[00125632]臭氧分析仪校准装置

本项目组承担的臭氧分析仪校准装置由广东省科技厅立项,该装置主要用于臭氧分析仪校准的计量标准装置。 臭氧广泛存在于大气环境、以及一些工业环境和家庭环境中。在大气环境中臭氧是高空空气中的正常组分,通常在15～25 公里的高空空气中氧气在太阳紫外线的强烈作用下形成臭氧。由于空气的流动,地表也可以测到（0.04～0.1）mg/m3的臭氧。但是由于人类的活动,大规模的工业生产及化石燃料的燃烧产生的排放气体,这些排放气体通常在地表浓度较高,当经在太阳光中的紫外线照射作用下,产生的臭氧与大气环境中的烃类和氮氧化物发生光化学反应,形成具有强烈刺激作用的有机化合物-光化学烟雾。同时,研究表明臭氧也是光化学烟雾的重要组分,因此目前世界许多国家环保机构均将臭氧浓度的升高为依据发布光化学污染警报。 由于臭氧对眼和呼吸器官有强烈的刺激作用,例如在消毒杀菌、纺织品染整等家庭和工业场所产生高浓度的臭氧,当在此环境中工作和生活的人吸入高浓度的臭氧后,会出现肺水肿、心脏活动减弱乃至死亡。如长期吸入低浓度的臭氧,也能引起慢性呼吸道炎症。臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退。臭氧会对人体皮肤中的维生素E 起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑;臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生畸形儿。 综上所述,准确测量大气环境和作业场所的臭氧浓度是十分重要的。 由于臭氧是一种易分解的气体,无法用常规的配气手段来配制,所以研制臭氧发生装置是本研究项目的重点工作,本项目组研制的低浓度臭氧发生装置和高浓度臭氧发生装置均采用动态配气方式以实现臭氧标准气体的实时配制,具有较好的实用性。 本研究项目中所研究的高低浓度臭氧标准气体发生与测量装置采用动态配气方式来实现臭氧标准气体的产生和定值。 低浓度臭氧标准气体发生与测量装置是将纯化后的空气通入装置中,在汞光源发生的波长为185 nm的光线照射下将空气中的氧气转化为臭氧,然后将产生的臭氧气体分为两路,一路通入被校的臭氧分析仪,用于校准臭氧分析仪;一路通入高精度的臭氧分析仪测量臭氧浓度,将测量所得的臭氧气体浓度值反馈至装置的控制单元,通过控制单元调整汞光源的电压,以便控制仪器产生的臭氧浓度,同时高精度臭氧分析仪的实时测量值即为装置产生臭氧气体的标准值。 该装置的技术性能指标为： 标准气体输出范围：0.0×10-6～1.0×10-6 ; 输出气体流量：1.2 L ; 重复性：＜0.7%; 响应时间：3 min ; 噪声：±0.001×10-6; 使用环境：18～25℃,常压。 高浓度臭氧标准气体发生与测量装置是将纯氧通入仪器,在钨电极臭氧陶瓷片的电极辉光放电下,使氧气转化为臭氧。装置给电极提供一个稳定的电压,通过电极放电后产生具有稳定浓度的臭氧,然后将产生的臭氧气体分为两路,一路通入被校的臭氧分析仪,用于校准臭氧分析仪;一路通入高精度的臭氧分析仪测量臭氧浓度,将测量所得的臭氧气体浓度值反馈至装置的控制单元,控制单元实时检测臭氧浓度,采用动态调控的方式,通过装置中的气体动态稀释系统将高浓度的臭氧气体稀释,再由高精度臭氧分析仪实时检测,并与设定值相比较,实现闭环控制,使臭氧的输出浓度与设定的浓度值一致。 该装置的技术性能指标为：标准气体输出范围：10×10-6～400×10-6;输出气体流量： 2 L ;重复性：＜0.7%;响应时间：3 min ;使用环境：18～25℃,常压。 目前研究组在臭氧标准气体发生与测量装置研究项目上已完成了低浓度臭氧标准气体发生与测量装置和高浓度臭氧标准气体发生与测量装置的研究工作,并已通过CNAS评审,可向企事业单位提供臭氧分析仪计量校准服务工作。