2020環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準技術(shù)規(guī)范

環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準技術(shù)規(guī)范目 次前 言 ii適范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義 1臭監(jiān)一校設的組與求 2臭監(jiān)一校方法 4結(jié)計與價 6復時間隔 7質(zhì)保與量制 8附錄A資性錄）臭氧遞準/氧制準的能標 9附錄B資性錄）臭氧測級準告版 10附錄C資性錄）臭氧準考度的能核方法 12附錄D（料附）臭氧準考度的能核記表格 15i環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準技術(shù)規(guī)范本標準規(guī)定了環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準的要求、臭氧一級標準校準臭氧傳遞標準的方法及其質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。本標準適用于臭氧一級標準對臭氧傳遞標準的量值傳遞、臭氧監(jiān)測一級校準及其質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。其他臭氧標準參考光度計可參照本標準對臭氧傳遞標準開展校準。本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。HJ590 環(huán)空氣 的測定 外度法下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1校準 calibration在規(guī)定條件下的一組操作，其第一步是確定由測量標準提供的量值與相應示值之間的關系，第二步則是用此信息確定由示值獲得測量結(jié)果的關系，這里測量標準提供的量值與相應示值都具有測量不確定度。3.2臭氧準考度計 ozonestandardreferencephotometer（SRP）（253.73.3臭氧級準 ozonelevel1standard指被生態(tài)環(huán)境監(jiān)測主管部門認定的臭氧標準參考光度計，為全國生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的最高計量器具。臭氧一級標準主要用于與國家計量基（標）準的量值比對、與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)13.4臭氧遞準 ozonetransferstandard指依照相關操作規(guī)程，能夠準確再現(xiàn)或準確分析臭氧濃度、可溯源至更高級別或更高權(quán)威標準的可運輸儀器設備。臭氧傳遞標準用于傳遞臭氧一級標準的權(quán)威性或用于校準監(jiān)測站點的臭氧校準儀器或臭氧分析儀器。3.5臭氧制準 ozonecontrolstandardSRP3.6臭氧測級準 ozonemonitoringlevel1calibration指臭氧一級標準校準臭氧傳遞標準或臭氧控制標準的光度計的操作，用以確立臭氧傳遞標準或臭氧控制標準與臭氧一級標準之間臭氧濃度的定量關系。3.7零氣 zeroair指不含臭氧、二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物及任何能使臭氧光度計產(chǎn)生紫外吸收的其他物質(zhì)的空氣。3.8量值源 traceability指測量結(jié)果通過具有適當準確度的中間比較環(huán)節(jié)，逐級向上追溯至國家計量基準或國家計量標準的過程。12零氣發(fā)生器空氣壓縮機零氣發(fā)生裝置 零氣發(fā)生器空氣壓縮機零氣發(fā)生裝置輔助設備穩(wěn)壓變壓器穩(wěn)壓變壓器電壓測量表大氣壓力計溫濕度計數(shù)據(jù)采集傳輸設備臭氧標準參考光度計臭氧傳遞標準圖1 臭監(jiān)一校設施組成數(shù)據(jù)采集傳輸設備臭氧標準參考光度計臭氧傳遞標準溫度保持在（15～30）℃之間，溫度波動應不超過±1℃/h。選用適當?shù)目照{(diào)系統(tǒng)，能夠自動控制實驗室室內(nèi)溫度并保持足夠的空氣循環(huán)使溫度分布平衡。勿使空調(diào)正對著儀器吹送。相對濕度保持在（10～50）%之間。當濕度不能滿足要求時，需要配備除濕機或加濕器，使用時避免除濕機或加濕器正對著儀器。實驗室應配置良好的通風設備和廢氣排出口。臭氧標準參考光度計的工作臺面應設置抽風系統(tǒng)，排走校準過程中產(chǎn)生的過剩臭氧。廢氣排出口應配置活性炭滌除吸收等裝置，避免造成污染。供電系統(tǒng)應配有電源過壓、過載和漏電保護裝置，供電電壓保持在：220×（1±10%）V，（50±1）Hz。實驗室應具有良好的接地線路，接地電阻＜4Ω。如臭氧標準參考光度計的供電電壓要求為110×（1±10%）V，需配置穩(wěn)壓變壓器，條件允許應配備不間斷電源。零氣發(fā)生裝置主要由空氣壓縮機和零氣發(fā)生器組成，為臭氧監(jiān)測一級校準提供穩(wěn)定的零氣源。零氣發(fā)生器需配置顆粒物滌除裝置、臭氧等干擾物滌除裝置和氣體干燥裝置，且能夠輸出壓力至少為172kPa的零氣。零氣指標應符合HJ590的相關要求。輔助設備用于環(huán)境的溫度、濕度、壓力、電壓等的測量或調(diào)節(jié)，主要由溫濕度計、大氣壓力計、電壓測量表、穩(wěn)壓變壓器等組成。（0～0℃，3準確度：±0.5℃；濕度計量程范圍：相對濕度（0～100）%，準確度：相對濕度±3%。大氣壓力計應能夠顯示實時數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)存儲和導出功能，壓力單位應包含“mbar”。大氣壓力計準確度：±0.1mbar。電壓測量表應能夠顯示實時數(shù)據(jù)，用于準確測量臭氧標準參考光度計的內(nèi)部電壓。電壓表量程范圍：（0～5000）mV，準確度：±0.1mV。V/A。主要用于采集、處理和存儲數(shù)據(jù)。臭氧標準參考光度計開機后預熱穩(wěn)定應不少于48h，臭氧傳遞標準/臭氧控制標準應充分預熱穩(wěn)定，使儀器達到最佳工作狀態(tài)。2注1：管線的材質(zhì)應采用不與臭氧發(fā)生化學反應的惰性材料，如硅硼玻璃、聚四氟乙烯等。連接至多支管的管線應等長，且不超過1米。注2：來源不同的零氣可能含有不同的干擾物質(zhì)從而產(chǎn)生不同的紫外吸收。因此，向臭氧傳遞標準提供的零氣必須與臭氧標準參考光度計臭氧發(fā)生器所用的零氣為同一來源。串行接口連接方式：用數(shù)據(jù)線連接臭氧傳遞標準儀器的串行接口端口和電腦端口。根據(jù)臭氧傳遞標準的通信協(xié)議進行參數(shù)設置。4模擬信號連接方式：用信號線連接臭氧傳遞標準儀器的模擬信號端口和臭氧標準參考光度計信號轉(zhuǎn)換器端口。根據(jù)臭氧傳遞標準模擬信號的電壓與量程范圍進行參數(shù)設置。排氣零氣臭氧排氣 排氣電子排氣零氣臭氧排氣 排氣電子模塊UV探測器光度計UV發(fā)生燈零氣發(fā)生器空氣壓縮機氣動模塊信號轉(zhuǎn)換器零氣入口排氣臭氧入口串行接口模擬信號端口電腦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器臭氧傳遞標準信號轉(zhuǎn)換器零氣入口排氣臭氧入口串行接口模擬信號端口電腦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器氣流方向

