Газоанализатор APOA-370

/Измерение О₃ в атмосферном воздухе/

O₃

Производство: Horiba, Япония.

Внесен в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации под № 54532-13.

 

Назначение и область применения

Газоанализатор APOA-370 предназначен для измерения массовой концентрации или объемной доли озона (O₃) в атмосферном воздухе и может применяться в передвижных и стационарных лабораториях экологического мониторинга атмосферы населенных мест и на границе санитарно-защитной зоны промышленных предприятий.

Конструкция и принцип действия

Газоанализатор представляет собой стационарный, моноблочный, автоматический прибор непрерывного действия с принудительным отбором пробы с помощью встроенного побудителя расхода.
На лицевой панели газоанализатора расположены органы управления, сенсорный графический жидкокристаллический дисплей, разъем для карты памяти типа CF, корпус основного фильтра, служебный последовательный порт.
На задней панели расположены последовательный порт ввода/вывода данных RS-232C, аналоговый выход (4-20) мА (опционально) и порт Ethernet.
Принцип действия газоанализатора - оптико-абсорбционный (в УФ области спектра).
Метод абсорбции УФ-излучения заключается в том, что озон поглощает ультрафиолетовое излучение в диапазоне 254 нм. Измерения выполняются в кювете, куда поочередно с заданной частотой подается анализируемый и нулевой газы, подача управляется соленоидным клапаном с большим сроком службы. Метод перекрестного модулирования потоков обеспечивает практическое отсутствие колебаний нуля.
Все колебания источника света (на основе ртутных паров) и детектора автоматически компенсируются соответствующей вычислительной цепью. Кроме того, уникальный деозонатор HORIBA, предназначенный для получения нулевого газа, не подвержен влиянию интерферирующих компонентов или влажности воздуха, что обеспечивает стабильные показания прибора в течение длительного периода времени.

 

Рисунок 1. Схема аналитического блока газоанализатора APOA-370

На рисунке 1 приведена схема аналитического блока газоанализатора APOA-370.
Газоанализатор APOA-370 состоит из источника УФ-излучения, измерительной кюветы, оптического фильтра и детектора. В качестве источника используется ртутная лампа низкого давления. В качестве материала стенок кюветы используется стекло, поскольку металл является причиной разложения озона. Для использования отраженного света внешняя поверхность кюветы покрыта хромом с помощью метода прямой конденсации хрома из газовой фазы (РVD- процесс). Оптический фильтр пропускает свет с длиной волны 254 нм, на которой озон активно поглощает излучение. В качестве детектора используется кремниевый фотодиод. В кювету через трехходовой соленоидный клапан поочередно направляется анализируемый и нулевой газ с интервалом в 0,5 с. Концентрация озона рассчитывается из усиленного модулированного сигнала. Нулевой газ получается из анализируемого после пропускания последнего через каталитический блок деозонатора.
Интенсивность излучения УФ-лампы всегда снижается со временем, в среднем, до 50% от первоначальной в течение первых 6-12 месяцев работы.
Детектор измеряет абсолютную величину интенсивности света, прошедшего через кювету. Затем полученный сигнал делится на постоянный и переменный ток. Переменный ток усиливается и используется для расчета концентрации озона, постоянный ток используется для расчета яркости УФ-лампы. Так как измеряемые концентрации озона очень малы, разность в интенсивности прошедшего света, когда в кювете анализируемый и нулевой газ, очень мала по сравнению с абсолютной интенсивностью излучения лампы. Таким образом, постоянный ток от детектора можно считать прямо пропорциональным интенсивности УФ-излучения лампы. Реализация вышеприведенного метода в газоанализаторе APOA-370 позволяет полностью устранить ошибки в измерениях озона, вызванные снижением интенсивности излучения лампы, компенсируя это снижение сигналом постоянного тока, полученным с детектора.

Основные преимущества

Высокая чувствительность и стабильность

В газоанализаторе APOA-370 используется принцип перекрестного модулирования потоков, метод абсорбции ультрафиолетового излучения и метод сравнительных вычислений, что обеспечивает высокую чувствительность и стабильность результатов измерений.

Отсутствие потерь пробы

Благодаря использованию в приборе в качестве материалов для внутренних соединений фторопласта и стекла, потери пробы в приборе исключены.

Высокая точность измерений

Встроенный в газоанализатор уникальный деозонатор Horiba с подогревом обеспечивает подачу эталонного газа путем разложения О₃, обнаруженного в образце, что позволяет уменьшить влияние помех и устранить зависимость показаний анализатора от изменений атмосферной влажности.

Долговечность

Подача эталонного газа путем разложения О₃, обнаруженного в образце, также увеличивает срок службы прибора.

Дополнительные опции

Газоанализатор поставляется уже полностью готовым к работе. Однако для повышения удобства пользования и улучшения работы газоанализатора могут быть заказаны следующие дополнительные опции:

• Плата с Ethernet интерфейсом для доступа и управления анализатором через TCP/IP протокол.
• Плата аналоговых выходных сигналов (4-20) мА или (0-20) мА для подключения анализатора к аналоговым считывающим устройствам.
• Встроенный генератор озона со внешним деозонирующим картриджем, позволяющий контролировать работу газоанализатора (на месте и удаленно) без использования внешнего генератора. И только в случае обнаружения расхождений будет необходимо произвести проверку по эталонному средству измерений и произвести соответствующую калибровку.
• Отдельный вход для калибровочного газа с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/калибровочным газами. Для работы с газами без давления.
• Отдельный вход для калибровочного и нулевого газов с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/нулевым/калибровочным газами. Для работы с газами без давления.
• Ротаметр для контроля расхода на байпасе.