Монитор озона

Озоновый монитор — это электронное оборудование, которое контролирует концентрацию озона в воздухе. Прибор можно использовать для мониторинга значений озона в промышленных целях или для определения количества окружающего озона на уровне земли и определения того, не нарушают ли эти значения Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS). На протяжении десятилетий использовались различные типы методов мониторинга озона, двумя наиболее известными и распространенными методами являются федеральный эталонный метод и федеральный эквивалентный метод.

Федеральный эталонный метод

Федеральный эталонный метод (FRM) был оригинальным методом измерения концентрации озона в воздухе, который использовался на всей территории Соединенных Штатов примерно в 1970-х и 1980-х годах. Он использует так называемую газофазную этиленхемилюминесценцию или ЭТ-ХЛ. ^[1] Содержание озона измеряется на основе реакции, когда воздух вокруг монитора вступает в реакцию с газообразным реагентом этиленом внутри монитора. С 2015 года Агентство по охране окружающей среды добавило к FRM дополнительный формат, использующий хемилюминесценцию оксида азота или NO-CL. Он функционирует аналогично формату ET-CL, за исключением того, что вместо газообразного этилена используется оксид азота. ^[2] FRM по большей части был поэтапным из-за того, что водяной пар приводил к искажению результатов, и был заменен федеральным эквивалентным методом, который использует поглощение ультрафиолета. Однако FRM, который он все еще время от времени использует в качестве федерального эквивалентного метода, может быть искажен из-за концентрации других загрязняющих веществ в более высоких количествах, таких как ртуть, диоксид серы, диоксид углерода, летучие органические соединения и другие. ^[2]

Федеральный эквивалентный метод

Метод федерального эквивалента (FEM) основан на использовании поглощения ультрафиолетового излучения, точнее, молекулы озона поглощают ультрафиолетовое излучение. ^[2] Большинство мониторов озона, используемых в регулирующих целях, используют поглощение ультрафиолета для точного количественного определения уровней озона. Монитор озона этого типа работает путем втягивания пробы воздуха из атмосферы в машину с помощью воздушного насоса. ^[3] В течение одного цикла озоновый монитор отберет одну пробу воздуха через воздухозаборник и очистит воздух от озона; для следующего цикла проба воздуха обходит скруббер и рассчитывается содержание озона. Электромагнитный клапан активируется электроникой для перемещения потока воздуха либо через скруббер, либо в обход его в заданной по времени последовательности. Разница между двумя выборочными значениями определяет фактическое значение озона на данный момент. Монитор также может иметь опции для учета давления и температуры воздуха для расчета содержания озона.

Измерение

Концентрация озона определяется с помощью закона Бера-Ламберта , который в основном гласит, что поглощение света пропорционально концентрации. В случае озона свет с длиной волны 254 нанометра, создаваемый ртутной лампой, пропускается через трубку определенной длины с отражающими зеркалами. Фотодиод на другом конце трубки обнаруживает изменения яркости света.

Бортовая электроника обрабатывает полученные значения и отображает их на экране, а также может выдавать электрический сигнал в вольтах или токе 4–20 мА , который может считываться электронным регистратором данных . Другими вариантами вывода являются последовательный порт RS232 , Ethernet или внутреннее хранилище данных во флэш-памяти .

См. также

Наука об окружающей среде

Ссылки

^ Спайсер, Честер; Джозеф, Даррелл; Оллисон, Уилл (ноябрь 2010 г.). «Повторное исследование помех мониторам озона в атмосферном воздухе» . Журнал управления воздухом и отходами . 60 (11): 1353–1364. дои : 10.3155/1047-3289.60.11.1353 . ProQuest 763168894 – через ProQuest.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Хунлянь, Гао; Яффе, Дэниел (октябрь 2017 г.). «Сравнение поглощения ультрафиолета и хемилюминесценции NO для измерения озона в шлейфах лесных пожаров в обсерватории Маунт-Бачелор» (PDF) . Атмосферная среда . 166 : 224–233. doi : 10.1016/j.atmosenv.2017.07.007 – через Science Direct.
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 декабря 2018 г. Проверено 18 апреля 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[1] Спайсер, Честер; Джозеф, Даррелл; Оллисон, Уилл (ноябрь 2010 г.). «Повторное исследование помех мониторам озона в атмосферном воздухе» . Журнал управления воздухом и отходами . 60 (11): 1353–1364. дои : 10.3155/1047-3289.60.11.1353 . ProQuest 763168894 – через ProQuest.

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Хунлянь, Гао; Яффе, Дэниел (октябрь 2017 г.). «Сравнение поглощения ультрафиолета и хемилюминесценции NO для измерения озона в шлейфах лесных пожаров в обсерватории Маунт-Бачелор» (PDF) . Атмосферная среда . 166 : 224–233. doi : 10.1016/j.atmosenv.2017.07.007 – через Science Direct.

[3] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 декабря 2018 г. Проверено 18 апреля 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[1]

[2]

[3]