Thermo49C型臭氧分析仪的不确定度评定

　　臭氧(O3)是氧的同素异形体，具有特殊的气味，当其浓度达到 0.02mg/m3时，可以嗅到[1]。它有较高的化学反应活性，具有强烈的刺激性，对人体健康是有一定危害的。此外，紫外线的作用下，臭氧还会与烃类和氮氧化物发生光化学反应，造成二次污染，形成具有强烈刺激作用的有机化合物——光化学烟雾，使空气的质量恶化，造成严重的后果，因此对环境空气中 O3的浓度进行监测越来越得到人们的重视。

　　广州市是 1983 年国家环保总局第一批要求建设空气质量连续自动监测系统的试点城市。早在2001 年就开始对环境空气中的臭氧进行连续自动监测，在臭氧连续自动监测过程中，为确保其监测数据的连续性和准确性 , 有必要对仪器的不确定度进行评定。然而令人遗憾的是，至今尚无有关臭氧自动分析仪测定结果不确定度方面的报道。为此，本文根据 JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的方法对影响 Thermo Model 49C 臭氧自动分析仪测定结果的因素进行了分析，并在此基础上对其不确定度进行了评定。

　　1　49C 型 O3分析仪的测定原理及影响不确定度的因素分析

　　49C 型臭氧分析仪对 O3浓度的测定是基于朗伯比尔定律来实现的[2]。O3分子能够吸收波长为245nm 的紫外光，且其对光强度的吸收与 O3的浓度相关。如图 1 所示，当空气样品和经过臭氧去除器的零气样品分别通过 A、B 两个光室 , 由于臭氧对254nm 波长的紫外光有特征吸收，两个光室的光强度不同，通过测定两个光室的光强度，利用下式可计算出 O3的浓度：

　　式中，I：通过样品气光室后紫外光的强度

　　I0:：通过零气光室后紫外光的强度

　　K：分子吸光稀释，在 0℃和 1 个大气压下为308cm-1

　　L：吸收室长度，为 38cm

　　C：臭氧浓度 ppm

　　由于实际检测时，很难对入射和吸收光强进行测定，通常情况下采用通标准气体来校准。影响测定结果的因素主要有用标准气体标定分析仪过程中引起的误差(A 类不确定度)，所用标气和零气标准引起的不确定度(B 类不确定度)和测定时环境条件变化引起的不确定度(B 类不确定度)。

　　2　标准不确定度的评定

　　2.1　标准气体和零气得标准不确定度 (B 类 )

　　在实验室，标定人员配置标准浓度气体时，误差不超过 1%，取均匀分布则标准气体不确定度 B 类评定：

　　2.2　环境条件变化引起的不确定度(B 类)

　　2.2.1　温度变化引起的不确定度

　　49C 型臭氧分析仪在实验室条件 25±5℃情况下使用，从说明书上查出，温度影响率 0.01%/℃，取最大温差 ±50C，则 B 类评定[3]：