多支管信號連接

串行接口連接圖2 臭監(jiān)一校管路信連圖設置臭氧標準參考光度計校準臭氧傳遞標準的相關參數(shù)，其中穩(wěn)定性因子（InstrumentStabilityFactor）（DataQualityFactor）0.72.0。注：臭氧標準參考光度計校準多臺臭氧傳遞標準時，通過調(diào)節(jié)臭氧標準參考光度計的內(nèi)置流量控制器，控制進入多支管的氣體流量，保證多支管排氣口余量至少為1L/min。臭氧監(jiān)測一級校準前需采用高濃度的臭氧對臭氧標準參考光度計、臭氧傳遞標準和校準管路進行預飽和處理，避免管路等對臭氧產(chǎn)生吸附。根據(jù)臭氧標準參考光度計使用頻率，設5置相應的飽和濃度與飽和時間，具體設置參見表1。表1 臭監(jiān)一校飽和度飽時間狀態(tài)指標更換新臭氧發(fā)生燈待機時間超過一周或使用新管路待機時間24h以內(nèi)飽和濃度90%F.S.90%F.S.90%F.S.飽和時間（min）≥120≥605～10注：F.S.表示滿量程。7（610102nmol/mol16.1mI當|m-1|>0.03或|I|>3nmol/mol0.015≤|m-1|0.031.5≤|I|3（nmol/mol）m-1|<0.015且|I|<1.5nmol/mol完成上述操作后，運行多點校準。臭氧監(jiān)測一級校準需在3天或以上的時間內(nèi)進行至少6次多點校準，每天校準結(jié)束后應使用零氣吹掃至少10min，排除管路系統(tǒng)中殘留的臭氧氣體。調(diào)節(jié)臭氧標準參考光度計的臭氧發(fā)生器，使其產(chǎn)生的臭氧濃度為0nmol/mol。待臭氧標準10n80%（10n以臭氧標準參考光度計的測定值為橫坐標，臭氧傳遞標準的響應值為縱坐標，用最小二乘法建立校準曲線，記錄校準曲線的斜率和截距。6多點校準的平均斜率與平均截距分別按公式（1）和公式（2）進行計算；多點校準斜率的相對標準偏差和截距的標準偏差分別按公式（3）和公式（4）進行計算。n1nnm= i=1

