Un monitor de ozono es un equipo electrónico que monitorea las concentraciones de ozono en el aire. El instrumento se puede utilizar para monitorear los valores de ozono para aplicaciones industriales o para determinar la cantidad de ozono ambiental a nivel del suelo y determinar si estos valores violan los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS). A lo largo de las décadas se han utilizado diferentes tipos de métodos de monitoreo del ozono, siendo los dos métodos más notables y comunes el Método Federal de Referencia y el Método Federal Equivalente.
El Método Federal de Referencia (FRM) fue el método original para medir la concentración de ozono en el aire y se utilizó en todo Estados Unidos alrededor de las décadas de 1970 y 1980. Utiliza lo que se conoce como etilenquimioluminiscencia en fase gaseosa o ET-CL. [1] El contenido de ozono se mide en función de la reacción cuando el aire alrededor del monitor reacciona con el gas reactivo etileno dentro del monitor. A partir de 2015, la EPA agregó un formato adicional al FRM utilizando quimioluminiscencia de óxido nítrico o NO-CL. Funciona de manera muy similar al formato ET-CL excepto que utiliza óxido nítrico en lugar de gas etileno. [2] El FRM, en su mayor parte, ha sido escalonado debido al vapor de agua que causa resultados sesgados y ha sido reemplazado por el Método Federal Equivalente que utiliza absorción ultravioleta. Sin embargo, el FRM que todavía se utiliza ocasionalmente como Método Federal Equivalente puede verse sesgado por la concentración de otros contaminantes en cantidades mayores, como mercurio, dióxido de azufre, dióxido de carbono, COV y otros. [2]
El Método Federal Equivalente (FEM) se basa en el uso de la absorción ultravioleta; más exactamente, la molécula de ozono absorbe la radiación ultravioleta. [2] La mayoría de los monitores de ozono utilizados en aplicaciones regulatorias utilizan absorción ultravioleta para cuantificar con precisión los niveles de ozono. Un monitor de ozono de este tipo funciona extrayendo una muestra de aire de la atmósfera hacia la máquina con una bomba de aire. [3] Durante un ciclo, el monitor de ozono tomará una muestra de aire a través de la entrada de aire y eliminará el ozono del aire; para el siguiente ciclo, una muestra de aire pasa por alto el depurador y se calcula el valor de ozono. La válvula solenoide se activa electrónicamente para cambiar el flujo de aire a través del depurador o para desviarlo en una secuencia cronometrada. La diferencia entre los dos valores muestreados determina el valor real de ozono en ese momento. El monitor también puede tener opciones para tener en cuenta la presión y la temperatura del aire para calcular el valor del ozono.
La concentración de ozono se determina mediante la Ley de Beer-Lambert que básicamente dice que la absorción de luz es proporcional a la concentración. Para el ozono, una longitud de onda de luz de 254 nanómetros creada por una lámpara de mercurio se hace brillar a través de una longitud específica de tubo con espejos reflectantes. Un fotodiodo en el otro extremo del tubo detecta los cambios de brillo de la luz.
La electrónica de a bordo procesa los valores obtenidos y muestra el valor en la pantalla y también puede emitir una señal eléctrica en voltios o una corriente de 4-20 mA que puede ser leída por un registrador de datos electrónico . Otras opciones de salida son el puerto serie RS232 o ethernet o el almacenamiento interno de datos en una memoria flash .
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