2B 臭氧监测仪低温下的启动和运行情况

2B 臭氧监测仪低温下的启动和运行情况

这里提供的数据是为了评估202型臭氧监测仪在北极海水温度接近0℃的海洋浮标上的使用。为了节省电力，这些仪器只能在短时间内打开。报告的结果使我们能够确定在接近冰点的条件下开始寒冷后臭氧测量稳定需要多长时间。结果还表明，在没有任何外部加热的情况下，汞灯将在至少低至1℃的温度下点燃。

实验

将202型臭氧监测仪放置在冰柜中，在冰柜外延伸一根特氟龙衬里的采样管一小时或更长时间。这使得整个仪器的温度下降到1-3℃。然后启动臭氧监测仪，开始对臭氧洗涤空气或含有约50 ppb臭氧的空气进行采样。数据采集时间为30分钟。

对臭氧洗涤空气和含有50 ppb臭氧的空气进行了重复运行。

结果

实验结果如图1-4所示。在灯升温的前10分钟，测量结果是不稳定的。10分钟后，去趋势数据的标准差在1.2-1.5 ppbv范围内；即，精度在202型臭氧监测仪（1.5 ppbv）的正常规格范围内。在10-30分钟期间，有轻微的趋势，上升或下降小于0.19 ppbv/min（即20分钟内变化不超过3.8 ppbv）。热身30分钟后，0 ppbv和50 ppbv的臭氧测量值与真实值相差不到2 ppbv。

图1所示。对臭氧洗涤空气取样的冷启动1号的结果。初始检测池温度为2.1℃。黑色数据点是前10分钟的臭氧测量值。蓝色数据点是10分钟后的臭氧测量值。红色数据点是电池温度的测量值。趋势线适用于升温10分钟后的臭氧数据。30分钟测得的臭氧是0.4 ppbv。

图2所示。对臭氧洗涤空气取样的冷启动2号的结果。初始检测池温度为1.2℃。黑色数据点是前10分钟的臭氧测量值。蓝色数据点是10分钟后的臭氧测量值。红色数据点是电池温度的测量值。趋势线适用于升温10分钟后的臭氧数据。30分钟测得的臭氧为0.5 ppbv。

图3所示。对含有50 ppb臭氧的空气取样的冷启动#1的结果。初始检测池温度为2.1℃。黑色数据点是前10分钟的臭氧测量值。蓝色数据点是10分钟后的臭氧测量值。

红色数据点是电池温度的测量值。趋势线适用于升温10分钟后的臭氧数据。30分钟测量的臭氧值为49.1 ppbv。

图4所示。对含有50 ppb臭氧的空气取样的冷启动#2的结果。初始检测池温度为3.0℃。黑色数据点是前10分钟的臭氧测量值。蓝色数据点是10分钟后的臭氧测量值。红色数据点是电池温度的测量值。趋势线适用于升温10分钟后的臭氧数据。30分钟测量的臭氧值为51.9 ppbv。

结论

这些实验表明，202型臭氧监测仪将在1-3℃开启，并在预热30分钟后在仪器规格的精度和准确性范围内进行测量。如果对数据进行微小的修正，可能在仪器通电后10分钟内就可以进行测量。结果表明，该仪器可用于间歇测量℃海洋浮标上的臭氧。

这项研究是一个极端的例子。在10-40℃的中等温度条件下，精确测量所需的预热时间为20分钟或更短。