2B 臭氧監測儀低溫下的啟動和運行情況

這里提供的數據是為了評估202型臭氧監測儀在北極海水溫度接近0℃的海洋浮標上的使用。為了節省電力，這些儀器只能在短時間內打開。報告的結果使我們能夠確定在接近冰點的條件下開始寒冷后臭氧測量穩定需要多長時間。結果還表明，在沒有任何外部加熱的情況下，汞燈將在至少低至1℃的溫度下點燃。

實驗

將202型臭氧監測儀放置在冰柜中，在冰柜外延伸一根特氟龍襯里的采樣管一小時或更長時間。這使得整個儀器的溫度下降到1-3℃。然后啟動臭氧監測儀，開始對臭氧洗滌空氣或含有約50 ppb臭氧的空氣進行采樣。數據采集時間為30分鐘。

對臭氧洗滌空氣和含有50 ppb臭氧的空氣進行了重復運行。

結果

實驗結果如圖1-4所示。在燈升溫的前10分鐘，測量結果是不穩定的。10分鐘后，去趨勢數據的標準差在1.2-1.5 ppbv范圍內；即，精度在202型臭氧監測儀（1.5 ppbv）的正常規格范圍內。在10-30分鐘期間，有輕微的趨勢，上升或下降小于0.19 ppbv/min（即20分鐘內變化不超過3.8 ppbv）。熱身30分鐘后，0 ppbv和50 ppbv的臭氧測量值與真實值相差不到2 ppbv。

圖1所示。對臭氧洗滌空氣取樣的冷啟動1號的結果。初始檢測池溫度為2.1℃。黑色數據點是前10分鐘的臭氧測量值。藍色數據點是10分鐘后的臭氧測量值。紅色數據點是電池溫度的測量值。趨勢線適用于升溫10分鐘后的臭氧數據。30分鐘測得的臭氧是0.4 ppbv。

圖2所示。對臭氧洗滌空氣取樣的冷啟動2號的結果。初始檢測池溫度為1.2℃。黑色數據點是前10分鐘的臭氧測量值。藍色數據點是10分鐘后的臭氧測量值。紅色數據點是電池溫度的測量值。趨勢線適用于升溫10分鐘后的臭氧數據。30分鐘測得的臭氧為0.5 ppbv。

圖3所示。對含有50 ppb臭氧的空氣取樣的冷啟動#1的結果。初始檢測池溫度為2.1℃。黑色數據點是前10分鐘的臭氧測量值。藍色數據點是10分鐘后的臭氧測量值。

紅色數據點是電池溫度的測量值。趨勢線適用于升溫10分鐘后的臭氧數據。30分鐘測量的臭氧值為49.1 ppbv。

圖4所示。對含有50 ppb臭氧的空氣取樣的冷啟動#2的結果。初始檢測池溫度為3.0℃。黑色數據點是前10分鐘的臭氧測量值。藍色數據點是10分鐘后的臭氧測量值。紅色數據點是電池溫度的測量值。趨勢線適用于升溫10分鐘后的臭氧數據。30分鐘測量的臭氧值為51.9 ppbv。

結論

這些實驗表明，202型臭氧監測儀將在1-3℃開啟，并在預熱30分鐘后在儀器規格的精度和準確性范圍內進行測量。如果對數據進行微小的修正，可能在儀器通電后10分鐘內就可以進行測量。結果表明，該儀器可用于間歇測量℃海洋浮標上的臭氧。

這項研究是一個極端的例子。在10-40℃的中等溫度條件下，精確測量所需的預熱時間為20分鐘或更短。