黑碳光度計(jì)是***種堅(jiān)固、輕便、高精度、經(jīng)濟(jì)的測(cè)量污染城市環(huán)境中大氣黑碳顆粒物的儀器。它采用簡(jiǎn)單直接的長(zhǎng)程光度測(cè)定技術(shù),實(shí)時(shí)定量測(cè)定氣溶膠(氣體+顆粒)相中顆粒物的總消光率和質(zhì)量濃度。這種直接的方法避免了與當(dāng)前商用儀器相關(guān)的偽影和其他問(wèn)題,例如*常見(jiàn)的用過(guò)濾器預(yù)濃縮樣品進(jìn)行分析的氣相色譜法。
黑碳光度計(jì)的檢測(cè)單元采用折疊管狀設(shè)計(jì),這是***項(xiàng)創(chuàng)新,使其能夠快速?zèng)_洗(對(duì)于樣品和參考測(cè)量之間的快速切換是必要的)。因此,它具有很高的靈敏度,不需要在過(guò)濾器上進(jìn)行預(yù)濃縮,并且可以快速測(cè)量黑碳。該吸收單元被折疊以在緊湊的空間中提供長(zhǎng)(2.1米)的路徑長(zhǎng)度,從而產(chǎn)生重量輕(約8.6千克)且尺寸適合用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝系統(tǒng)的儀器。
黑碳光度計(jì)設(shè)計(jì)用于直接測(cè)量405nm和880nm兩個(gè)波長(zhǎng)的顆粒物引起的總消光(吸收+散射)。880nm通道可用于計(jì)算黑炭質(zhì)量濃度。405nm波長(zhǎng)的消光與給定位置的PM2.5通常是有關(guān)的。
黑碳光度計(jì)對(duì)研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員,以及對(duì)評(píng)估社區(qū)暴露風(fēng)險(xiǎn)感興趣的空氣質(zhì)量管理人員非常有用。
操作原理:
下圖是黑碳光度計(jì)的簡(jiǎn)化示意圖。樣品空氣連續(xù)由氣泵以~1.0-1.6 l/min的流速通過(guò)儀器及其光學(xué)檢測(cè)單元?;鶞?zhǔn)閥交替地繞過(guò)或通過(guò)聚四氟乙烯微粒過(guò)濾器(下面標(biāo)記為微粒過(guò)濾器1)發(fā)送樣品空氣,該過(guò)濾器去除樣品中的所有微粒,從而允許在無(wú)微粒(IO)和微粒(I)存在的情況下交替測(cè)量光強(qiáng)度。然后使用比爾-蘭伯特定律計(jì)算i和io的微粒消光(bext):
Bext=1/L IN (I0/I)
這里L(fēng)是路徑長(zhǎng)度2.1m。
微粒消光是兩個(gè)因素的總和:氣溶膠吸收和散射。在較長(zhǎng)波長(zhǎng)的黑碳光度計(jì)(880nm),吸收是***個(gè)更大的消光貢獻(xiàn)。在被污染的城市空氣中,880 nm下儀器的響應(yīng)主要是由于黑炭吸收。在儀器的較短波長(zhǎng)(405 nm)處,散射占主導(dǎo)地位,儀器響應(yīng)更能指示總氣溶膠濃度。
特征
通過(guò)兩個(gè)波長(zhǎng)(880 nm和405 nm)的微粒直接測(cè)量消光率,可以實(shí)時(shí)測(cè)量微粒物質(zhì),包括黑碳和PM2.5。
直接方法消除了在過(guò)濾器上預(yù)濃縮樣品的需要,從而避免了相關(guān)的偽影。
低功耗(平均約15W)
重量輕(8.6千克),標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝尺寸
長(zhǎng)壽命泵(約15000小時(shí))
觸摸屏
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器記錄8192行數(shù)據(jù)
用于便攜式數(shù)據(jù)記錄的USB端口
串行和用戶可擴(kuò)展模擬電壓輸出
通過(guò)觸摸屏或串行接口方便地與微處理器連接,包括校準(zhǔn)參數(shù)(增益和零)和質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)。
可選測(cè)量時(shí)間為10秒或數(shù)據(jù)平均時(shí)間為1分鐘、5分鐘和1小時(shí)
內(nèi)置歸零功能
需要很少的技術(shù)維護(hù),適用于現(xiàn)場(chǎng)條件下的連續(xù)操作(可進(jìn)行電池供電操作)
與其他商用儀器相比更經(jīng)濟(jì)
規(guī)格:
405nm和880nm測(cè)量直接消光原理
測(cè)量輸出:消光405和880 nm(Mm-1)
塵埃質(zhì)量濃度(μg 立方米)在880nm時(shí)
線性動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍:0-10000 Mm-1(0-1300μg 立方米,880 nm)
分辨率:0.1 M m-1(0.1μg 立方米)
精密度405nm:
4.1 Mm-1;0.8 Mm-1,帶自適應(yīng)濾波器
880nm:
2.5 Mm-1;0.5 Mm-1,帶自適應(yīng)濾波器
(0.3μg 立方米;0.06μg 立方米,帶自適應(yīng)濾波器)
精度:大于2 Mm-1或讀數(shù)的2%
檢測(cè)極限 (2σ): <1.0 Mm-1 在880 nm (帶自適應(yīng)濾波器
<1.6 Mm-1 在405 nm (帶自適應(yīng)濾波器)
流速:1.3 L min-1(?。?.0 L min-1;大:1.6 L min-1)
測(cè)量頻率0.1 Hz(每10秒***次)
時(shí)間設(shè)定:10 s,1 min,5 min,1 hr
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量:8192行(10秒測(cè)量可存儲(chǔ)0.95天;1分鐘測(cè)量可存儲(chǔ)5.7天)
帶用于便攜記錄數(shù)據(jù)的USB口
電力要求:11-14 V dc或120/240 V ac,運(yùn)行期間平均約15W
機(jī)架安裝尺寸:43 x 37 x 14 cm
重量:8.6千克
系統(tǒng)包括
黑碳光度計(jì)
2.5A電源適配器(2.5安培,100-240伏交流電壓至12伏直流電壓),帶可選擇的電源線
串行端口電纜(9pinf-9pinf)
U盤操作手冊(cè)
校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和NIST可追蹤校準(zhǔn)證書
儀器出生證明
***年保修