留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于氧泵原理的氮氧化物监测仪的性能评价

潘素素 张国城 杨振琪 刘佳琪 潘一廷 李强

【引用本文】 潘素素,张国城,杨振琪,等. 基于氧泵原理的氮氧化物监测仪的性能评价[J]. 计量科学与技术,2021, 65(3):28-31, 27 doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.05
引用本文: 【引用本文】 潘素素,张国城,杨振琪,等. 基于氧泵原理的氮氧化物监测仪的性能评价[J]. 计量科学与技术,2021, 65(3):28-31, 27 doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.05
PAN Susu, ZHANG Guocheng, YANG Zhenqi, LIU  Jiaqi , PAN Yiting, LI Qiang. Performance Evaluation of a Nitrogen Oxides (NOx) Monitor with Zirconium Oxide (ZrO2) Oxygen Pumping Sensors[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(3): 28-31, 27. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.05
Citation: PAN Susu, ZHANG Guocheng, YANG Zhenqi, LIU  Jiaqi , PAN Yiting, LI Qiang. Performance Evaluation of a Nitrogen Oxides (NOx) Monitor with Zirconium Oxide (ZrO2) Oxygen Pumping Sensors[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(3): 28-31, 27. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.05

基于氧泵原理的氮氧化物监测仪的性能评价

doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.05
基金项目: 大气污染成因与控制技术研究国家重点研发计划(2017YFC0209702);北京市科委“首都蓝天行动培育”项目(Z181100005418010);首都科技条件平台与科技创新资助项目(Z201100009319003)
详细信息
    作者简介:

    潘素素(1987-),北京市计量检测科学研究院助理工程师,研究方向:气体分析仪的计量检测及环境空气的分析检测,邮箱:panss@bjjl.cn

    通讯作者:

    张国城(1980-),北京市计量检测科学研究院生态环境与能源资源研究所所长、教授级高工,研究方向:化学分析与环境监测仪器的计量检测研究,邮箱:zhanggc@bjjl.cn

Performance Evaluation of a Nitrogen Oxides (NOx) Monitor with Zirconium Oxide (ZrO2) Oxygen Pumping Sensors

  • 摘要: 介绍了基于氧泵原理的氮氧化物监测仪,并对其性能进行评价。结果表明,该氮氧化物监测仪的准确度较高、重复性和稳定性较好,同时受环境影响小,在小锅炉氮氧化物排放连续监测和工业过程控制中具有较高的应用价值。
  • 图  1  氧泵示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of an oxygen pump

    图  2  NOX/O2监测仪传感器结构图

    Figure  2.  Sensor structure diagram of the NOX/O2 monitor

    图  3  NOX/O2监测仪对NO测量值与标准气体浓度的对应关系

    Figure  3.  Relationship between the measured value of NO from the NOX/O2 monitor and the standard gas concentration

    图  4  NOX/O2监测仪对NO2测量值与标准气体浓度的对应关系

    Figure  4.  Relationship between the measured value of NO2 from the NOX/O2 monitor and the standard gas concentration

    图  5  NOX/O2监测仪对O2测量值与标准气体浓度的对应关系

    Figure  5.  Relationship between the measured value of O2 from the NOX/O2 monitor and the standard gas concentration

    表  1  NOX/O2监测仪的示值误差

    Table  1.   Indication error of the NOX/O2 monitor

    组分标准值(μmol/mol)测量值(μmol/mol)示值误差(%)
    NO20.921.171.3
    51.751.770.1
    81.682.531.1
    NO220.020.371.8
    50.050.330.7
    80.082.002.5
    O25.05.051.1
    12.512.40−0.8
    20.019.87−0.7
    下载: 导出CSV

    表  2  NOX/O2监测仪的重复性

    Table  2.   Repeatability of NOX/O2 monitor

    组分测量值(μmol/mol)重复性(%)
    123456
    NO81.782.582.782.582.482.50.1
    NO282.082.279.982.682.582.41.1
    组分测量值(%)重复性(%)
    123456
    O219.8819.8719.8619.8819.8419.850.1
    下载: 导出CSV

