How to Choose ozone monitoring equipment?

监测空气中臭氧水平的过程中，气体检测显得尤为重要，而臭氧检测器则是实现这一目的的关键工具。这些分析仪可以测量臭氧气体在百万分之一（ppm）中的浓度，为安全和环境监测提供至关重要的信息。然而，臭氧的独特特性作为一种不稳定气体，给检测带来了挑战。臭氧会根据温度、湿度、时间及空气搅动等因素衰减为氧气，这使得持续测量变得复杂。因此，为确保气体检测的准确性，了解臭氧检测器的细微差别并遵循最佳使用实践至关重要。本指南提供了获取可靠臭氧测量的必要信息和技巧。

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臭氧检测器的优点

• 臭氧在杀死细菌、真菌、病毒和霉菌方面具有特别有效的作用，无论是在表面上还是悬浮于空气中。
• 臭氧气体在COVID疫情期间的多种应用中发挥了重要作用。
• 臭氧检测器被用于确认消毒应用的臭氧水平，并保护人们免受高浓度臭氧暴露的影响。

臭氧检测器的缺点

• 高浓度的臭氧是一种强氧化剂，对植物和人体有害。
• 臭氧在自然界中并不存在，必须使用臭氧发生器人工生成。
• 臭氧不稳定，获取重复且准确的测量需要一定的洞察。

最佳臭氧检测器

最佳的臭氧检测器是Forensics Detectors臭氧检测器。原因是什么呢？因为它在美国按照可追溯的NIST标准进行校准。这是确保臭氧ppm读数最大准确性的方法。

臭氧气体是什么？

臭氧是一种由三个氧分子组成的简单气体，化学式为O3。它具有独特的行为特性，作为一种不稳定气体，臭氧会随时间衰减为氧气，使其处理和测量变得复杂。

臭氧是一种强氧化剂，具有有趣的消毒特性，能够有效杀死真菌、细菌和病毒。臭氧通常用于“清洁”场合，例如用于清洁警务车辆、公共交通巴士和商务客机。

为何臭氧是一种特殊气体？

臭氧是一种特殊气体，因为它不稳定，并且会随着时间衰减为氧气。它无法储存于气瓶中，这一独特特性使得获取重复的臭氧测量变得复杂。臭氧气体还具有氧化特性，这使得它成为清洁和治理公司有用的消毒剂。得益于臭氧的独特治疗特性，它在医疗治疗和应用中也得到了广泛使用。

臭氧气体是如何测量的？

使用低成本气体计和臭氧检测器来测量空气中的臭氧。这些设备的价格范围在300美元左右。通常，低成本检测器采用电化学传感器。这些传感器是输出电压与臭氧浓度成正比的电池。这些电池在ppm臭氧浓度范围内非常有用。

更昂贵的臭氧检测器则使用紫外线（UV）吸收技术。空气中的臭氧分子能够吸收UV辐射。当光吸收的变化被光电探测器测量时，检测器输出与之成正比的电子信号。UV吸收是检测低浓度臭氧（在亿分之一（ppb）范围内）的最佳方式。

