美國(guó)2B Model 106L臭氧分析儀是車載電源適配器可用于運(yùn)動(dòng)中、野外大氣化學(xué)研究 ，有溫度、濕度和海拔高度修正(海拔升高1000米產(chǎn)生的誤差高達(dá)14%!)，隨時(shí)隨地確保讀數(shù)準(zhǔn)確。該儀器的工作原理是什么呢，今天帶大家一起來(lái)了解一下。

美國(guó)2B Model 106L臭氧分析儀原理如下：

紫外吸收技術(shù)法長(zhǎng)期用于測(cè)量大氣臭氧,具有高度周密性和準(zhǔn)確性。臭氧分子具有在254mm處較大吸收的特性,和低壓汞燈發(fā)射的主要波長(zhǎng)一致。所幸的是,僅發(fā)現(xiàn)空氣中很少分子在顯著濃度下吸收該波長(zhǎng)的光線。然而,如果含芳烴的有機(jī)化合物存在的話,就會(huì)在高度污染的空氣中產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。

圖1是臭氧分析儀的原理圖。光通過(guò)一個(gè)14cm長(zhǎng)的裝有石英窗的吸收池會(huì)變稀薄,臭氧檢測(cè)便基于此原理。一個(gè)低壓汞燈位于吸收池的一邊,而光電二很管位于吸收池的另邊。光電二很管有內(nèi)置的集中在254m波長(zhǎng)的干擾濾波器,該波長(zhǎng)是汞燈發(fā)射的光的主要波長(zhǎng)。一個(gè)空氣泵抽取樣氣進(jìn)入儀器,流量大約為1L/Min。一個(gè)電磁閥自動(dòng)轉(zhuǎn)換將空直接送入吸收池或通過(guò)臭氧凈化器再將空氣送入吸收池,二者交替進(jìn)行。光電二很管里光的強(qiáng)度通過(guò)經(jīng)過(guò)凈化器和未經(jīng)過(guò)凈化器的空氣測(cè)量,經(jīng)過(guò)臭氧凈化器的空氣記做(I。),未經(jīng)臭氧凈化器的空氣記做(I)。

根據(jù)比爾-朗伯定律,依據(jù)測(cè)量到的l和Ⅰ,可計(jì)算出臭氧濃度：

這里1是路徑長(zhǎng)度(14cm)而是在254m(1.15x10cm2分子或308 atm cm處的吸收截面積,已知的準(zhǔn)確度約為1%。2B科技的儀器采用和其它商業(yè)儀器相同的截面積(消光系數(shù))。測(cè)量吸收池內(nèi)的壓力和溫度,這樣臭氧濃度便能按照十億分之一的體積(ppbv)混合比率形式顯示。除了臭氧混合比率外,儀器還顯示和記錄池溫、池壓。池壓以Torr或mbar為單位,池溫以℃或K單位顯示和記錄。

理論上講,用紫外吸收法測(cè)量臭氧無(wú)需外部校準(zhǔn)。然而,光電二很管的非線性響應(yīng)和電子器件會(huì)引起測(cè)量偏差。因此每臺(tái)儀器都與實(shí)驗(yàn)室里NST可溯源標(biāo)準(zhǔn)臭氧分光光度計(jì),在大量程的臭氧混合比中進(jìn)行比對(duì)。這些測(cè)量結(jié)果用于校準(zhǔn)臭氧分析儀的偏差和斜率(增益或靈敏度)。對(duì)儀器偏差和斜率的修正會(huì)被記錄在儀器的出廠證明里。出廠前,這些校準(zhǔn)參數(shù)已被植入微處理器內(nèi)。用戶可以根據(jù)需要,通過(guò)面板進(jìn)行更改校準(zhǔn)參數(shù)。由于溫度變化或吸收池的化學(xué)污染,偏差可能會(huì)漂移,因此我們建議儀器至少每年校準(zhǔn)一次或多次。如下涉及,可以時(shí)不時(shí)用儀器附帶的外部臭氧凈化器,對(duì)儀器進(jìn)行準(zhǔn)確的偏差修正。進(jìn)入菜單,用戶可更改斜率和偏差等校準(zhǔn)參數(shù)。

圖1中省略了 Dewline技術(shù),使用該技術(shù)可使得濕氣進(jìn)入檢測(cè)池(等同于進(jìn)行I和Io測(cè)量時(shí),進(jìn)入檢測(cè)池的濕度)。關(guān)于 Dewline的技術(shù)討論和它對(duì)臭氧測(cè)量的重要性。簡(jiǎn)而言之,被吸附在檢測(cè)池內(nèi)壁上的水汽改變了吸收池的反射率,如果濕度與Ⅰ和Io的測(cè)量結(jié)果不一致,臭氧測(cè)量偏差就會(huì)產(chǎn)生因而在環(huán)境濕度中,會(huì)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)十ppb的急劇濕度變化偏差。該偏差隨著內(nèi)部臭氧凈化器平衡水蒸氣的時(shí)間而變化。即便是固定現(xiàn)場(chǎng)的臭氧監(jiān)測(cè)儀,如果儀器通過(guò)干燥的罐裝氣調(diào)零,并在濕空氣中使用,測(cè)量偏差亦會(huì)產(chǎn)生。 Dewline解決方案是2B儀器所擁有的,它解決了這個(gè)常被忽略的問(wèn)題。

美國(guó)2B Model 106L臭氧分析儀應(yīng)用于氧制備車間，化工，石油，造紙，紡織，制藥，香精香料工業(yè)(化工氧化中氧化劑，催化劑和精制劑)、水處理(大型自來(lái)水廠、化工污水、中水回用、印染污水、水務(wù)工程、二次供水、市政污水、工業(yè)廢水、制藥廢水、石油廢水、電鍍廢水深度處理、食品行業(yè))。