（1）n I1nIn i1

（2）100

1n

21

2

（3）Smm

n-1mi

-ni%1n1nn-1i1 iI21-niIi2式中：m——多點校準的平均斜率；

i1

i1

（4）I——nmol/mol；Sm——mi——iIi——第i次多點校準的截距，nmol/mol；i——第i次多點校準；n——多點校準次數(shù)，n≥6。0.97～1.03（0±3）nmol/mol之≤≤1.5nmol/molB。臭氧監(jiān)測一級校準復校時間間隔一般不超過一年。臭氧傳遞標準在證書有效期內(nèi)，若出現(xiàn)以下情況需再次進行校準：7/臭氧標準參考光度計運行期間應每日核查實驗室環(huán)境的溫度、濕度和壓力。臭氧標準參考光度計運行期間，每周運行一次或校準前后各運行一次性能核查，以確認CD。注：臭氧標準參考光度計的性能核查須在零氣發(fā)生裝置未打開的狀態(tài)下進行。66.3。臭氧標準參考光度計離開實驗室前后應與臭氧控制標準進行比對，比對結(jié)果偏離臭氧監(jiān)測一級校準指標時應開展與另一臺臭氧標準參考光度計的比對。為保證零氣質(zhì)量，應按HJ590的相關要求每隔6個月更換一次用于滌除各類干擾物質(zhì)的耗材。用于監(jiān)控實驗室環(huán)境和儀器設備工作狀態(tài)的大氣壓力計、電壓測量表等應按照相關計量規(guī)程要求進行周期性檢定。臭氧一級標準每年應溯源至中國計量科學研究院的社會公用計量標準或生態(tài)環(huán)境部門最高計量標準，以保證其計量溯源性。8附錄A（資料性附錄）項目性能指標量程范圍0～1000nmol/mol零點噪聲≤1.0nmol/mol最低檢出限≤2.0nmol/mol示值誤差±4%F.S.響應時間≤5min電壓穩(wěn)定性±1%F.S.環(huán)境溫度變化的影響（15～3）℃溫度范圍）≤1nmol/mol/℃20%項目性能指標量程范圍0～1000nmol/mol零點噪聲≤1.0nmol/mol最低檢出限≤2.0nmol/mol示值誤差±4%F.S.響應時間≤5min電壓穩(wěn)定性±1%F.S.環(huán)境溫度變化的影響（15～3）℃溫度范圍）≤1nmol/mol/℃20%量程精密度≤5nmol/mol80%量程精密度≤10nmol/mol24h零點漂移±5nmol/mol24h20%量程漂移±5nmol/mol24h80%量程漂移±10nmol/mol臭氧發(fā)生穩(wěn)定性±2%注：F.S.表示滿量程。9附錄B（資料性附錄）臭氧監(jiān)測一級校準報告模版臭氧監(jiān)測一級校準報告報告編號：客戶名稱儀器名稱型號/規(guī)格出廠編號生產(chǎn)廠商客戶地址校準日期10環(huán)境條件溫度： ℃ 濕度： % 大氣壓： mbar主要儀器基準儀器：臭氧標準參考光度計（SRP測量范圍： nmol/mol參考文件《環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準技術(shù)規(guī)范HJ1099-2020》結(jié)果校準前：斜率： 截距： nmol/mol校準后：斜率： 截距： nmol/mol校準組次斜率斜率不確定度截距(nmol/mol)截距不確定度(nmol/mol)123456平均值相對標準偏差標準偏差關系式Y(jié)(臭氧傳遞標準度值,nol/ol)（ (臭氧一級標準濃度值,nol/ol)（ /結(jié)論：校準證書有效期內(nèi)，使用單位嚴禁對臭氧傳遞標準的校準參數(shù)進行更改。如更改，需對臭氧傳遞標準重新進行校準。11附錄C（資料性附錄）臭氧標準參考光度計的性能核查方法啟動“ScalerTest”程序。（700.0±0.1）mbarZero調(diào)節(jié)電子模塊的壓力鍵至“運行”(RUN)，穩(wěn)定后記錄壓力的跨度點測試值，壓力值應在（實驗室大氣壓力標準值±0.2）mbar之間。否則調(diào)節(jié)壓力跨度點電位計“SpanADJ”使其滿足要求。重復程序C.2.1和C.2.2，直至兩點的測試結(jié)果均滿足要求。STOLABSTOLAB100.0℃/30.015。調(diào)節(jié)OAB0.STOLAB電路卡上的TP2(+)和TP14(-)（0.0±0.1）mV調(diào)節(jié)OAB100℃3.12至“運行”(RUN)，測量STOLAB電路卡上的TP2(+)和TP14(-)之間的電壓，電壓值應在（1000.0±0.1）mV之間。否則調(diào)節(jié)溫度跨度電位計直至跨度電壓讀值滿足要求。重復程序C.3.1.1和C.3.1.2，直至兩點的測試結(jié)果均滿足要求。SOAB溫度校準器在10.℃300(+)(-)（0.1～1.0）mVSOAB溫度校準器在10.℃30(+)和黑色測試點(-)之間的電壓，調(diào)節(jié)溫度跨度（100.000/30.000±0.010）重復程序C.3.2.1和C.3.2.2，直至兩點的測試結(jié)果均滿足要求。STOLAB0.0STOLAB（UV）UV（60±2）℃（UV）1(Scaler1)2(Scaler2)a）Scaler1＞90000；b）Scaler2＞90000；c）Scaler1＞Scaler2。如不滿足要求，通過調(diào)試電流強度電位計（電子模塊的左側(cè)的UV燈光強供應板PCI2400上）來調(diào)試燈源光強。13SPConoShuecaereSRPa）5≤Scaler1≤20；b）5≤Scaler2≤20。運行臭氧標準參考光度計的穩(wěn)定性測試程序，運行10組循環(huán)，每組設置20個讀值點。臭氧標準參考光度計穩(wěn)定性測試報告中，10組循環(huán)的后4組應滿足：a）Scaler1