测仪的光程校准应使用：A.标准长度的反射棱镜B.已知浓度的SO₂标准气C.高纯氮气吹扫气室D.激光测距仪测量实际光程答案：A（DOAS通过反射棱镜确定光程长度，需用标准长度棱镜校准；标准气用于浓度校准；高纯氮气用于零点校准；激光测距仅验证物理长度，无法校准光学光程。）12.大气重金属在线监测仪（XRF法）的样品滤膜更换周期应根据：A.监测站点的颗粒物浓度B.设备厂家建议的固定周期C.实验室化学分析法比对结果D.X射线管的使用寿命答案：A（滤膜更换周期需结合实际采样量（颗粒物浓度×时间），避免滤膜过载影响分析；厂家建议为参考，需根据站点情况调整；比对结果用于数据质控；X射线管寿命与滤膜更换无关。）13.数据采集软件显示“传感器通信超时”，但设备状态灯正常，优先检查的是：A.传感器输出信号类型（4-20mA/RS485）是否与软件配置一致B.传感器内部电路是否短路C.采样管路是否存在漏气D.工控机CPU温度是否过高答案：A（通信超时常见于协议不匹配、接口配置错误或线路接触不良；状态灯正常说明设备供电和基础运行正常，无需优先检查内部电路；采样管路漏气影响数据而非通信；CPU温度过高会导致工控机死机而非单传感器通信问题。）14.冬季某站温湿度传感器显示“湿度98%RH，温度-5℃”，但现场无明显结露，可能的故障是：A.湿度传感器未加热导致结露误报B.温度传感器探头被积雪覆盖C.数据采集仪程序时间同步错误D.大气压传感器数值异常答案：A（低温高湿环境中，未加热的湿度传感器易结露，导致数值虚高；温度传感器被覆盖会显示异常低温，但题目中温度为-5℃合理；时间同步不影响温湿度；大气压与温湿度无直接关联。）15.大气监测站防雷系统维护中，需重点检查的是：A.采样头的材质是否为不锈钢B.接地电阻是否≤4ΩC.工控机硬盘存储容量D.校准气体钢瓶的固定支架答案：B（防雷系统核心是接地电阻（标准≤4Ω），采样头材质影响耐腐蚀性；硬盘容量与防雷无关；钢瓶固定属于安全防护但非防雷重点。）二、填空题（每题2分，共20分）1.大气监测设备的日常巡检应记录的关键参数包括：采样流量、______、零点漂移、跨度漂移、环境温湿度。答案：工作电压（或“传感器温度”“气室压力”）2.电化学传感器的使用寿命通常与______有关，长期暴露于高浓度目标气体或干扰气体会加速老化。答案：目标气体累计暴露量（或“工作时间”）3.β射线法PM2.5监测仪的校准包括流量校准、______校准和膜带空白校准。答案：β射线本底（或“零点”）4.紫外荧光法O₃监测仪的关键部件是______，需定期检查其窗口是否污染。答案：荧光检测器（或“光电倍增管”）5.动态校准仪的渗透管需在______环境中保存，避免温度剧烈变化导致渗透率异常。答案：恒温（或“稳定温度”）6.气象站风速传感器的维护需检查______是否灵活，避免结冰或灰尘卡阻。答案：风杯（或“风轮”）7.数据采集传输仪（DTU）的______需定期检查，避免因SIM卡老化或接触不良导致通信中断。答案：SIM卡卡槽（或“通信模块接口”）8.红外法CO监测仪的气室需保持______，避免水汽凝结影响红外光吸收。答案：干燥（或“恒温加热”）9.大气VOCs监测仪的载气（通常为高纯氮气）纯度需≥______，否则会干扰色谱分离。答案：99.999%（或“5N”）10.设备故障记录应包括：故障现象、______、处理措施、验证结果和责任人。答案：排查过程（或“故障原因”）三、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）1.为提高PM2.5监测仪的灵敏度，可自行调整β射线源的辐射强度。（）答案：×（β射线源强度为固定参数，调整会导致监测数据失准，需通过校准而非改变源强。）2.气体传感器校准前，需用高纯氮气吹扫气路15-30分钟，确保残留气体被清除。（）答案：√（吹扫可避免残留气体影响校准准确性。）3.振荡天平法监测仪的滤膜更换时，可用手直接接触滤膜边缘。（）答案：×（需戴洁净手套操作，避免手上油脂污染滤膜影响重量测量。）4.紫外差分光谱仪的光学镜片可用普通镜头纸擦拭，无需专用清洁剂。（）答案：×（普通镜头纸可能含纤维或杂质，需用无水乙醇浸湿的专用拭镜纸。）5.数据采集软件的历史数据丢失时，可通过工控机系统还原功能直接恢复。（）答案：×（需优先检查存储设备（如硬盘、SD卡）是否损坏，系统还原可能覆盖最新数据。）6.降水传感器（翻斗式）的维护需检查翻斗的水平度，避免因倾斜导致计数误差。