Monitor de ozono

Un monitor de ozono es un equipo electrónico que monitorea las concentraciones de ozono en el aire. El instrumento puede usarse 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). Se han utilizado diferentes tipos de métodos de monitoreo del ozono a lo largo de las décadas, siendo los dos métodos más notables y comunes el Método de Referencia Federal y el Método Federal Equivalente.

El método de referencia federal (FRM) fue el método original para medir la concentración de ozono en el aire, y se utilizó en todo Estados Unidos en los años 1970 y 1980. Utiliza lo que se conoce como quimioluminiscencia de etileno en fase gaseosa o ET-CL. El contenido de ozono se mide en función de la reacción cuando el aire alrededor del monitor reacciona con el gas reactivo de etileno dentro del monitor. A partir de 2015, la EPA agregó un formato adicional al FRM que utiliza 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. El FRM, en su mayor parte, ha sido eliminado debido a que el vapor de agua causa resultados sesgados y ha sido reemplazado por el método equivalente federal que utiliza absorción ultravioleta. Sin embargo, el FRM todavía se utiliza ocasionalmente como método equivalente federal y puede verse sesgado por la concentración de otros contaminantes en cantidades mayores, como mercurio, dióxido de azufre, dióxido de carbono, COV y otros.

El método equivalente federal (FEM) se basa en el uso de la absorción ultravioleta; más precisamente, la molécula de ozono absorbe la radiación ultravioleta. La mayoría de los monitores de ozono utilizados en aplicaciones regulatorias utilizan la 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. Durante un ciclo, el monitor de ozono tomará una muestra de aire a través de la entrada de aire y depurará el ozono del aire; para el siguiente ciclo, una muestra de aire pasa por 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 temporizada. La diferencia entre los dos valores muestreados determina el valor de ozono real en ese momento. El monitor también puede tener opciones para tener en cuenta la presión y la temperatura del aire para calcular el valor de 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 proyecta a través de un tubo de longitud específica 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 los muestra 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 memoria flash.

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