    表  3  NOX/O2监测仪的稳定性

    Table  3.   Stability of the NOX/O2 monitor

    组分测量值(μmol/mol)稳定性(%)
    015 min30 min45 min60 min
    NO82.582.482.781.681.91.1
    O219.8819.8219.7819.8019.750.7
    下载: 导出CSV

    表  4  NOX/O2监测仪的环境实验示值误差

    Table  4.   Indication error of the NOX/O2 monitor in an environmental experiment

    评价项目实测结果
    组分示值误差(%)
    高温实验NO1.2
    O2−1.2
    低温实验NO−2.3
    O2−1.1
    恒定湿热实验NO1.6
    O2−1.0
    下载: 导出CSV
  • [1] 李军, 雷鑫, 王皓, 等. 锅炉氮氧化物排放标准对比与低氮燃烧技术[J]. 区域供热, 2018, 1: 70-74.
    [2] 许玲, 武增华. 煤燃烧过程中NOx产生机制及影响因素[J]. 环境保护, 1998(5): 33-35.
    [3] 刘小华. 基于氮氧化物危害及其防治对策[J]. 低碳世界, 2017, 9: 8-9. doi: 10.3969/j.issn.2095-2066.2017.34.005
    [4] Michael H, Juhua L, Catherine C, et al. Air pollution exposures from multiple point sources and risk of incident chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and asthma[J]. Environmental Research, 2019, 179: 108783. doi: 10.1016/j.envres.2019.108783
    [5] Gali C, David M S, Yuval, et al. Cancer and mortality in relation to traffic-related air pollution among coronary patients: Using an ensemble of exposure estimates to identify highrisk individuals[J]. Environmental Research, 2019, 176: 108560. doi: 10.1016/j.envres.2019.108560
    [6] 钱斌. 燃煤锅炉氮氧化物的污染及控制技术综述[J]. 有色冶金设计与研究, 2000, 21(2): 41-46.
    [7] 环境保护部, 国家质量监督检验检疫总局. 锅炉大气污染物排放标准: GB13271-2014[S]. 北京: 中国环境出版社, 2014.
    [8] 北京市环境保护局, 北京市质量技术监督局. 锅炉大气污染物排放标准: DB11/139-2015[S]. 北京: 中国环境出版社, 2015.
    [9] 吴方堃, 刘全, 王跃思, 等. 不同原理分析仪观测大气中氮氧化物对比研究[J]. 环境工程学报, 2010, 4(4): 865-869.
    [10] 刘军, 冯艳军, 刘中军. 基于化学发光检测法的氮氧化物气体分析仪[J]. 仪表技术与传感器, 2008, 3: 83-84. doi: 10.3969/j.issn.1002-1841.2008.08.031
    [11] 陈代胜, 张莉君, 鲍建国. 化学发光法和DOAS测定NOx的对比研究[J]. 环境科学与技术, 2007, 30(9): 50-52. doi: 10.3969/j.issn.1003-6504.2007.09.018
    [12] 朱卫东. 化学发光氮氧化物分析器的结构特点与应用[J]. 分析仪器, 2002, 2: 40-43. doi: 10.3969/j.issn.1001-232X.2002.02.016
    [13] 庄马展, 吴宇光, 杨青. 差分光谱仪与传统点式仪器测定环境空气质量对比研究[J]. 环境保护, 2000, 5: 26-27. doi: 10.3969/j.issn.0253-9705.2000.03.009
    [14] 杨丽萍. DoAS自动监测系统在天津市环境监测中的应用[J]. 天津科技, 2005, 3: 39-40. doi: 10.3969/j.issn.1006-8945.2005.03.020
    [15] 姜乃雄. 氧化锆氧泵在气体净化中的应用[J]. 化学通报, 1988, 3: 49-50.
    [16] Kato N , Nakagaki K , Ina N . Thick Film ZrO2 NOx Sensor[C]. International Congress & Exposition, 1996.
    [17] 国家质量监督检验检疫总局. 烟气分析仪型式评价大纲: JJF1362-2012[S]. 北京: 中国质检出版社, 2015.
  • 加载中
图(5) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  426
  • HTML全文浏览量:  174
  • PDF下载量:  28
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 网络出版日期:  2021-04-13

目录

    /

    返回文章
    返回