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臭氧监测仪的检测原理及应用范围

臭氧监测仪的检测原理及应用范围

作者:bianji????来源:未知????发布时间:2018-08-12 07:35????浏览量:

产品介绍

    我们知道地球大气层上有一层臭氧层,科学家们已经发现臭氧层能吸收紫外线,研究表明臭氧仅对波长253.7nm的紫外线具有最大吸收系数,在此波长下紫外线通过臭氧会产生衰减,符合兰波特——比尔定律。该方法已被美国等国家作为臭氧标准分析方法。该臭氧检测仪就是采用紫外线吸收法的原理,用稳定的紫外灯光源产生紫外线,用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光,只允许波长253.7nm通过。经过样品光电传感器,再经过臭氧吸收池后,到达采样光电传感器。通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较,再经过数学模型的计算,就能得出臭氧浓度大小。 
基本结构
  检测仪主要由低压紫外灯,光波过滤器、入射紫外光反射器、臭氧吸收池、样品光电传感器、采样光电传感器、输出显示、电路部件构成。
应用范围
    超氧检测仪(detector)主要是用于臭氧制备车间(臭氧发生器、臭氧厂房等)、化工、石油(oil)、造纸、纺织、制药和香精香料工业(industry)、水处理、食品医药灭菌车间等场合 。
检测原理
   臭氧检测(检查并测试)仪的检测原理有半导体原理(英国E2V)、电化学检测原理、紫外光法原理等。这里主要来介绍的是第三种方法,即紫外光法。
浓度计算
  臭氧浓度数学模型(如公式一)是根据Lambert and Beer定律推出的。气体检测仪是一种气体泄漏浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式/手持式气体检测仪。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。大部分气体检测仪器测得的气体浓度都是体积浓度(ppm)。而按我国规定,特别是环保部门,则要求气体浓度以质量浓度的单位(如:mg/m3)表示,我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位(如:mg/m3;)表示。管廊气体检测仪采用进口的专用气体传感器,具有灵敏度高、工作稳定、使用寿命长、功耗低等优点,该款气体检测仪用户可根据环境的不同要求,选配合适的探杆,使得测量更方便。在这个臭氧浓度计算公式中,只要知道样品电流、采样电流和臭氧吸收池距离,那么我们就可以计算出臭氧浓度大小。由于,臭氧吸收池的距离的限制,最大臭氧浓度只能测到300 O3 g/m。 
电路原理
  基本电路由电源(向电子设备提供功率的装置)分、紫外灯控制、紫外光线样品检测、紫外光线采样检测,对数放大器Log100、模拟输出及显示六大部分组成。 
   电路(Electric circuit)核心部分就是用对数放大器Log100来实现臭氧(Oxygen)浓度数学模型。LOG100是 14引脚可以对两个电流(Electron flow)或电压之比进行对数运算的集成(jí chéng)电路,该放大器输出电流动态范围宽,可以在1nA到 1mA之间变化。输出偏差范围不超过0.1%。基本接线(如图1) ;输出公式: Vout =VT×ln I0/I (注释:VT---常数;Vout---输出电压)。 
  电源部分主要是产生紫外灯需要的高压电源,同时产生电路板上需要的+15V直流电。紫外灯灯控部分主要是控制紫外灯灯电流在恒定允许范围(fàn wéi)之内,过高、过低可以自动调节,如果调不了说明紫外灯寿命到了,面板上有一个红灯变亮,提示你应该更换新的紫外灯了。标准紫外光检测和采样紫外光检测部分也是较关键(解释:比喻事物的重要组成部分)部分,.光电传感器把紫外线的光信号(光线)转换(conversion)为电压信号,然后经两次运算放大器进行信号整理放大,送给LOG100进行计算处理(chǔ lǐ)后,显示输(shū)出。模拟输出0~20mA与臭氧浓度大小是成线性关系的。 
技术(Technology)指标(target aim)
  显示单位(unit):O3 g/m ;mg/ m ;ppm 、ppb
  测量范围:0~10 O3 g/m , 0~100 O3 g/m , 0~200 O3 g/m 
  检测极限:10 ppb 
  显示精确度:读数的 +1 % 
  输(shū)入电源(向电子设备提供功率的装置):AC110 V/ AC220 V 50~60 HZ 
   模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)输出:0/4~20 mA 
校准方法
  校准仪器校准 :采用紫外光法超氧检测仪(detector)对已生产的臭氧检测仪进行分布选取10个测试点对比,偏差范围控制在+1 %以内为合格。便携式气体检测仪检测技术可以用于有害气体检测,有机voc气体检测,可燃气体检测,单一气体检测。准确作出预警隐患检测技术的发展日月异,在事故前兆检查、消除方面的应用也越来越广泛,其发展方向是微型化和自动化,以期实现长期监测。便携式气体检测仪的发展使得泄漏过程在初期即可被发现。某些灾害的发生是难以避免的。如何有效地抑制和监测预警,针对已经发生的事故,如何合理利用高技术手段,对事故实行有效的控制,减少人员伤亡和财产损失,是生产安全关键技术需要重点解决的现实问题。通过对事故早期的物理、化学性质的研究,气体检测监测可以有效地进行灾前抑制,使得可能成灾的事故被先期控制,同时保护人身安全。由被动式的灭救技术向新一代的主动式防治技术转变的关键是以智能监测技术为核心。 
  化学滴定法 :国际(International)公认化学方法即碘化钾、硫代硫酸钠(Sodium)滴定法来检测臭氧浓度。我们也分布选取10个测试点,然后用臭氧检测仪与化学滴定法测试的10个点进行对比,误差范围(fàn wéi)控制(control)在 +1%以内。碘化钾滴定法原理是用强氧化剂臭氧与碘化钾反应,使碘游离出来到水里,水就会变为茶色。(反应式: O3+2KI+H2O O2+I2+KOH)利用硫代硫酸钠标准液滴定,使游离碘变为碘化钠,反应终点为水完全褪色。(反应式:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6) 
  臭氧浓度:C= (Ana×B×2400) / V0 单位 (mg/l) 
  (注释:Ana----硫代硫酸钠标准溶液用量ml ; B---硫代硫酸钠标准溶液浓度mol/l; 
  V0-----臭氧氧化其他取样体积ml ) 

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