臭氧检测仪检测臭氧浓度的原理

臭氧分子的检测是基于臭氧分子内部电子共振对254 nm紫外光的吸收。紫外臭氧检测仪都会使用水银灯，因此大部分发出的光都在254nm波长。灯发出的光照射在一个中空的石英管上，管中交替充满样品气体，然后充满经过清洗以去除臭氧的气体。通过洗涤气体的光强与样品的光强之比形成了I/Io的比率。这个比率构成了计算臭氧浓度的基础。

下面所示的Beer-Lambert方程，根据光强度的比值计算臭氧的浓度。

介绍:

I =穿过样品的光强

Io =穿过不含臭氧样品的光强

吸收系数

L =路径长度

Co3=臭氧浓度，单位为百万分之一

T =样品温度(开尔文)

P =压力，单位:磅/平方英寸(绝对值)

 

可见，臭氧的浓度不仅取决于强度比。温度和压力影响样品的密度。气体的密度改变了吸收单元中臭氧分子的数量，从而影响从光束中移走的光的数量。这些影响是通过直接测量温度和压力，并在计算中包括它们的实际值来解决的。吸收系数是一个反映臭氧吸收254 nm光的固有能力的数字。目前大多数测量将该值置于STP的308 cm- 1atm -1。这个数值反映了臭氧是一种非常有效的紫外线辐射吸收剂这一事实，这就是平流层臭氧保护大气低层的生命形式免受太阳紫外线辐射的有害影响的原因。很后，吸收路径长度决定了在吸收单元的气体柱中存在多少分子。

 

光的强度由检测器/前置放大器模块转换成电压。电压由高分辨率a /D(模数转换器)转换成数字。数字化的信号，连同其他变量，由CPU使用上述公式计算浓度。