黑碳光度計
無需過濾器預(yù)濃縮直接測量黑碳
黑碳光度計™ (BCP™) 是一種堅固首要任務、便攜、高精度和經(jīng)濟(jì)的儀器不同需求，用于測量污染城市環(huán)境中的大氣黑碳顆粒先進的解決方案。 BCP 使用簡單而直接的長程光度計技術(shù)實時量化氣溶膠（氣體 + 顆粒）相中顆粒的總消光量和質(zhì)量濃度。 這種直接的方法避免了與當(dāng)前市售儀器相關(guān)的偽影和其他問題創造更多，例如目前見的使用過濾器來預(yù)濃縮樣品進(jìn)行分析的空氣測量技術(shù)宣講活動。
黑碳光度計的檢測池采用折疊管狀設(shè)計，這是一項獲得的創(chuàng)新工藝技術，可使其快速沖洗（樣品和參考測量之間的快速切換所必需的）效率。 因此，BCP 具有高靈敏度近年來，不需要預(yù)先濃縮過濾器講道理，并且可以快速測量黑碳。 吸收池被折疊以在緊湊的空間內(nèi)提供長（2.1 米）的路徑長度技術先進，從而使儀器重量輕（約 19 磅/8.6 千克）且尺寸適合在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝系統(tǒng)中使用更多的合作機會。 我們在大氣測量技術(shù)（Birks et al., AMT, 11, 2821-2835, 2018）的同行評審出版物中描述了折疊管狀設(shè)計延伸，例如用于黑碳光度計的設(shè)計。
黑碳光度計設(shè)計用于在兩個波長（405 nm 和 880 nm）下直接測量由顆粒物質(zhì)引起的總消光（吸光度 + 散射）服務好。 880 nm 通道可用于計算黑碳質(zhì)量濃度新趨勢。 在較短的 405 nm 波長處的消光可以憑經(jīng)驗與給定位置的 PM2.5 相關(guān)。
黑碳光度計對于研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員以及對估計社區(qū)暴露風(fēng)險感興趣的空氣質(zhì)量管理人員非常有用共謀發展。
操作理論
下圖是黑碳光度計的簡化示意圖學習。 樣品空氣通過氣泵以~1.0-1.6 L/min 的流速連續(xù)吸入儀器及其光學(xué)檢測池。 參考閥交替繞過或發(fā)送樣品空氣通過 PTFE 微粒過濾器（下面標(biāo)記為微粒過濾器 #1）市場開拓，去除樣品中的所有微粒措施，從而允許在不存在微粒 (Io) 和存在微粒的情況下交替測量光強度 顆粒物 (I)。 然后使用 Beer-Lambert 定律計算顆粒消光
Bext
= 1/L ln(Io/I)
這里要落實好，L 是路徑長度（2.1 m）緊密相關。
顆粒消光是兩個因素的總和：氣溶膠吸收和散射。 在黑碳光度計的較長波長 (880 nm) 處先進技術，吸收對消光的影響要大得多培訓。 在受污染的城市空氣中，儀器在 880 nm 處的響應(yīng)主要是由于黑碳吸收深入。 在儀器的較短波長 (405 nm) 處效高，散射占主導(dǎo)地位前沿技術，儀器響應(yīng)更能表明總氣溶膠濃度基礎。
規(guī)格
測量原理 | 在 405 nm 和 880 nm 處直接消光 |
測量輸出 | 405 和 880 nm 處的消光 (Mm-1) 880 nm 處的質(zhì)量濃度 (µg m-3) |
線性動態(tài)范圍 | 0-10,000 Mm-1
(~0-1300 µg m-3
at 880 nm) |
分辨率 | 0.1 Mm-1
(0.1 µg m-3) |
精度（10 秒測量，1σ rms 噪聲） | 405 納米：4.1 毫米-1多種方式； 0.7 Mm-1 帶自適應(yīng)濾波器 880 納米：2.8 毫米-1對外開放； 0.5 Mm-1 帶自適應(yīng)濾波器 （0.35 µg m-3；0.07 µg m-3 帶自適應(yīng)濾波器） 880 nm深入交流研討，1 小時平均值：0.018 µg m-3 |
準(zhǔn)確性 | 2 Mm-1 或讀數(shù)的 2% 中的較大者 |
檢測限 (2σ) | 405 nm：<1.6 Mm-1（帶自適應(yīng)濾波器） 880 nm：<1.1 Mm-1（帶自適應(yīng)濾波器） 880 nm資料，1 小時平均值：0.036 µg m-3 |
流速 | 1.3 L min-1（：1.0 L min-1； 1.6 L min-1） |
測量頻率 | 0.1 Hz（每 10 秒一次） |
平均次數(shù) | 10 s, 1 min, 5 min, 1 hr |
響應(yīng)時間關註度，99% 的階躍變化 | 10 秒平均為 20 秒 30 秒橫向協同，帶自適應(yīng)濾波器 |
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量 | 10 GB，>3.2 年的 10 秒數(shù)據(jù) |
用于便攜式數(shù)據(jù)記錄的 USB | Yes |
壓力單位 | mbar |
溫度單位 | °C |
T 和 P 更正 | User-Selected |
工作溫度范圍 | 5 to 45 °C |
操作壓力 | 600-1000 mbar |
電源要求 | 11-14 V dc 或 120/240 V ac敢於挑戰，12 V 時為 1.3 A不斷創新，運行期間平均約 16 瓦 |
尺寸 | 機(jī)架安裝：17 英寸寬 x 14.5 英寸深 x 5.5 英寸高（43 x 37 x 14 厘米） |
重量 | ~19.2 lb (8.7 kg) |
用戶界面 | 觸摸屏或串行 |
數(shù)據(jù)輸出 | RS232； 0-2.5 V 模擬輸出提供了遵循，用于 405 和 880 nm 消光參與水平； USB驅(qū)動器 |
數(shù)據(jù)傳輸波特率 | 2400 |
輸出范圍 | 用戶在比例因子菜單中定義 |
長壽命泵 | Yes: 15,000 hours |
流量計 | Yes |
內(nèi)置自動調(diào)零功能 | Yes |
特征
?在兩個波長（880 nm 和 405 nm）下直接測量顆粒物的消光度，可以實時測量顆粒物服務效率，包括黑碳和 PM2.5
?直接方法無需在過濾器上預(yù)濃縮樣品明確相關要求，從而避免相關(guān)的偽影
?低功耗（預(yù)熱后平均約 16 瓦）
?重量輕（~19.2 磅重要意義，8.7 千克），標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝尺寸
?長壽命泵（~15,000 小時）
?觸摸屏
?內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量：10 GB
?用于便攜式數(shù)據(jù)記錄的 USB 端口
?串行和用戶縮放的模擬電壓輸出
?方便的微處理器用戶界面深化涉外，通過觸摸屏或串行體系，包括校準(zhǔn)參數(shù)（增益和零）和質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)
?可選擇 10 秒的測量時間或 1 分鐘、5 分鐘和 1 小時的數(shù)據(jù)平均時間
?內(nèi)置歸零功能
?幾乎不需要技術(shù)維護(hù)能力和水平，適合在現(xiàn)場條件下連續(xù)運行（可電池供電運行）
?與其他市售儀器相比更經(jīng)濟(jì)
系統(tǒng)包括
?黑碳光度計
?2.5A 電源適配器（2.5 安培覆蓋，100-240 VAC 至 12 VDC），帶精選電源線
?串口線（9PinF-9PinF）
?U 盤上的操作手冊
?校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和 NIST 可追溯校準(zhǔn)證書
?儀器出生證明
?一年保修
