ZWIN-AQMS30 環境自動在線監測系統

環境空氣質量連續在線監測系統是一套區域性空氣質量實時監測網，采用國標法檢測原理，無人值守也可在嚴格的質量保證下連續運行。

環境空氣質量連續在線監測系統由采樣系統、分析儀表，輔助標定設備，標 氣和數據采集系統五部分組成。系統可實時監測環境空氣中的 SO2 、NOX 、O3 、CO、顆粒物(PM2.5 、PM10)等常規污染因子的濃度變化，并結 合氣象五參數分析儀(溫度、濕度、風向、風速、氣壓) 對區域環境進行 24 小時 連續在線監測，通過數據收集、儲存及分析等過程實現區域環境空氣質量評估。

功能特點：

• 有穩定的流量控制系統和恒溫式反應室
• 使用電子流量傳感器監視樣品氣流量
• 具有壓力補償和溫度補償選擇
• 帶報警功能的連續自檢
• 自適應信號過濾技可優化響應時間
• 儀器參數均可實現自動監控
• 彩屏顯示，觸屏操作
• 大容量內存，自動存儲歷史數據
• 儀器參數均可實現自動監控
• 操作簡單，日常維護量小

二氧化硫（SO2）檢測原理——紫外熒光法

二氧化硫的檢測原理是紫外熒光法。紫外熒光法是基于分子發射光譜法。SO2分子吸收紫外線（190nm~230nm）能量成為激發態分子，激發態分子不穩定，在返回基態時，以熒光光子的形式釋放出過剩能量。這個反應分兩個步驟進行：

（1）SO2分子吸收190nm~230nm波長的紫外線能級躍遷到激發態。

（2）處于激發態的SO2分子再次回到基態，發出特征波長的熒光，熒光的中心波長為330nm。

（3）根據紫外熒光法原理，所發出熒光總光強（1）與激發態的SO2分子數之間的關系可表示為：

其中，轉化為SO2的轉化率k與溫度相關，溫度越高，轉化為SO2越快，則單位時間內轉化為SO2的越多。

所以，由（1）~（3）式可知，當初始光強、氣體室的光程L、氣體溫度T已知，且沒有干擾條件（如：沒有干擾氣體和雜散光），轉化為SO2的轉化率k為常數，則熒光的光強與氣體室中SO2的濃度成正比。

氮氧化物（NOX）檢測原理——化學發光法

氮氧化物的檢測原理是化學發光法，由于化學反應產生的光能發射。氮氧化物吸收化學能后，被激發到激發態，由激發態返回基態時，會以光量子的形式釋放能量。通過對光量子的光強度測定可以對物質進行定量分析。

NO分子與O3發生化學發光反應，分為兩個步驟，步，反應產生激發態的NO2分子：

第二步，激發態的NO2返回基態釋放出光子，光譜范圍為(600~3200)nm，發光波長為1200nm：

NOX是NO和NO2總和，為測量NO2時，需要先將NO2轉化為NO，再利用NO和O3的化學發光反應進行測定。通常采用鉬催化劑在高溫條件將NO2轉化為NO，反應轉化率＞99%：

通過氣路控制，樣氣經兩路測量，一路測樣氣中的NO，一路測以NO的NO2和NO的總和，即NOX，則

一氧化碳（CO）檢測原理——非分光紅外法

一氧化碳檢測原理是非分光紅外法，通過高能發熱元件產生一束已知光強的寬帶紅外光（在校準儀器過程中會測定其光強）。紅外光束直接透過充滿樣品氣體的氣體室（懷特池回返光路結構），光線在氣體室內來回反射多次測，透射光離開氣體室后，經過一個4.7μm波長的濾波片，被光電探測器接收，光電探測器將光信號轉化為電信號，根據衰減光強度變化來分析氣體室內的一氧化碳濃度。

基本原理是Beer-Lambert關系式，在給定溫度、壓力下，一定光程內一定濃度氣體對特定波長的光強的吸收。標準狀況（STP）下的數學表達式為：

但是，環境溫度和壓力會影響樣氣的密度，使一氧化碳吸收的紅外光發生變化。考慮溫度、壓力的影響，濃度計算公式修正為：

當初始光強、光程、吸收系數、壓力、溫度等參數一定的情況下，就可以通過上式計算CO濃度。

臭氧（O3）檢測原理——紫外吸收法

臭氧檢測原理是紫外吸收法，是Beer-Lambert關系式，在給定溫度、壓力下，一定光程內一定濃度氣體對特定波長的光強的吸收。標準狀況（STP）下的數學表達式為：

顆粒物（PM2.5/PM10）檢測原理——β射線吸收法

顆粒物的檢測原理是β射線吸收法，儀器是根據β射線吸收原理設計的，β射線是一種高速電子流，當高能量的粒子由14C發射出來，在碰到塵粒子時，能量減退或被粒子吸收。β射線強度一定時，被吸收量大小只與吸收物質的質量有關，與吸收物質的物化特性無關。物質放置在發射源14C和監測β射線的裝置中間，β射線被吸收，能量衰減。這樣導致監測到的β粒子的數量減少。

通過吸收物質（如紙帶上的塵），β射線粒子的衰減量接近指數。公式1基本恰當地表現了兩者之間的聯系。

公式（1）

公式（1）中，I是測定（每一單位時間的計數）β射線的衰減強度（帶塵樣的紙帶），I0測定未經衰減的β射線的強度（清潔紙帶），μm稱為質量吸收系數或質量衰減系數（cm2/g），x是吸收物質的質量密度（g/cm2）。

公式（1）可轉變成計算x--吸收物質質量密度的公式，見公式2：

公式（2）

在實際操作中，吸收截面是在校準過程中的實驗測定。一旦I和I0被測定，計算物質密度x就很簡單。

在實際操作中，在特定時間（△t）內，環境空氣以恒定流率采入。這些采入的空氣通過紙帶的表面區域A。一旦算出吸收物質密度x，即可通過公式（3）算出環境中粒子物質的濃度值。

公式（3）

在公式（3）中，Mc是環境粒子濃度，A是通過紙帶的塵樣的截面積。Q是收集在紙帶上粒子物質的流量，△t是采樣時間。將這些等式換算成最后的公式，表明大氣粒子濃度和測定的數量之間的關系見公式（4）：

公式（4）

檢測原理動圖