405 nm NO2/NO/NOx 型監(jiān)測(cè)器
通過(guò)吸光度直接測(cè)量 NO2
FEM 批準(zhǔn)用于二氧化氮合規(guī)性監(jiān)測(cè)和 TüV 認(rèn)證 (QAL1)
405 nm 型 NOx 監(jiān)測(cè)器（“nm”代表“納米”和“NOx 監(jiān)測(cè)器”）設(shè)計(jì)用于直接測(cè)量大氣二氧化氮 (NO2)、一氧化氮 (NO) 和氮的總活性氧化物 (NOx = NO + NO2) 濃度范圍為 0-10,000 ppb (0-10 ppm) 的 NO2 和 0-2,000 ppb (0-2 ppm) 的 NO，具有高精度和準(zhǔn)確度。在該儀器中，通過(guò) 405 nm 處的吸光度直接測(cè)量 NO2。 NO 是通過(guò)選擇性轉(zhuǎn)化以 ~99% 的效率使用 NO 與臭氧 (O3) 的高選擇性反應(yīng)來(lái)測(cè)量的。通過(guò)添加 NO 和 NO2 獲得總 NOx。
與化學(xué)發(fā)光儀器不同，在化學(xué)發(fā)光儀器中，NO2 必須使用鉬或具有高度可變效率的光解轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為 NO，在 405 型 NOx 監(jiān)測(cè)器中，二氧化氮直接通過(guò)吸光度測(cè)量，類似于臭氧監(jiān)測(cè)器。由于 NO2 的吸收截面比臭氧低得多，因此使用帶有角鏡的折疊池來(lái)產(chǎn)生約 2 m 的長(zhǎng)吸收路徑，以實(shí)現(xiàn)與我們?cè)诨谧贤饩€的吸收中對(duì)臭氧的靈敏度大致相同的 NO2 靈敏度監(jiān)視器。選擇 405 nm 的波長(zhǎng)是因?yàn)樵诃h(huán)境空氣中發(fā)現(xiàn)的其他物種在該波長(zhǎng)處沒有明顯的吸收，這使得 405 nm 型對(duì) NO2 具有的選擇性。
雖然我們的 410 型一氧化氮監(jiān)測(cè)儀與 401 型 NO2 轉(zhuǎn)換器結(jié)合使用時(shí)可以測(cè)量 NO 和 NOx，但 405 nm 型是 NO2 的方法，因?yàn)樗且环N直接方法，需要較少的功率，同時(shí)提供準(zhǔn)確的測(cè)量 不。
405 nm 型 NO2/NO/NOx 監(jiān)測(cè)器被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署為用于 NO2 合規(guī)性監(jiān)測(cè)的聯(lián)邦等效方法 (FEM) (EQNA-0217-243)，并通過(guò) TüV Rheinlａnd 的 QAL1 認(rèn)證，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN -15267 和 -14211（證書 0000062070）。 SD 卡數(shù)據(jù)記錄現(xiàn)在是標(biāo)準(zhǔn)功能。
操作理論
下圖是 405 nm 型氮氧化物監(jiān)測(cè)儀的簡(jiǎn)化示意圖。 樣品空氣通過(guò)氣泵以~1.5 L/min 的流速連續(xù)吸入儀器。 洗滌閥交替繞過(guò)并通過(guò) NO2 洗滌器發(fā)送樣品空氣以去除樣品中的所有 NO2，從而允許在 NO2 不存在 (Io) 和 NO2 存在 (I) 的情況下測(cè)量光強(qiáng)度。 然后使用 Beer-Lambert 定律從 I 和 Io 計(jì)算 NO2 的濃度。
通過(guò)繞過(guò) NO2 洗滌器并在添加 (I) 或不添加 (Io) 臭氧以根據(jù)反應(yīng)將 NO 轉(zhuǎn)化為 NO2 的同時(shí)測(cè)量光強(qiáng)度來(lái)測(cè)量一氧化氮：
NO + O3
→ NO2
+ O2
與我們的臭氧監(jiān)測(cè)儀一樣，Nafion 管用于在 I 和 Io 測(cè)量期間平衡濕度，從而消除由于折射效應(yīng)引起的任何水蒸氣干擾。 NOx 是通過(guò)將 NO2 和 NO 的測(cè)量值相加而獲得的。 儀器可以在連續(xù) NO2、NO 或 NOx 模式下運(yùn)行，也可以在 NO2 和 NO 交替測(cè)量的模式下運(yùn)行，每 20 秒測(cè)量一次。
我們最近在大氣測(cè)量技術(shù)上發(fā)表了一篇論文，描述了我們獲得的折疊管式光度計(jì)及其在 405 nm 型 NO2/NO/NOx 監(jiān)測(cè)器中的應(yīng)用。
