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空气质量检测远程在线智能校准系统研究

岳亚军 王泽璋 叶菁 王德发 于荣 王硕

岳亚军,王泽璋,叶菁,等. 空气质量检测远程在线智能校准系统研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(12): 27-35 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0102
引用本文: 岳亚军,王泽璋,叶菁,等. 空气质量检测远程在线智能校准系统研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(12): 27-35 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0102
YUE Yajun, WANG Zezhang, YE Jing, WANG Defa, YU Rong, WANG Shuo. Research on Remote Online Intelligent Calibration System for Air Quality Monitoring[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(12): 27-35. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0102
Citation: YUE Yajun, WANG Zezhang, YE Jing, WANG Defa, YU Rong, WANG Shuo. Research on Remote Online Intelligent Calibration System for Air Quality Monitoring[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(12): 27-35. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0102

空气质量检测远程在线智能校准系统研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0102
详细信息
    作者简介:

    岳亚军(1992-),中国计量科学研究院工程师,研究方向:质量管理体系研究、环境气体计量等,邮箱: yueyj@nim.ac.cn

Research on Remote Online Intelligent Calibration System for Air Quality Monitoring

  • 摘要: 以中国计量科学研究院昌平基地现有环境空气质量六参数监测站为基础,研究搭建了空气质量监测远程在线智能校准系统。该系统可对环境空气在线监测仪(SO2、NOX、CO)实现定时、自动、高频的检定和校准,并具备远程在线动态监测和自动数据传输功能。实验结果表明,该系统运行可靠稳定,能满足校准规范的要求,可应用于大气监测站点的在线校准工作。
  • 图  1  空气质量监测远程在线智能校准系统组成

    Figure  1.  Composition of remote online intelligent calibration system for air quality monitoring

    图  2  零点校准流程(以CO为例)

    Figure  2.  Zero calibration process (taking CO as an example)

    图  3  跨度校准流程(以CO为例)

    Figure  3.  Span calibration process (taking CO as an example)

    图  4  精密度检验流程(以CO为例)

    Figure  4.  Precision inspection process (taking CO as an example)

    图  5  准确度检验流程(以CO为例)

    Figure  5.  Accuracy inspection process (taking CO as an example)

    表  1  零跨校准示例

    Table  1.   Example of zero span calibration

    使用满量程50浓度单位μmol/mol
    零点标准浓度0结束时间(hh:min)2022-10-19 10:55:06
    跨度标准浓度S40开始时间(hh:min)2022-10-19 10:49:36
    零点校准组分响应值ZD处理办法:(A)不调节/
    (B)校准/(C)报修
    校准后响
    应值ZD
    CO0.013不调节/
    每分钟的
    平均示值
    校准前0.013;0.013;0.013;0.013;0.013;0.015
    校准后/
    跨度校准组分示值S跨度漂移量SD处理办法:(A)不调节/
    (B)校准/(C)报修
    校准后示值S校准后跨度
    漂移量SD
    CO40.470.47不调节//
    每分钟的
    平均示值
    校准前40.47;40.47;40.45;40.46;40.45;40.45
    校准后/
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    表  2  精密度核验示例

    Table  2.   Example of precision verification

    20%量程标准气体10浓度单位μmol/mol
    开始时间(hh:min)2022-10-19 10:58:47结束时间(hh:min)2022-10-19 11:46:34
    次序通气状态每分钟的平均示值
    第一次零气0.057;0.057;0.057;0.057;0.105;0.105
    标准气体10.17;10.18;10.17;10.17;10.17;10.17
    第二次零气−0.027;−0.027;−0.027;−0.027;−0.027;−0.027
    标准气体10.05;10.05;10.03;10.03;10.03;10.03
    第三次零气0.049;0.049;0.049;0.049;0.049;0.066
    标准气体10.05;10.05;10.05;10.05;10.05;10.05
    第四次零气0.052;0.052;0.035;0.035;0.035;0.035
    标准气体10.13;10.13;10.13;10.13;10.09;10.09
    第五次零气0.051;0.051;0.051;0.051;0.051;0.057
    标准气体10.13;10.13;10.13;10.13;10.13;10.13
    第六次零气0.06;0.06;0.068;0.068;0.068;0.068
    标准气体10.11;10.11;10.11;10.11;10.11;10.11
    仪器示值第一次第二次第三次第四次第五次第六次平均值
    10.1710.0310.0510.0910.1310.1110.097
    相对标准偏差RSD0.511%
    校准结论:A、合格;B、不合格合格
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    表  3  准确度核验示例

    Table  3.   Example of accuracy verification

    使用满量程50浓度单位μmol/mol
    开始时间(hh:min)2022-10-19 11:51:15结束时间(hh:min)2022-10-19 12:16:51
    标准气体浓度510203040/
    仪器示值5.03310.0820.0529.8940.01/
    每分钟的平均示值零气−0.07;−0.07;−0.07;−0.07;−0.07;−0.07
    10%量程标准气体5.033;5.033;5.033;5.033;5.033;5.033
    20%量程标准气体10.1;10.1;10.08;10.08;10.08;10.08
    40%量程标准气体20;20;20;20;20.05;20.05
    60%量程标准气体29.88;29.88;29.88;29.88;29.88;29.89
    80%量程标准气体40.01;40.01;40.01;40.01;40.01;40.01
    校准曲线Y=aX+babr
    0.9970.070.999
    校准结论:A、合格;B、不合格合格
    处理办法:A、报修、B、重新进行零跨校准/
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    表  4  监测仪器示值(20%量程NO2标准气体)

    Table  4.   Indication of monitoring instrument (20% range NO2 standard gas)

    监测仪器示值$C_{{\rm{NO}}_2} $(ppb)平均值$\overline{ {C}_{\rm{NO}_2} }$(ppb)
    98.5197.598.298.07
    下载: 导出CSV

    表  5  监测仪器示值(40%量程NO2标准气体)

    Table  5.   Indication of monitoring instrument (40% range NO2 standard gas)

    监测仪器示值$C_{ {\rm{NO} }_2} $(ppb)平均值$\overline{ {C}_{\rm{NO}_2} }$(ppb)
    196.8196.3196.7196.6
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    表  6  监测仪器示值(60%量程NO2标准气体)

    Table  6.   Indication of monitoring instrument (60% range NO2 standard gas)

    监测仪器示值$C_{ {\rm{NO} }_2} $(ppb)平均值$\overline{ {C}_{\rm{NO}_2} }$(ppb)
    296.8295.4296.5296.2
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-05
  • 录用日期:  2022-06-12
  • 网络出版日期:  2022-11-10
  • 刊出日期:  2022-12-18

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