臭氧传感器如何工作？

臭氧检测器、仪表和分析仪利用传感器元件来检测O3分子。这些传感器有三种类型：（1）电化学电池；（2）半导体金属氧化物传感器；（3）紫外线吸收传感器。

臭氧传感器技术

工作原理

优点

缺点

电化学电池

臭氧分子通过氧化还原反应与金属电极相互作用，产生与臭氧浓度成正比的线性电压输出。

• 成本低
• 体积小
• 易于与电子设备集成
• 即开即用

• 对Cl2和NO2等氧化性气体存在交叉灵敏性
• 使用寿命在24到36个月之间
• 受温度和湿度影响

半导体金属氧化物

臭氧分子与金属氧化物材料的薄膜相互作用，发生表面氧化还原反应。臭氧浓度与传感器的导电性之间存在幂律关系。

• 使用寿命长，超过五年
• 非常敏感
• 成本低且结构简单
• 坚固耐用

• 对氧化性气体如Cl2和NO2存在交叉灵敏性
• 需要10分钟的预热时间
• 受温度和湿度的影响

紫外线（UV）吸收

臭氧在254纳米处吸收紫外线光。该吸收量通过光电探测器来检测。利用比尔－朗伯法则，可以确定UV吸收与臭氧浓度的关系。

• 最敏感（ppb）
• 选择性最高
• 使用寿命超过10年

• 成本高
• 体积庞大
• 由于组件较多而复杂
• 需要10分钟的预热时间

什么浓度的臭氧是安全的？

各政府机构建议的臭氧气体暴露限值和排放水平如下表所示。

机构

8小时TWA

其他

0.3 ppm 超过15分钟

食品和药物管理局（FDA） - 室内医疗设备的臭氧输出21CFR801.415

美国政府工业卫生专家会议（ACGIH） 0.1 ppm

UL - 环境声明验证程序（ECVP）用于空气净化器零臭氧排放

UL867 - 静电空气清洁器的标准

需要电力清洁空气的任何设备

美国采暖、制冷和空调工程师学会（ASHRAE）环境卫生委员会

加利福尼亚空气资源委员会（CARB）臭氧排放电子空气清洁器

吸入臭氧安全吗？

不安全。如果您吸入臭氧，立即会触发咳嗽反应。国家职业安全与健康研究所（NIOSH）已将立即危及生命或健康的臭氧浓度设定为5 ppm。

处理臭氧时，请确保您处于通风良好的环境中，并携带个人臭氧计，以便警告您高浓度的臭氧水平。

臭氧闻起来是什么味道？

臭氧有一种类似复印机房的气味。您可能没有注意到，但是在复印机房或者打印很多页面时，紫外线灯会释放出臭氧。

臭氧的气味有时被形容为“清洁的”电气气味。

我可以用鼻子来检测臭氧浓度吗？

不可以。尽管您的鼻子可以检测到非常低水平的臭氧（< 0.02 ppm），但它会很快适应并经历嗅觉疲劳。

嗅觉疲劳用来描述在曝光后丧失对特定气味的敏感性。在持续嗅闻同一气味时，您的鼻子和大脑会适应，并随着时间推移失去对此气味的敏感度。最终，您将不再识别该气味，因此称之为嗅觉疲劳。

嗅觉疲劳在气味消失后会消退，因此您的敏感度会在一段时间后恢复正常。每个人对不同气味的敏感性各异，年龄也会影响这种敏感性。

总体而言，尝试将臭氧气味的强度与特定的臭氧量联系起来并不是一个可靠的方法。

臭氧可用作清洁消毒剂吗？

是的，可以。臭氧是一种强氧化剂，能够杀死细菌、霉菌、真菌和病毒。

当臭氧发生器或静电空气净化器产生臭氧时，这种气体可以到达房间的每一个角落，使其成为一种非常有效且无残留的清洁方法，相比喷雾或化学药剂而言。

在杀死如细菌、霉菌和病毒等微生物方面的有效性取决于臭氧浓度、接触时间、温度、湿度和空气搅动。

总的来说，臭氧与其他消毒方法，如紫外线和化学消毒剂相比，无疑是相媲美的。

需要多少浓度的臭氧来杀死病原体？

在使用臭氧杀死病原体时，需要确定两个要素：（1）浓度和（2）暴露时间。许多资源已制定出多种病原体的有效方案，但每种需考虑其细微差别。我们建议参考最新的领域文献，通过谷歌学术检索获取信息。下面是一些例子：

病原体

臭氧浓度（ppm）

时间（分钟）

臭氧检测器的用途是什么？

臭氧检测器有许多用途。例如：

个人防护设备

便携式臭氧检测器被夹在工人身上以提供个人保护，确保安全暴露水平。例如，臭氧用于消毒飞机。在清洁时，便携式臭氧检测器能提供保护，避免受到高浓度臭氧的影响。

消毒

便携式臭氧检测器被用于检查作物生长室中的臭氧浓度。这确保了高产量并消灭如霉菌、微生物、细菌和病毒等病原体。在某些情况下，需要高范围臭氧检测器有助于实现此目的。

工作场所安全

许多水处理设施使用臭氧消毒储存容器。在小设备的生产线上，壁挂式臭氧监测器被布置以保护员工免受设备故障和臭氧的过量排放的影响。

臭氧治疗和医疗

臭氧具有许多药用益处，能够消毒和治疗疾病。它可以使细菌、病毒、真菌、酵母和原生动物失活。臭氧还用于治疗感染创伤、循环系统障碍、老年病、黄斑退化、病毒性疾病、风湿病/关节炎、癌症、SARS和艾滋病等。因此，医疗工作者需要便携式低浓度臭氧气体检测器，以确保他们的工作在安全的臭氧暴露范围内进行。

我该如何选择臭氧检测器？

为了选择最佳的臭氧检测器，请遵循本指南。通过回答以下问题来理解您的应用，并缩小选择范围：

• 我需要什么臭氧范围？

  • 常用范围包括：
  • 0-1ppm，分辨率0.001ppm（1ppb）
  • 0-5ppm，分辨率0.01ppm
  • 0-20ppm，分辨率0.1ppm
  • 0-100ppm，分辨率1ppm
  • 0-10,000ppm，分辨率10ppm