應(yīng)用
405 nm 型 NO2/NO/NOx 監(jiān)測(cè)器非常適合需要精確測(cè)量 NO 和 NO2 的應(yīng)用，例如室外和室內(nèi)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。 其便攜性和相對(duì)較低的功耗使其特別適合現(xiàn)場(chǎng)部署。 下面描述了一個(gè)示例應(yīng)用，其中 405 nm 型部署在高塔上。
規(guī)格
認(rèn)證 | NO2 (0-500 ppb, 20-30°C) 的美國(guó) EPA 聯(lián)邦等效方法 (FEM)， EQNA-0217-243。 QAL1 通過(guò) TüV Rheinlａnd 歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN15267 和 EN 14211 認(rèn)證，證書 0000062070。 |
測(cè)量原理 | 在 405 nm 處直接吸收 NO2 |
測(cè)量模式 | 僅二氧化氮； 僅否； NO2、NO 和 NOx |
線性動(dòng)態(tài)范圍 | NO2 0-10,000 ppb (0-10 ppm)； NO 0-2,000 ppb (0-2 ppm) （FEM 批準(zhǔn)用于 20-30°C 的 0-500 ppb NO2） |
分辨率 | 0.1 ppb |
精度（1σ rms 噪聲） | < 0.5 ppb 或讀數(shù)的 0.5%（使用自適應(yīng)濾波器 1） |
準(zhǔn)確性 | 2 ppb 或讀數(shù)的 2% 中的較大者 |
檢測(cè)限 (2σ) | < 1 ppb（使用自適應(yīng)濾波器 1） |
流速（標(biāo)稱） | 1.5 升/分鐘 |
流速要求 | ：1.4升/分鐘； **：1.6升/分鐘 |
響應(yīng)時(shí)間，99% 的階躍變化 | 5 秒平均為 10 秒 20 s 使用自適應(yīng)濾波器1 |
測(cè)量頻率 | 0.2 Hz (once every 5 s) |
平均次數(shù) | 5 s, 1 min, 5 min, 1 hr |
SD 卡記錄器容量 | 至少 2 GB（對(duì)于 5 秒測(cè)量模式，> 2 年容量） |
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量 | 8,192 條數(shù)據(jù)線（5 秒平均 = 0.47 天；1 分鐘平均 = 5.7 天；5 分鐘平均 = 1.0 個(gè)月；1 小時(shí)平均 = 0.94 年） |
濃度單位 | ppb, ppm, pphm |
壓力單位 | mbar |
溫度單位 | °C |
T 和 P 更正 | Yes |
工作溫度范圍 | 10 至 50°C（FEM 批準(zhǔn)用于 NO2 的 20-30°C） |
電源要求；由 5 安培 110/220 VAC 電源組（提供）或電池供電 | 11-14 V dc or 120/240 V ac, 1.4 A at 12 V, 17 watt Max: 2.9 A at 12 V, 35 watt (warmup) |
尺寸 | 機(jī)架安裝：17 英寸寬 x 14.5 英寸深 x 5.5 英寸高（43 x 37 x 14 厘米） |
重量 | 18.6 lb (8.4 kg) |
數(shù)據(jù)輸出 | RS232； NO 和 NO2 的 0-2.5 V 模擬輸出 |
數(shù)據(jù)傳輸波特率 | 2400、4800、19200 |
輸出范圍 | 菜單中用戶定義的縮放系數(shù) |
露線™ | Yes |
長(zhǎng)壽命泵 | 是：15,000 小時(shí)，連續(xù)運(yùn)行 1.7 年 |
流量計(jì) | Yes |
選項(xiàng) | 藍(lán)牙無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸； USB 輸出（代替 RS232） |
可以從菜單中選擇自適應(yīng)濾波器，使信號(hào)平均類似于競(jìng)爭(zhēng)的 NOx 監(jiān)測(cè)器。 以上規(guī)格適用于默認(rèn)參數(shù)：變化差異 = 40 ppb，變化百分比 = 10%，短濾波器 = 4 分（20 秒），長(zhǎng)濾波器 = 36 分（3 分鐘）。 自適應(yīng)濾波器參數(shù)可由用戶調(diào)整。
