阅读说明：本技术 一种臭氧分析仪的校准方法及装置 (Method and device for calibrating ozone analyzer ) 是由 李学辉 唐巍飚 陈希尧 钟义林 郑波 于 2020-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于仪器校准领域,公开了一种臭氧分析仪的校准方法,实施步骤为：首先将臭氧通入水中得到初始臭氧水,接着将初始臭氧水静置预定静置时间后得到校准臭氧水,然后再获取校准臭氧水的标准浓度值,然后用臭氧分析仪读取校准臭氧水的实测浓度值,最终根据实测浓度值和标准浓度值校准臭氧分析仪,通过实施本方法,能够彻底消除校准臭氧水中气泡,从而对臭氧分析仪进行准确的校准,本发明还公开了一种臭氧分析仪校准装置,用于配合实施本发明的臭氧分析仪的校准方法,使得本发明的臭氧分析仪的校准方法具有很好的可操作性。(The invention belongs to the field of instrument calibration, and discloses a calibration method of an ozone analyzer, which comprises the following implementation steps: the method comprises the steps of firstly introducing ozone into water to obtain initial ozone water, then standing the initial ozone water for a preset standing time to obtain calibration ozone water, then obtaining a standard concentration value of the calibration ozone water, then reading an actual measurement concentration value of the calibration ozone water by using an ozone analyzer, and finally calibrating the ozone analyzer according to the actual measurement concentration value and the standard concentration value.)

一种臭氧分析仪的校准方法及装置

技术领域

本发明属于仪器校准领域，具体涉及一种臭氧分析仪的校准方法及装置。

背景技术

由于臭氧本身的强氧化性，因此具有极强的灭菌能力。而且臭氧在水中不稳定，大量臭氧相当容易自行消解形成臭氧水，利用臭氧水灭菌是一种安全可靠的方法，被广泛应用于医疗、制药、食品加工业、水产养殖、化妆品及日常生活领域等。但水中微量臭氧残留与药品安全和食品安全息息相关。如用臭氧杀菌消毒过的水按规定，其浓度值必须降低到0.50mg/L以下才能使用。而像食品药品行业就更为苛刻了，其值必须将为0.01mg/L以下，产品才能包装出厂。水中微量臭氧产生的有机副产物以醛类为代表(甲醛最常见)，无机副产物以溴酸盐为代表，国际癌症研究机构(IRAC)将这两类物质都列为可能致癌物。所以相关行业制定了不同的规定，严格控制水中臭氧的残留量。随着臭氧消毒应用领域越来越广泛，同时各个行业也制定了水中臭氧的残留量，市面上各式各样的水中臭氧分析仪被大量使用，为使在线式臭氧分析仪和便携式臭氧分析仪测得的数据准确可靠，这些臭氧分析仪设备的计量校准工作势在必行,而为了保证校准的权威性，臭氧分析仪设备应定期送往专门对其进行精确校准的校准机构处进行校准。

目前，校准机构对臭氧分析仪设备进行校准的方法为：首先，使用臭氧发生器和外部通入的水通过气液混合泵进行混合后获得标准臭氧水，然后，将标准臭氧水自气液混合泵持续输入至含有臭氧分析仪设备的校准系统中，最后，通过标准臭氧水来实现对臭氧分析仪设备进行校准。

但在校准机构应用此方法对臭氧分析仪设备进行精确校准后，这些臭氧分析仪设备在使用时总是会出现不可避免的误差，而误差产生的原因及如何解决至今为止困扰着众多的校准机构，众多校准机构也对此一直处于一种莫衷一是的状态。

发明内容

针对现有技术的不足，经过深入研究发现：现有的校准方法在气液混合时，随着混合过程的进行，将导致标准臭氧水在一定时间内产生大量气泡，

对于企业应用来说，由于用臭氧水消毒的管路比较长或者臭氧水储液罐比较大，臭氧发生器和气液混合泵距离企业监测臭氧水浓度的点位较远，使得便携式臭氧分析仪或在线式臭氧分析仪取样点位或监测点位臭氧水中没有气泡，因此，臭氧水对测试或监测结果没有影响。

而对于校准机构来说，由于气液混合泵距离校准系统很近，使得标准臭氧水仅需极短的时间就能输入到校准系统中，因此，此时的标准臭氧水仍在不断产生大量气泡，这些产生的气泡将会附着在臭氧分析仪设备的探头表面，从而严重影响臭氧分析仪设备，尤其是在线式臭氧分析仪的校准的准确度，而这个情况在以往一直未被注意到。

本发明提供了一种臭氧分析仪的校准方法及装置，能够彻底消除校准臭氧水中存在的气泡对臭氧分析仪校准准确性带来的影响，从而提高对臭氧分析仪进行校准的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：

