一種新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體發(fā)生裝置，其發(fā)生的臭氧氣體濃度能夠通過(guò)一氧化 氮溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，可用來(lái)對(duì)臭氧分析儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 臭氧是國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012)中規(guī)定的基本項(xiàng)目之一，對(duì)于環(huán) 境空氣中臭氧的監(jiān)測(cè)，主要采用紫外光度法自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在對(duì)紫外光度法自 動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要用到臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，由于臭氧具有較強(qiáng)的氧化性，反應(yīng)性強(qiáng)， 不能像二氧化硫氣體一樣配置出標(biāo)準(zhǔn)氣體，儲(chǔ)存在鋼瓶中，而是只能使用臭氧發(fā)生器現(xiàn)用 現(xiàn)制臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體。傳統(tǒng)的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，其濃度需要經(jīng)紫外校準(zhǔn)光度 計(jì)測(cè)量確定，且該紫外校準(zhǔn)光度計(jì)需要定期使用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST)研制 的臭氧標(biāo)準(zhǔn)參考光度計(jì)（SRP)進(jìn)行量值傳遞，才能保證臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體的準(zhǔn)確，由于臭氧標(biāo) 準(zhǔn)參考光度計(jì)（SPR)價(jià)格昂貴，目前國(guó)內(nèi)僅有不足10臺(tái)，而全國(guó)338個(gè)地級(jí)以上城市的 1436個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，均配置有臭氧分析儀并需要校準(zhǔn)，再加上其他行業(yè)和機(jī)構(gòu)所配置的臭氧 監(jiān)測(cè)儀器，需要開(kāi)展校準(zhǔn)的臭氧分析儀數(shù)量巨大，所以臭氧分析儀的量值溯源工作成本較 高，難度較大。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為一種新型的臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其組成主要包括臭氧發(fā)生器、零氣源、一氧 化氮鋼瓶氣、一氧化氮分析儀、氣體稀釋裝置、氣體混合裝置等模塊。其采用傳統(tǒng)臭氧發(fā)生 器連接零氣源模塊產(chǎn)生臭氧氣體，然后利用一氧化氮與臭氧發(fā)生氣相滴定反應(yīng)，通過(guò)檢測(cè) 滴定反應(yīng)前后一氧化氮濃度的變化，可以計(jì)算出滴定反應(yīng)中參與反應(yīng)的一氧化氮的濃度， 根據(jù)滴定反應(yīng)中一氧化氮的濃度，來(lái)確定臭氧發(fā)生器所發(fā)生的臭氧氣體的濃度，由于一氧 化氮鋼瓶氣做為一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)其量值可以溯源至國(guó)際基準(zhǔn)，因此本發(fā)明產(chǎn)生的臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣 體可以通過(guò)一氧化氮溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，無(wú)需再使用紫外光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量和定期使用美 國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST)研制的臭氧標(biāo)準(zhǔn)參考光度計(jì)（SRP)進(jìn)行量值傳遞，就可以 保障臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體的準(zhǔn)確，并可以用來(lái)對(duì)臭氧分析儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。 四、
【附圖說(shuō)明】
[0004] 附圖是新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。各部分說(shuō)明如下：
[0005] ①零氣源；②一氧化氮鋼瓶；③控制閥；④控制閥；⑤控制閥；⑥控制閥；⑦流量 計(jì)；⑧流量計(jì)；⑨流量計(jì)；⑩臭氧發(fā)生器；?.反應(yīng)室；?:稀釋室；?腔制閥；?腔制閥；?一 氧化氮分析儀。 五、
【具體實(shí)施方式】