• 我需要什么分辨率？

  • 分辨率取决于您所需的准确性和所选检测范围的最大全量程。但请不要混淆分辨率与准确性。

• 我的预算及运营成本预算是多少？

  • 您的预算很可能决定臭氧计的性能。但请务必牢记，任何气体检测器的准确性主要取决于其校准的质量。确保它经过可追溯至NIST的臭氧校准。因为在美国只有少数实验室能对臭氧进行校准。

• 我需要微泵或探头吗？

  • 这将取决于您的应用。尽量不要使用外部泵。如果需要流量或泵，请确保仪表或分析仪已与内置泵版本臭氧分析仪校准。

• 这是为了个人保护还是在OSHA暴露限值内？

  • 如果是，则需要一个分辨率为0.01ppm的探测器，准确性高适合检测较低的浓度。

• 我需要固定墙挂单元还是便携式单元？

  • 请避免将便携式单元作为24小时监测器。由于其内部电池充电，便携式单元不适合长时间保持开启状态。此外，它们的外壳和报警功能可能不适合房间监测，这可能会造成很大的问题。

• 为什么我需要高范围（0-100ppm）的臭氧检测器？

  • 高范围臭氧检测器常被治理处理公司、制造业、研发和科学家用于跟踪高达100ppm的臭氧水平。

臭氧检测器的应用是什么？

以下是我们的客户使用的臭氧检测器的一些真实应用示例：

臭氧检测器的使用寿命有多长？

• 使用电化学电池的臭氧检测器的使用寿命在24到36个月之间。
• 使用半导体金属氧化物传感器的臭氧检测器的使用寿命约为五年。
• 使用紫外线吸收检测的臭氧分析仪的使用寿命超过十年。

臭氧校准是什么？

臭氧（O3）是一种独特的气体，无法像大多数气体那样通过校准瓶设置进行校准。由于臭氧是一种不稳定的气体，无法在气瓶中固定浓度存储。

因此，臭氧必须在现场产生。产生的臭氧必须经过可追溯至NIST的来源进行校准，以确保精确的校准。只有美国少数实验室拥有所需的昂贵的、经过NIST校准的设备来进行臭氧检测器的校准。

这里突出显示了Forensics Detectors臭氧美国NIST可追溯性程序，Forensics Detectors提供臭氧校准服务，您可以在此处购买。

什么是臭氧碰撞测试？

碰撞测试是当用户将臭氧检测器暴露于少量“爆发”气体中以确保检测器按程序操作和报警的过程。

此测试的目的是验证正常运行，增强用户信心，特别是在危险应用中。建议在首次购买时对臭氧检测器进行碰撞测试，之后每周检测一次。这在危及生命和/或危险的应用中特别重要。请查看此视频说明。

臭氧碰撞测试通过小型臭氧发生器进行。

我该如何保养臭氧检测器？

• 将臭氧检测器存放在常规室温下 - 约70F，湿度50%（在操作规范范围内）。
• 将其远离电磁或磁性源，如电话。
• 将其存放在无尘或颗粒的清洁环境中。
• 将其远离任何排放气体、浓缩蒸汽和有害化学品。
• 用湿布清洁检测器外壳。
• 将其放置在没有振动或持续震动的稳定位置。

如何正确测试臭氧气体？

在操作臭氧检测器时，鉴于臭氧的特殊性质，有几条重要提示需要考虑。聪明的做法是阅读产品手册，并牢记以下提示：

• 确保臭氧检测器在其校准期限内。
• 确保臭氧检测器进行过碰撞测试并被验证为可操作。
• 由于臭氧比空气重，臭氧倾向于降落在地面。如果您关心提前预警，可以将传感器放置在接近地面的地方。
• 如果您使用臭氧作为消毒剂，请确保在室内环境中开启足够的风扇。强制空气混合可以确保臭氧覆盖到每一个小角落，不会保持静止。
• 使用个人臭氧检测器时，请开启检测器并随身携带。根据您的需求设置报警。
• 如果您闻到臭氧，它的存在可能会低于您的报警水平，因为您对气味的敏感性非常强。请注意臭氧的存在并留意臭氧浓度。
• 尽量避免使用附加泵或探头。仅在必要时使用，并尽量将管子保持尽可能短。
• 如果执行分析测量，请确保单位保持稳定。确保温度和湿度也被追踪并尽可能保持恒定，以获得可重复和可比较的结果。
• 如果使用便携式检测器进行低浓度臭氧测量（<5 ppm），请确保检测器保持稳定。
• 在测试时请考虑臭氧的重性。这意味着测得的臭氧气体浓度会由于高度而有所不同。

