系統(tǒng)概述:
碳?xì)馊苣z組分在線分析系統(tǒng)(CASS)應(yīng)用熱燃燒法/光學(xué)吸收法原理,設(shè)計(jì)精良、技術(shù)成熟、運(yùn)維簡單可靠,適用于碳?xì)馊苣z組分的連續(xù)在線分析監(jiān)測。
儀器優(yōu)勢:
* 連續(xù)在線測量有機(jī)碳(OC)、元素碳(EC)、黑碳(BC)等組分含量和總碳(TC)含量,并可通過七波段光學(xué)吸收測量數(shù)據(jù)的計(jì)算獲得棕碳(BrC)含量;
* 黑碳實(shí)時(shí)源解析,將黑碳解析為生物質(zhì)燃燒(含燃煤)與化石燃料兩類源,儀器輸出生物質(zhì)燃燒(含燃煤)占比BB%;
* 可廣泛適用于空氣質(zhì)量監(jiān)測、污染排放監(jiān)測、污染源解析、以及氣候變化和人體健康等研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室/野外觀測;
* 測量數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率從20 min到24 hr,可靈活滿足不同測量需求;
* 不使用輔助氣體,擺脫繁瑣的高壓氣體供應(yīng),降低運(yùn)維成本;
* 全金屬分析部件設(shè)計(jì),運(yùn)行可靠;
* 每2周一次的超低人員維護(hù)要求,特別適用于無人值守的自動觀測;
* 儀器界面實(shí)時(shí)展示TC、OC、EC時(shí)間序列變化,OC、EC占比,測量結(jié)果更加直觀;
* CASS系統(tǒng)的光學(xué)吸收測量方法獲得EPA-ETV認(rèn)證,斯洛文尼亞SIQ認(rèn)證證書,實(shí)時(shí)雙點(diǎn)位七波段光學(xué)吸收測量技術(shù)獲(US 8,411,272,和US 9,018,583);
* 目前,CASS系統(tǒng)已在得到了廣泛地應(yīng)用,從西班牙海濱到中國的黃土高原,從伯克利街道到巴西的叢林;
儀器構(gòu)成及工作原理:
CASS系統(tǒng)由總碳分析單元與光學(xué)吸收測量單元兩部分組成??偺挤治鰡卧捎秒p通道交替采樣和高溫氧化,將顆粒物中的碳組分全部轉(zhuǎn)化為CO2,再利用非色散紅外(NDIR)檢測器積分測定顆粒物總碳(TC)含量。光學(xué)吸收測量單元采用雙點(diǎn)位測量技術(shù),克服了濾膜采樣的“遮蔽”效應(yīng),以1s的時(shí)間分辨率連續(xù)測量顆粒物在370nm,470nm,520nm,590nm,660nm,880nm和950nm波長上的氣溶膠光學(xué)吸收。綜合2個(gè)分析測量單元的數(shù)據(jù),應(yīng)用碳?xì)馊苣z組分分析模型計(jì)算給出顆粒物中不同碳組分(OC、EC、BC、TC)的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)。
碳?xì)馊苣z組分在線分析系統(tǒng)(CASS)的光學(xué)吸收測量單元在常溫狀態(tài)下對氣溶膠樣品進(jìn)行光學(xué)檢測,區(qū)別于現(xiàn)有的熱光法OC/EC分析方法在程序升溫過程中進(jìn)行光學(xué)檢測的工作方式,因此,光學(xué)檢測過程中氣溶膠樣品不會出現(xiàn)“焦化”(charring)和“裂解”(pyrolysis)。 CASS給出的OC、EC、BC各組分測量結(jié)果具有確定性,與分析過程中升溫程序無關(guān)。CASS不僅能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義的顆粒物多種碳組分的連續(xù)在線分析,還能給出多波段的氣溶膠吸收特性數(shù)據(jù),為高時(shí)間分辨率的源識別研究提供信息。
技術(shù)參數(shù):
* 數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率:
- 總碳(TC)、有機(jī)碳(OC):20 min~24 h(可選),默認(rèn)設(shè)置為60 min;
- 元素碳(EC)、黑碳(BC)、生物質(zhì)燃燒貢獻(xiàn)率(%BB):1 s、60 s;
* 濾膜:
- 熱燃燒(TC)測量單元:47mm石英濾膜;
- 光學(xué)吸收測量單元:帶有聚四氟乙烯涂層的玻璃纖維膜;
* 采樣部分:
- 熱燃燒(TC)測量單元:16.7 SLPM;
- 光學(xué)吸收測量單元: 2-5 SLPM,可調(diào);
- 適用于PM2.5切割頭;
* 操作界面(可遠(yuǎn)程操作):
- 熱燃燒(TC)測量單元:21cm彩色LED觸摸屏,狀態(tài)指示燈;
- 光學(xué)吸收測量單元:21cm 彩色LED觸摸屏,狀態(tài)指示燈;
* 數(shù)據(jù)輸出接口: RS232、Ethernet、USB數(shù)據(jù);
* 數(shù)據(jù)存儲:內(nèi)置存儲卡,也可以遠(yuǎn)程傳輸或手動存儲到外部存儲設(shè)備;
* 質(zhì)量控制和質(zhì)量保證:
- 熱燃燒(TC)測量單元:采用離線采樣膜或蔗糖溶液進(jìn)行校準(zhǔn);
- 光學(xué)吸收測量單元:使用標(biāo)準(zhǔn)可溯源至NIST標(biāo)準(zhǔn)的中性密度光學(xué)濾光片對儀器進(jìn)行光學(xué)校準(zhǔn)、動態(tài)零點(diǎn)和噪聲檢測;
- 采樣流量校準(zhǔn)及漏氣檢測:使用外置校準(zhǔn)器進(jìn)行手動或自動校準(zhǔn);
* 尺寸和重量:70×48×60 cm,約55 kg,19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜安裝;
* 能耗:130W,峰值750W(熱燃燒室工作時(shí));
* 工作環(huán)境:
- 電源:100~230 VAC, 50/60 Hz;
- 溫度:10~35℃;
- 濕度:RH<90%,無冷凝;
- 海拔:0~3000m;
*注:OC的檢測限和測量范圍與TC相當(dāng),EC、BrC的檢測限、測量精度和測量范圍與BC相當(dāng)。