[0006] 第一步啟動(dòng)零氣源和一氧化氮鋼瓶氣，在稀釋室內(nèi)稀釋出一定濃度的一氧化氮標(biāo) 準(zhǔn)氣體，一氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度可由一氧化氮分析儀準(zhǔn)確測(cè)量（假設(shè)此時(shí)一氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣 體濃度為NOJ;第二步啟動(dòng)臭氧發(fā)生器，產(chǎn)生一定濃度的臭氧，在反應(yīng)室內(nèi)和一氧化氮發(fā)生 滴定反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體在稀釋室內(nèi)稀釋后流經(jīng)一氧化氮分析儀進(jìn)行測(cè)量，由于一氧 化氮在反應(yīng)室內(nèi)被臭氧消耗掉一部分，因此一氧化氮的濃度將會(huì)降低（假設(shè)此時(shí)一氧化氮 濃度為N02)，則一氧化氮濃度的改變量（NOfNO；；)，即為滴定反應(yīng)中一氧化氮的消耗量，由于 一氧化氮與臭氧的反應(yīng)屬于等摩爾反應(yīng)，一氧化氮的消耗濃度即為參與滴定反應(yīng)的臭氧濃 度；第三步保持臭氧發(fā)生器的工作狀態(tài)不變，以零空氣代替一氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)入反應(yīng)室 和臭氧混合，并經(jīng)稀釋室稀釋后輸出，由于沒(méi)有一氧化氮參與滴定反應(yīng)，則輸出氣體中僅包 含臭氧氣體和零空氣，并且由于臭氧發(fā)生器工作狀態(tài)保持恒定，則輸出氣體中臭氧濃度與 第二步中參與滴定反應(yīng)時(shí)的臭氧濃度相等，此時(shí)輸出氣體即為臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，并且其濃度 可以通過(guò)NO標(biāo)準(zhǔn)氣體溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型的臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其可以產(chǎn)生臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，用來(lái)對(duì)臭氧分析儀進(jìn)行校 準(zhǔn)，其特征是利用一氧化氮與臭氧發(fā)生氣相滴定反應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)滴定反應(yīng)前后一氧化氮濃 度的變化，來(lái)確定臭氧發(fā)生器所發(fā)生的臭氧氣體的濃度，并可以通過(guò)一氧化氮溯源至國(guó)際 計(jì)量基準(zhǔn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器中增加了 一氧化氮鋼瓶氣，用來(lái)提供一氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體和臭氧進(jìn)行氣相滴定反應(yīng)，并用來(lái)將臭氧標(biāo) 準(zhǔn)氣體濃度溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器中增加了 一氧化氮分析儀，用來(lái)確定臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器中增加了 氣相滴定反應(yīng)室，用于臭氧和一氧化氮的滴定反應(yīng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在標(biāo)氣出口處設(shè)置了控制 閥，可以切換氣路，使氣體在通向一氧化氮分析儀和臭氧分析儀之間切換。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在一氧化氮鋼瓶與臭氧標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)生器之間設(shè)置了控制閥，可以控制一氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體的輸出。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器，其特征是在零氣源與臭氧標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器 之間設(shè)置了控制閥，可以分別控制通往稀釋室的零氣、通往臭氧發(fā)生器的零氣、通往混合室 的零氣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體發(fā)生裝置，其發(fā)生的臭氧氣體濃度能夠通過(guò)一氧化氮溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，無(wú)需再與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)研制的臭氧標(biāo)準(zhǔn)參考光度計(jì)(SRP)進(jìn)行比對(duì)，解決了臭氧分析儀的量值溯源問(wèn)題。采用傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器連接零氣源模塊產(chǎn)生臭氧氣體，然后利用過(guò)量一氧化氮與臭氧發(fā)生氣相滴定反應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)滴定反應(yīng)前后一氧化氮濃度的變化，來(lái)確定臭氧發(fā)生器所發(fā)生的臭氧氣體的濃度，使本發(fā)明產(chǎn)生的臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度可以通過(guò)一氧化氮溯源至國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，可以用來(lái)對(duì)臭氧分析儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
【IPC分類】C01B13/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105314601
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410363315
【發(fā)明人】潘本鋒
【申請(qǐng)人】潘本鋒
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月29日