我应该用泵来检测臭氧吗？

有两种类型的臭氧检测器：

1. 扩散臭氧检测器，无强制空气，全靠自然扩散来促进O3分子的检测。
2. 强制空气或泵送空气的臭氧检测器。这是指在检测器内部集成了微泵或泵附件，强制采样空气到传感器头。

尽量避免打扰臭氧并使用扩散检测。因为臭氧在搅动时会更快衰减。换句话说，臭氧会更快分解。泵或探头附件可能需要用于点采样。在这种情况下，泵或探头的添加将干扰臭氧并增加其衰变时间，导致检测到的臭氧浓度降低。我们经常被问到“为什么我在连接探头时检测到的臭氧量变少了？”

避免使用任何附加泵或探头，并仅在必要时使用，以确保最大准确性。如果您计划使用探头，有两个事情要做：

• 要求制造商使用泵附件校准臭氧。
• 如果没有与泵校准，请尽量将管路保持尽可能短。

我的臭氧检测器可以测量户外臭氧水平吗？

低成本的ppm范围臭氧检测器无法测量户外臭氧水平。这是我们客户常犯的经典错误。通用的0-20ppm检测器，分辨率为0.1ppm，无法检测大气中的臭氧。

户外臭氧浓度通常在亿分之一（ppb）浓度范围内。要检测ppb范围的臭氧，您需要使用紫外线吸收分析仪。UV检测器是唯一能够可靠和准确地测量ppb范围内臭氧的设备。这是一种复杂的设备，需要技术培训才能正确操作。此外，UV分析仪的成本非常高。气温、湿度和取样技术等技术考量也需更好地确保一致且准确的测量。

如果您是新手并希望了解户外臭氧水平，我们建议使用Airnow。输入您的邮政编码，以获取您当地空气质量站的臭氧水平。

我的臭氧检测器能测量臭氧发生器的输出吗？

不，通常不行。臭氧发生器通常产生数千ppm的O3。请勿使用标准（0 - 20 ppm）测试臭氧发生器的输出，因为这会永久损坏传感器。只有在确认检测器的范围处于输出范围内时，才能使用臭氧检测器测试输出。例如，如果您有一个范围为0 - 10,000 ppm的自定义臭氧计，则测试ppm的臭氧是合适的。

然而，臭氧发生器的输出通常以mg/hr或g/hr为单位进行评级。请参阅下一部分进行转换至ppm，并确定期望的ppm范围，从而帮助缩小适合的臭氧检测器范围。

如何将臭氧从mg/hr转换为ppm？

拥有臭氧发生器的客户通常希望购买检测器来确定输出浓度。臭氧发生器通常生成非常高浓度的臭氧，通常接近或超过ppm。小心不要将臭氧检测器放置在任何发生器的输出端。您将吹掉它！

臭氧发生器通常按重力和时间计量单位（如mg/hr）进行评级。使用以下转换因子将其转换为ppm：

1 ug/mL = 1 mg/L = 1g/m3
1 g/m3 = 1 mg/L = 1 ppm水中的臭氧（质量）
1 g/m3 = 467 ppm空气中的臭氧（体积）
1 ppm = 2.14 mg/m3空气中的臭氧（按体积）

考虑以下示例：

我的臭氧发生器在200 mg/hour @ 2 LPM的输出浓度是多少ppm？

在2 LPM（每分钟升）的情况下，一小时后会释放出2 x 60 = 120升气体，因为有60分钟。

在120升气体中，生成了200 mg的臭氧。因此，我们需要求得mg/L的单位。将200 / 120进行简单除法，得出1.67 mg/L。

从转换可以得知：1 mg/L = 1 g/m3，因此：

1.67 mg/L = 1.676 g/m3

因此，已知：
1 g/m3 = 467 ppm空气中的臭氧（体积）
所以，
1.676 g/m3 = 780 ppm。

最后的话

由于臭氧具有独特的物理特性，因此其气体检测在所有气体中最具挑战性。在选择臭氧检测器时，进行详细的研究并提出详细问题至关重要，尤其是关于NIST臭氧可追溯性校准的问题，因为并非所有检测器都是一样的。对于大多数应用来说，低成本的电化学电池就能提供足够的气体检测能力。然而，若需测量零点几ppm范围内的臭氧，则必须投资于紫外线分析仪，通常价格超过xxx美元。进行适当的研究并理解特定的气体检测要求对于确保准确和可靠的臭氧测量至关重要。

获取更多信息，请访问我们的网站 commercial ozonator。