黑碳監(jiān)測(cè)儀BCA-I是基于光學(xué)衰減法的監(jiān)測(cè)儀器,，可連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣中黑碳?xì)馊苣z的質(zhì)量濃度,。其工作原理是利用吸附在帶狀石英濾紙上的黑碳?xì)馊苣z在不同光學(xué)波段的吸收特性不同,，實(shí)現(xiàn)對(duì)黑碳?xì)馊苣z的總量監(jiān)測(cè)。它主要由光學(xué)系統(tǒng),、氣體采樣系統(tǒng),、走紙機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等組成,。

儀器工作時(shí),，在抽氣泵的驅(qū)動(dòng)下，環(huán)境空氣以恒定的流速連續(xù)地被抽入儀器的氣體監(jiān)測(cè)室,，經(jīng)濾紙過(guò)濾后,，黑碳顆粒附著在透光均勻的石英纖維濾紙上。每隔一個(gè)時(shí)間周期,，儀器開(kāi)/關(guān)測(cè)量光源和參考光源一次,，分別測(cè)量透過(guò)濾紙的氣溶膠采樣區(qū)和參考區(qū)的光強(qiáng)。根據(jù)光強(qiáng)信號(hào),，計(jì)算每個(gè)測(cè)量周期的采樣區(qū)的光學(xué)衰減增量，得到該測(cè)量周期內(nèi)收集的黑碳?xì)馊苣z質(zhì)量,，再除以這段時(shí)間的采樣空氣體積,，即可以計(jì)算出采樣空氣流中的平均黑碳濃度。

BCA-I的測(cè)量循環(huán)周期如下：

（1）打開(kāi)光源,，讓系統(tǒng)穩(wěn)定,；

（2）測(cè)量光源照射時(shí)采樣點(diǎn)和參考點(diǎn)的光強(qiáng)信號(hào)（SB和RB）；

（3）測(cè)量?jī)x器的空氣流量F,；

（4）測(cè)量?jī)x器內(nèi)的溫度T,；

（5）關(guān)閉光源；

（6）進(jìn)行計(jì)算,，顯示數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器，并通過(guò)串口發(fā)送至上位機(jī),；

（7）等待下一個(gè)測(cè)量周期（回到步驟（1））的開(kāi)始,。

當(dāng)累積衰減量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為濾紙上黑碳顆粒沉積量已經(jīng)達(dá)到一定數(shù)量，需要進(jìn)行換紙以便繼續(xù)測(cè)量,，此時(shí),，系統(tǒng)將自動(dòng)控制進(jìn)紙電機(jī)進(jìn)行進(jìn)紙，再又轉(zhuǎn)紙電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)紙,。換紙期間,，為了使氣泵在不間斷工作的情況下保持濾紙干凈，系統(tǒng)控制氣體從旁路進(jìn)氣口進(jìn)入,，經(jīng)過(guò)三通電磁閥的旁路通道,，最后通過(guò)排氣口排除儀器外。

由于參考點(diǎn)的濾紙和其它光學(xué)器件的透光率在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變化,，所以參考點(diǎn)的測(cè)量信號(hào)可以用來(lái)修正光源光強(qiáng)的微小變化,，以提高儀器的準(zhǔn)確性。

BCA7技術(shù)指標(biāo)