一、 稀释法系统的核心痛点与通用问题
稀释法的核心在于“稀释比”（Dilution Ratio）的稳定性。如果稀释比变了，所有的测量数据都是错误的。
1. 临界孔的堵塞与腐蚀
- 问题描述： 临界孔通常是宝石或玻璃材质，孔径极小。虽然有烧结滤芯保护，但在高粉尘或由于探头加热失效导致结晶（如铵盐）时，临界孔容易发生微堵塞。
- 后果： 样气流量减小，导致稀释比变大，测量读数偏低。这是最隐蔽的故障，因为校准时通入标气也会被稀释，可能掩盖部分问题。
场景假设：正常状态
假设你的系统设定如下：
- 稀释比 (DR): 100:1 (即 1 份样气 : 99 份稀释风)
- 标气浓度: 100 ppm 的 $\text{SO}_2$
- 分析仪量程: 0-2 ppm (稀释后浓度)
正常时：
- 你通入 100 ppm 标气。
- 经过正常的临界孔，稀释 100 倍。
- 进入分析仪的气体浓度是 1 ppm。
- 分析仪读数显示 1 ppm $\to$ 反算排放浓度 100 ppm。
- 结论： 校验合格，系统正常
场景假设：临界孔微堵
假设由于烟气脏或者加热不够，临界孔发生微堵塞（孔径变小了，或者结晶了）
- 物理变化： 进样流量 ($Q_{sample}$) 减半。但稀释风流量 ($Q_{air}$) 是由文丘里管或压力控制的，基本不变。
- 结果： 稀释比从 100:1 变成了 200:1（大致估算）。
- 此时测量烟气： 烟气被稀释了 200 倍，读数直接减半。数据明显偏低，不准了。
运维人员校准（隐蔽的故障）
此时，运维人员通标气进行校准。通入 100ppm 标气进入探头，但此时由于临界孔堵塞稀释比变成了 200，也就是说标气被稀释了 200 倍，进入分析仪的浓度自然只有 0.5ppm。分析仪上还是按旧系数折算的，显示 50ppm。 运维人员的操作：
- 运维人员看到：“咦？通 100 ppm，怎么只显示 50 ppm？看来是分析仪漂移了，或者灵敏度下降了。”
- 修正动作： 他在分析仪或工控机上执行 “Calibration / Span Adjust”（量程校准） 操作。
- 系统内部逻辑： 强行把这个 0.5 ppm 的电信号定义为 100 ppm。也就是把斜率（Gain）放大了一倍。
- 结果：屏幕显示 100ppm。运维人员心理： “校准通过，设备修好了。”
为什么说这是“隐蔽的故障”
表面上看，你把数校准回来了，测量似乎又“准”了。但实际上，硬件故障（堵塞）依然存在，且被软件系数掩盖了。这带来了以下严重的后续隐患：
- 极不稳定的平衡： 你现在的校准是建立在“临界孔堵了一半”这个特定状态下的。堵塞物（如灰尘或铵盐）是不稳定的。
- 情况 A： 如果反吹系统突然起作用，把堵塞物吹掉了，稀释比瞬间变回 100:1。你的读数会突然翻倍（显示 200 ppm），导致数据超标异常。
- 情况 B： 堵塞进一步加重，稀释比变成 300:1，数据又开始缓慢下降。
- 响应时间（$T_{90}$）变差：
- 临界孔堵塞意味着吸入样气的流速变慢。虽然浓度数被你调准了，但气体置换速度变慢了。
- 原本烟气变化只需 30 秒就能反应在数据上，现在可能需要 2 分钟。这在工况剧烈波动时，会导致 CEMS 数据严重滞后，甚至无法通过环保验收的响应时间测试。
- 真空度报警失效的边缘： 虽然还能抽气，但采样泵的负载变了，或者探头内部的真空度已经处于临界边缘。一旦工况负压波动，很容易触发低流量报警。
工程师如何识别这个“骗局”
在做校准时，不能只看“能不能校准到标气值”，还要关注“校准系数（Slope/Gain）”的变化
- 查看分析仪的 Gain/Slope 值： 如果平时这个系数是 1.0 左右，突然你需要把它调到 1.5 甚至 2.0 才能标定成功，绝对不是分析仪漂移了，而是稀释比变了（探头堵了）。
- 测量探头真空度： 大部分稀释法探头都有一个真空表。如果临界孔堵塞，真空度通常会变得更高（更接近真空），因为进气阻力大了。
- 检查响应时间： 通标气时，观察读数上升的速度。如果发现读数爬升得很慢，即使最后能稳在 100 ppm，也说明临界孔大概率堵了。
2. 稀释比随工况漂移
- 物理原理： 稀释比 $DR$ 受到烟道压力和温度的影响。公式大概如下：$$Q \propto \frac{P}{\sqrt{T}}$$
- 问题： 虽然现代系统有压力和温度补偿，但如果烟道负压剧烈波动，或者探头加热温度控制不稳（例如伴热管线故障），稀释比就会波动，导致数据震荡。
3. 稀释空气（Zero Air）的质量
- 关键点： 稀释法的稀释比通常在 20:1 到 100:1 之间。这意味着你测量的 95%~99% 的气体其实是你自己提供的稀释风。
- 隐患： 如果空气压缩机或零气发生器（Zero Air Generator）出现问题（例如油雾、水分穿透），这些杂质会被放大几十倍计入背景噪声，直接摧毁微量分析仪的检出限。
4. 湿基转干基的误差
- 法规要求： 环保上传数据通常要求干基（Dry Basis）。
- 痛点： 稀释法天然测出来是湿基。必须依靠氧化锆氧量计或其他方式测算湿度来折算。湿度的测量误差会直接叠加到 $\text{SO}_2$ 和 $\text{NO}_x$ 的最终排放数据上。