黑碳光度计检测仪

无需过滤器预浓缩直接测量黑碳

黑碳光度计检测仪™ (BCP™) 是一种坚固、便携、高精度和经济的仪器，用于测量污染城市环境中的大气黑碳颗粒。 BCP 使用简单而直接的长程光度计技术实时量化气溶胶（气体 + 颗粒）相中颗粒的总消光量和质量浓度。 这种直接的方法避免了与当前市售仪器相关的伪影和其他问题，例如目前最常见的使用过滤器来预浓缩样品进行分析的空气测量技术。

黑碳光度计的检测池采用折叠管状设计，这是一项创新，可使其快速冲洗（样品和参考测量之间的快速切换所必需的）。 因此，BCP 具有高灵敏度，不需要预先浓缩过滤器，并且可以快速测量黑碳。 吸收池被折叠以在紧凑的空间内提供长（2.1 米）的路径长度，从而使仪器重量轻（约 19 磅/8.6 千克）且尺寸适合在标准机架安装系统中使用。 我们在大气测量技术（Birks et al., AMT, 11, 2821-2835, 2018）的同行评审出版物中描述了折叠管状设计，例如用于黑碳光度计的设计。

黑碳光度计设计用于在两个波长（405 nm 和 880 nm）下直接测量由颗粒物质引起的总消光（吸光度 + 散射）。 880 nm 通道可用于计算黑碳质量浓度。 在较短的 405 nm 波长处的消光可以凭经验与给定位置的 PM2.5 相关。

黑碳光度计对于研究黑碳在空气质量和气候中的作用的研究人员以及对估计社区暴露风险感兴趣的空气质量管理人员非常有用。

操作理论

下图是黑碳光度计的简化示意图。 样品空气通过气泵以~1.0-1.6 L/min 的流速连续吸入仪器及其光学检测池。 参考阀交替绕过或发送样品空气通过 PTFE 微粒过滤器（下面标记为微粒过滤器 #1），去除样品中的所有微粒，从而允许在不存在微粒 (Io) 和存在微粒的情况下交替测量光强度 颗粒物 (I)。 然后使用 Beer-Lambert 定律计算颗粒消光

Bext
= 1/L ln(Io/I)

这里，L 是路径长度（2.1 m）。

颗粒消光是两个因素的总和：气溶胶吸收和散射。 在黑碳光度计的较长波长 (880 nm) 处，吸收对消光的影响要大得多。 在受污染的城市空气中，仪器在 880 nm 处的响应主要是由于黑碳吸收。 在仪器的较短波长 (405 nm) 处，散射占主导地位，仪器响应更能表明总气溶胶浓度。

规格

特征

?在两个波长（880 nm 和 405 nm）下直接测量颗粒物的消光度，可以实时测量颗粒物，包括黑碳和 PM2.5

?直接方法无需在过滤器上预浓缩样品，从而避免相关的伪影

?低功耗（预热后平均约 16 瓦）

?重量轻（~19.2 磅，8.7 千克），标准机架安装尺寸

?长寿命泵（~15,000 小时）

?触摸屏

?内部数据记录器容量：10 GB

?用于便携式数据记录的 USB 端口

?串行和用户缩放的模拟电压输出

?方便的微处理器用户界面，通过触摸屏或串行，包括校准参数（增益和零）和质量转换系数

?可选择 10 秒的测量时间或 1 分钟、5 分钟和 1 小时的数据平均时间

?内置归零功能

?几乎不需要技术维护，适合在现场条件下连续运行（可电池供电运行）

?与其他市售仪器相比更经济

系统包括

?黑碳光度计

?2.5A 电源适配器（2.5 安培，100-240 VAC 至 12 VDC），带精选电源线

?串口线（9PinF-9PinF）

?U 盘上的操作手册

?校准数据和 NIST 可追溯校准证书

?仪器出生证明

?一年保修