Концентрация оксидов азота в уходящих газах топливосжигающих установок обычно изменяется в интервале концентрации 100-2000 мг/м3, что на 5-7 порядков выше среднесуточной ПДК. Таким образом, к приборам не предъявляются жесткие требования по чувствительности и измеряемый диапазон расширяется. Оптимальными представляются диапазоны 0-500 и 0-2000 мг/м3 (0-250, 0-1000 млн-1).
Вместе с тем по-прежнему основные способы детектирования оксидов азота — хемилюминесцентный, инфракрасное и ультрафиолетовое поглощение предполагают применение спектрометров. При проведении анализов примесей в воздухе, аналогично, когда проводятся земляные работы, для защиты оптики было достаточно аэрозольных фильтров. Дымовые газы имеют высокую влажность. Это вынуждает проводить измерения при температурах датчиков выше точки росы или предварительно уменьшать концентрацию водяных паров. С учетом изложенного выше для анализа дымовых газов сформировались первые три концепции проведения измерений.
- Беспробоотборные измерения, когда датчик газоанализатора находится непосредственно в измеряемом дымовом газе (измерения in situ). В этом случае исключается конденсация влаги, оптические компоненты защищаются от пыли за счет обдува воздухом. Практика показывает, что надежность работы датчика определяется в значительной мере конструктивными особенностями системы защиты оптики.
- Экстракционная система измерения предполагает отбор проб дымового газа, его обеспыливание и осушку обычно за счет применения конденсаторов-холодильников. Корректность подготовки проб в атом случае зависит от того, насколько удалось избежать абсорбции растворимых компонентов конденсируемой водой. Абсорбцией NO можно пренебречь из-за его малой растворимости. Однако использовать эту систему, например, при анализе NH3 не представляется возможным.
- Экстракционная система подготовки пробы, использующая для снижения влажности дымового газа разбавление сухим воздухом. Система исключает конденсацию влаги, а, следовательно, является более надежной по сравнению с экстракционной системой без разбавления.
Естественно, что при обеих экстракционных системах предполагается использование достаточно длинных и термостатируемых (выше точки росы) газовых линий, материалом для которых обычно является тефлон, инертный по отношению к пробе.
Принципиальная схема измерений загрязнения воздуха при использовании системы OPSIS
Таким образом, корректность измерений и надежность в эксплуатации прибора непосредственно связаны с качеством систем, обеспечивающих поддержание в чистом виде оптических элементов датчиков газоанализаторов.