（）答案：√（水平度影响翻斗接水量，直接导致雨量数据偏差。）7.校准气体钢瓶使用完毕后，应保留0.1-0.2MPa余压，防止空气倒灌。（）答案：√（余压可避免外界气体进入钢瓶污染标准气。）8.气象站风向传感器的方位标记需与当地磁北方向一致，无需考虑地磁偏角。（）答案：×（需根据当地地磁偏角修正，确保风向数据与实际地理方向一致。）9.大气重金属监测仪的X射线管无需预热，可直接开机测量。（）答案：×（X射线管需预热稳定，否则会影响射线强度和测量精度。）10.设备防雷接地装置的维护周期为每季度一次，需测量接地电阻并记录。（）答案：√（符合《大气环境自动监测系统运行技术规范》要求。）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述大气监测设备“零点漂移”和“跨度漂移”的定义及校准方法。答案：零点漂移指设备在通入零点气（如高纯氮气或清洁空气）时，监测值与理论零点的偏差；跨度漂移指通入跨度标准气（如已知浓度的目标气体）时，监测值与标准值的偏差。校准方法：零点漂移通过通入零点气，调整设备零点参数使显示值为0；跨度漂移通过通入跨度气，调整跨度参数使显示值接近标准值，校准后需重复测量3次，确保漂移在允许范围内（通常≤±2%满量程）。2.列举3种PM2.5监测仪（β射线法）常见故障及对应的排查步骤。答案：（1）采样流量偏低：排查采样泵是否老化（测试泵转速）、管路是否堵塞（分段检查压降）、流量控制器是否故障（更换测试）；（2）数据跳变：检查β射线探测器是否受干扰（屏蔽外部电磁源）、膜带传输是否卡顿（观察膜带移动是否顺畅）、电路接触是否不良（检查接线端子）；（3）校准失败：确认校准气体浓度是否准确（核查钢瓶证书）、气路是否漏气（用皂膜法测泄漏率）、校准程序是否异常（重启工控机或恢复出厂设置）。3.说明电化学法气体传感器（如NO₂）的维护要点。答案：（1）定期校准：每15-30天用标准气校准零点和跨度，避免长期漂移；（2）环境防护：保持传感器工作温度（通常20-30℃）、湿度（≤90%RH）稳定，避免高湿结露或极端温度；（3）气路清洁：每月检查采样滤膜（0.3μm）是否堵塞，防止颗粒物进入传感器；（4）休眠维护：长期停用需通入零点气保护，避免传感器电极干燥失效；（5）寿命监测：记录累计工作时间（通常1-2年），超过寿命后及时更换。4.当大气监测站所有气态污染物数据同时偏高，可能的原因有哪些？如何逐步排查？答案：可能原因：（1）采样总管污染（内壁吸附污染物，解析后进入监测仪）；（2）环境空气实际浓度升高（需结合周边污染源排查）；（3）工控机数据处理程序错误（统一放大数值）；（4）校准气体误接入采样总管（如校准阀泄漏）。排查步骤：①切换至旁路采样（直接采环境空气），观察数据是否下降，若下降则为采样总管污染；②用便携仪现场实测环境浓度，比对在线数据，若便携仪数据正常则为设备问题；③检查校准系统阀门状态，确认是否有校准气泄漏；④重启工控机并恢复数据采集程序默认设置，排除软件错误。5.简述大气监测设备年度维护的主要内容。答案：（1）全面清洁：拆解采样头、切割器、气路管道，用去离子水或中性清洁剂清除积灰，光学元件用无水乙醇擦拭；（2）部件更换：更换老化的采样泵膜片、传感器（如电化学传感器）、滤膜（如β射线法膜带）、色谱柱（VOCs监测仪）等；（3）性能验证：用标准气对所有气体监测仪进行全量程校准（0、20%、50%、80%、100%满量程），用标准颗粒物发生装置对PM2.5/PM10监测仪进行多点校准；（4）系统测试：检查防雷接地电阻（≤4Ω）、供电系统稳定性（电压波动≤±5%）、通信传输稳定性（丢包率≤1%）；（5）数据追溯：核查全年校准记录、故障处理记录，分析设备故障率和数据有效率，形成维护总结报告。五、案例分析题（每题10分，共20分）案例1：某城市大气监测站在冬季（-8℃）运行时，PM2.5监测仪（β射线法）显示数据持续偏低（与手工采样比对偏差-15%），且采样流量稳定（16.7L/min）。问题：分析可能的故障原因，并列出排查步骤。答案：可能原因：（1）采样管路未加热导致水汽凝结，部分颗粒物被液态水吸附，未到达滤膜；（2）β射线源温度过低，射线能量衰减，导致监测值偏低；（3）滤膜在低温下收缩，实际采样面积减小，颗粒物收集量减少；（4）温度补偿参数设置错误，未修正低温对β射线吸收的影响。排查步骤：①检查采样管路加热装置（通常需加热至35-40℃），用红外测温仪测量管路表面温度，若低于30℃则加热装置故障；②测量