EPA于1005年5月30日发布了方法205的最终版本,纳入了40 CFR第51部分附录M,标题为“用于现场仪器校准的气体稀释系统的验证”。
在符合性审核(相对准确性测试审核(RATAs))期间,气体校准对于持续排放监测系统(CEMS)是必要的。多年来,美国环境保护署(Environmental Protection Agency)一直强制要求,为了评估分析仪的性能,必须使用未经稀释的EPA议定书1气体进行校准。现在,允许使用稀释系统,因为附录M改变了要求。
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许多连续排放参考分析仪具有多个量程。因此,进行符合性审核的人员必须携带几个协议1气瓶到审核现场,以满足每个分析仪的每个范围。根据分析仪的数量和类型,可以估计审核员可能需要24个单独的昂贵的EPA协议气体钢瓶。
现在,一个计算机化的气体稀释校准仪器满足EPA方法205的严格精度标准,附录M,已经由康涅狄格州的仪器制造商开发。这大大降低了执行合规审计的成本。
EPA方法205
有必要概述EPA方法205,以便解释在现场使用该方法可节省的成本和时间。该方法要求用于校准参考分析仪的气体稀释仪应生成的稀释气体标准品在预测值的2%以内。该方法还规定稀释仪器中的质量流量控制器必须每年根据国家标准和技术协会(NIST)可溯源标准进行校准。此外,该方法还必须对气体稀释仪与预校准的分析仪进行实地检查,以证明稀释仪满足2%的准确度水平。
在检查气体稀释仪器后,审核员可以使用每一种气体的高浓度1协议气体钢瓶来校准被测试分析仪的所有范围内的任何点。实现显著节省人工和气体成本的关键在于稀释校准仪的设计和性能。
电脑排放监测校正系统
运行在计算机控制气体流量的质量基础上的原理,计算机排放监测校准系统(CEMCS)包括三个更校准的热质量流量控制器,气体控制螺线管,a混合模块,32位微处理器。
多年来,质量流量控制器(mfc)被用来动态混合或稀释气体。然而,目前生产的mfc的精度仅为满量程的1%,无法满足校准CEMCS的严格要求。稀释校准仪器中的微处理器以电子方式校正质量流量控制器,以提高其性能,从设定值的1%满量程精度提高到1%。
在CEMCS的情况下,“表征”其每个流量控制器可以提高质量流量控制器的性能。这种特性包括在计算机化的nist可追溯初级流量校准标准(补偿环境温度)上测量的命令流量与实际流量之间的10点比较。生成的表格可以将命令的流量值与流量控制器整个操作范围内的实际流量值进行比较。CEMCS的电池后备RAM用于存储表。通过参考这个表,仪器然后调整命令电压到它的流量控制器。流量校准点之间的值通过线性插值得到。的环境学系列2020在操作过程中使用这种预校准和对存储的“查找表”的连续参考的组合,以保持设定值的正负1%的精度,从而超过205方法规定的正负2%。
CEMCS的一个重要优点是能够实现大范围的稀释比(衰减),即扩展的动态范围。在典型的符合性审计期间产生的校准标准的集中范围很广。因此,该仪器应具有非常广泛的动态范围,以达到所需的浓度,并仍可使用最少数量的高浓度气瓶。配置CEMCS至少需要3个流量控制器,但在某些情况下,甚至可能需要5个。根据所需的稀释比例,仪器选择合适的流量控制器对进行稀释。
通过使用CEMCS,操作人员可以用一个或两个源气瓶覆盖每种气体的整个浓度范围,从而避免了用单独的气瓶进行校准,每个浓度点都需要一个气瓶,因此,大大减少了所需气瓶的数量。
气体处理亚博网站下载系统稀释校准仪的结构材料也很关键,特别是在考虑像SO这样的活性气体时2.如果使用不适当的材料,仪器产生的气亚博网站下载体浓度可能会由于解吸、吸收或气体与稀释仪器的湿表面发生反应而扭曲。防止仪器与气体发生反应的最好方法是在流量控制器和电磁阀中采用惰性弹性材料或金属密封,所有气体接触表面采用316电抛光不锈钢。
系统软件是系统集成控制系统的重要组成部分。该软件不仅存储质量流量控制器校准数据,而且还允许用户命令,对于每一种气体,用户想要交付给分析仪的精确浓度。仪器存储器允许用户存储一套完整的校准程序,以便在合规审核中重复使用,从而避免操作人员在每次单独的测试中重新输入浓度和流量命令。在装载并存储在仪器的电池备份RAM中之后,只需按一下键即可召回校准程序使用。这种记忆能力使用户能够很容易地检查前审计稀释系统,如方法205规定的。
一个80个字符25行的背光LCD屏幕形成了与用户的界面。通过位于屏幕标签下方的“软”键,可以方便地访问仪器的主要软件程序。一个并行的打印机端口和RS-232串行数据接口使操作人员能够为每一个单独的步骤产生书面记录。当稀释系统安装在装有分析仪的货车上时,货车内的所有分析仪在到达审核地点后都可以立即自动校准。这可以通过控制稀释系统和分析仪与PC和一个程序,如基于windows的软件或实验室技术控制或任何其他工业控制。计算机化的气体稀释系统构成了当今大多数源取样“CEM Vans”的一部分。“稀释系统节省了通常用于存放大量气瓶的空间,并有助于实现现场测试车辆校准活动的全自动化。”
对于进行合规测试的作业公司或咨询公司来说,减少昂贵的EPA第1议定书气体钢瓶的数量可能会节省成本。一般情况下,根据目标污染物的数量和校准范围,采用205方法比传统方法节省的原材料相关成本约为60%。节省的原因是钢瓶的原材料成本和相关的租赁和滞期费,以及通过减少运输、处理、跟踪和重新认证钢瓶所需的劳动力而实现的成本。
方法205允许稀释EPA Protocol 1气体在合规审核期间,稀释系统满足严格的准确性标准。如果采用了合适的校准系统,顾问可以按照205方法节省大量费用。该仪器应该是精确的和自动化的,并且必须进行广泛的稀释,以便顾问能够实现最大限度的节约。
这种稀释系统的好处可以享受的来源检测公司在美国以及许多气体分析仪器用户在国际市场上依赖自动化,准确,多点校准他们的气体分析设备。
这些市场包括气相色谱仪的校准、实验室、环境或工业应用的ftir、质谱仪、环境污染监测站和汽车排放测试台,以及半导体微芯片制造的万亿部分气体标准的生成。
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