美國2B BCP™黑碳光度計是一款堅固，便攜式，高度準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)的儀器，無需預(yù)先濃縮即可直接測量污染城市環(huán)境中的大氣黑碳顆粒。
美國2B BCP™黑碳光度計產(chǎn)品簡介：
黑碳光度計Black Carbon Photometer™(BCP™)是一款堅固，便攜式，高度準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)的儀器，無需預(yù)先濃縮即可直接測量污染城市環(huán)境中的大氣黑碳顆粒。BCP使用簡單直接的長距離光度法技術(shù)在兩個波長(405 nm和880 nm)處實時定量確定氣溶膠(氣相+顆粒)相中顆粒的總消光和質(zhì)量濃度。這種直接方法避免了與當(dāng)前可商購儀器相關(guān)的偽影和其他問題，例如，流行的當(dāng)前的人體測量學(xué)技術(shù)，該技術(shù)使用過濾器對樣品進(jìn)行預(yù)濃縮以進(jìn)行分析。黑碳光度計的檢測單元具有折疊式管狀設(shè)計，這項創(chuàng)新技術(shù)可以在緊湊的機(jī)架式尺寸的儀器中對黑碳進(jìn)行高度靈敏和快速的測量。黑碳光度計對研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員，以及對估算社區(qū)暴露風(fēng)險感興趣的空氣質(zhì)量管理人員很有用。
黑碳光度計的檢測單元采用折疊式管狀設(shè)計，這一創(chuàng)新使其可以快速沖洗(在樣品和參比測量之間快速切換是所需的)。因此，BCP具有很高的靈敏度，不需要在過濾器上進(jìn)行預(yù)濃縮，并且可以快速測量黑碳。吸收池折疊后可在緊湊的空間內(nèi)提供較長的路徑長度(2.1米)，從而使該儀器重量輕(?19磅/8.6千克)，尺寸適合在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝系統(tǒng)中使用。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式管狀設(shè)計，例如黑碳光度計中使用的一種。
黑碳光度計設(shè)計用于直接測量由于兩種波長(405 nm和880 nm)下的顆粒物質(zhì)而導(dǎo)致的總消光(吸收+散射)。880 nm通道可用于計算黑碳質(zhì)量濃度。在較短的405 nm波長處的消光可能與給定位置的PM2.5憑經(jīng)驗相關(guān)。
黑碳光度計對研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員，以及對估算社區(qū)暴露風(fēng)險感興趣的空氣質(zhì)量管理人員很有用。
美國2B BCP™黑碳光度計操作理論：
下圖是黑碳光度計的簡化示意圖。氣泵以?1.0-1.6 L / min的流速連續(xù)抽取樣品空氣通過儀器及其光學(xué)檢測池。參考閥交替旁路或通過PTFE微粒過濾器(下面標(biāo)記為#1的微粒過濾器)傳送樣品空氣，該過濾器除去了樣品中的所有微粒，因此允許在沒有微粒(I o)和顆粒物的存在(I)。然后使用比爾-朗伯定律從I和I o計算顆粒消光(B ext)：B ext= 1 / L ln(I o / I)
在這里，L是路徑長度(2.1 m)。
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，吸收是消光的重要因素。在污染的城市空氣中，儀器在880 nm處的響應(yīng)主要歸因于黑碳的吸收。在儀器的較短波長(405 nm)處，散射占主導(dǎo)地位，儀器響應(yīng)更能指示總氣溶膠濃度。
美國2B BCP™黑碳光度計產(chǎn)品特征：
直接測量兩個波長(880 nm和405 nm)處的微粒的消光，可以實時測量包括黑碳和PM2.5在內(nèi)的微粒物質(zhì)
直接方法無需在過濾器上預(yù)濃縮樣品，從而避免了相關(guān)的偽影
低功耗(預(yù)熱后平均約為16瓦)
輕巧(?19.2磅，8.7千克)，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝尺寸
長壽命泵(約15,000小時)
觸摸屏
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量：10 GB
USB端口用于便攜式數(shù)據(jù)記錄
串行和用戶縮放的模擬電壓輸出
方便的用戶界面，通過觸摸屏或串行接口連接到微處理器，包括校準(zhǔn)參數(shù)(增益和零)和質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)
可選的10 s測量時間或1 min，5 min和1 hr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)，并且適合在現(xiàn)場條件下連續(xù)運行(能夠使用電池供電)
與其他市售樂器相比經(jīng)濟(jì)
美國2B BCP™黑碳光度計技術(shù)參數(shù)：
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（在880 nm下為?0-1300 µg m -3 |
解析度 | 0.1 Mm -1（0.1 µg m -3） |
精度
（10秒測量，1σrms噪聲） | 405nm：4.1Mm -1；0.7 Mm -1和
880 nm 自適應(yīng)濾波器：2.8 Mm -1 ; 帶有自適應(yīng)濾光片的0.5 Mm -1
（0.35 µg m -3；帶有自適應(yīng)濾光片的0.07 µg m -3）
880 nm，平均1小時：0.018 µg m -3 |
準(zhǔn)確性 | 大于2 Mm -1或讀數(shù)的2％ |
檢出限（2σ） | 405 nm：<1.6 Mm -1（帶有自適應(yīng)濾光片）
880 nm：<1.1 Mm -1（帶有自適應(yīng)濾光片）
880 nm，1小時平均值：0.036 µg m -3 |
流量 | 1.3 L min -1（很小：1.0 L min -1 ;很大1.6 L min -1） |
測量頻率 | 0.1 Hz（每10秒一次） |
平均時間 | 10 s，1分鐘，5分鐘，1小時 |
響應(yīng)時間，步進(jìn)變化的100％ |
自適應(yīng)濾波器20秒10秒平均30秒
|
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量 | 10 GB，> 3.2年的10秒數(shù)據(jù) |
USB用于便攜式數(shù)據(jù)記錄 | 是 |
壓力單位 | 毫巴 |
溫度單位 | °C |
修正了T和P | 用戶選擇 |
工作溫度范圍 | 5至45°C |
運營壓力 | 600-1000毫巴 |
電源要求 | 直流11-14 V或交流120/240 V，12 V時1.3 A，運行期間平均?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 | 約1.9.2磅（8.7千克） |
用戶界面 | 觸摸屏或串行 |
數(shù)據(jù)輸出 | RS232; 405和880 nm消光的0-2.5 V模擬輸出; 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 | 是：15,000小時 |
流量計 | 是 |
內(nèi)置自動歸零功能 | 是 |