一种臭氧分析仪的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将臭氧通入水中获取初始浓度的初始臭氧水；

步骤S2：将初始臭氧水静置预定静置时间后得到校准臭氧水，预定静置时间为臭氧的浓度在水中的衰减特性曲线中的“0”至臭氧浓度稳定段的起点的一段时间；

步骤S3：获取校准臭氧水的标准浓度值；

步骤S4：使用臭氧分析仪读取校准臭氧水的实测浓度值；

步骤S5：根据实测浓度值和标准浓度值校准臭氧分析仪。

优选地，标准浓度值为75％至90％初始浓度值。

优选地，在步骤S1中，包含以下子步骤：

步骤S1-1：通过干燥处理过的气源得到臭氧；

步骤S1-2：将臭氧通入水中；

步骤S1-3：将臭氧和水搅拌预定搅拌时间后得到初始臭氧水。

优选地，预定静置时间为30分钟。

优选地，在步骤S2中，初始臭氧水静置时的环境温度为预定静置温度。

优选地，预定静置温度范围为0℃至50℃。

优选地，对在步骤S1和步骤S2中产生的游离状态的臭氧进行干燥处理，从而对臭氧进行吸附和分解。

一种臭氧分析仪校准装置，其特征在于，包括：臭氧发生器，用于产生臭氧；以及内部有水的储液室，用于形成并容纳校准臭氧水，储液室具有进气通道和出液通道，进气通道与臭氧发生器连通，出液通道具有一个第一出液口和至少一个第二出液口，第二出液口用于连通臭氧分析仪，标准浓度读取件，与第一出液口连接，用于读取标准浓度值，其中，臭氧发生器内放置有干燥介质，用于对臭氧进行干燥处理，储液室包含搅拌件，用于对干燥臭氧和水进行搅拌，储液室表面设置有废气出气口和恒温槽，废气出气口与外部烘干装置连通，用于对游离状态的臭氧进行干燥处理，恒温槽用于使储液室的温度为预定静置温度。

优选地，臭氧分析仪包括在线式臭氧分析仪，在线式臭氧分析仪包含流通池，流通池的进口与第二出液口连通，用于容纳校准臭氧水。

优选地，储液室还包含曝气盘，曝气盘通过进气通道与臭氧发生器连通，曝气盘用于向储液室的水中通入臭氧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.因为本发明的臭氧分析仪的校准方法的校准臭氧水是初始臭氧水静置预定静置时间后得到，因此，本发明的臭氧分析仪的校准方法能够彻底消除校准臭氧水中气泡，从而能够用于对臭氧分析仪进行准确的校准。

2.因为本发明的臭氧分析仪的校准方法的标准浓度值为75％至90％初始浓度值，因此，根据这种关系，能够方便快速地制成标准浓度值的校准臭氧水。

3.因为本发明的臭氧分析仪的校准方法中臭氧的气源经过干燥处理，所以，能够提高臭氧生成的效率。

4.因为本发明的臭氧分析仪的校准方法的预定静置时间为30分钟，而预定静置时间是基于臭氧水衰减特性得出的臭氧水浓度相对稳定的时间段来确定的，所以，能够使得校准臭氧水中的气泡完全被消除。

5.因为本发明的臭氧分析仪的校准方法的初始臭氧水静置时的环境温度为预定静置温度，因此，相对稳定的环境温度使得标准浓度值相对稳定。

6.因为本发明臭氧分析仪的校准方法在步骤S1和步骤S2中产生的游离状态的臭氧进行干燥处理，从而对臭氧进行吸附和分解，所以，本发明能够对产生环境污染的游离状态的臭氧进行及时的无害化处理。

7.因为本发明的臭氧分析仪校准装置能够很好的实施本发明的臭氧分析仪的校准方法，所以，使得本发明的实施本发明的臭氧分析仪的校准方法具有很好的可操作性。

8.因为本发明的臭氧分析仪校准装置的第二出液口连通流通池的进口，所以，无气泡的校准臭氧水能够直接流入流通池内，使得在线式臭氧分析仪的能够被准确地校准。

附图说明

图1为本发明的实施例的臭氧分析仪的校准方法的步骤示意图；以及

图2为本发明的实施例的臭氧分析仪校准装置的结构示意图。

图中：100、臭氧分析仪校准装置，A、去离子水注入装置，B、烘干装置，C、废液箱，D、便携式臭氧分析仪，E、在线式臭氧分析仪，E1、流通池，E2、检测电极，10、臭氧发生器，11、干燥介质，20、储液室，21、进气通道，22、曝气盘，23、搅拌件，24、出液通道，25、恒温槽，30、标准浓度读取件。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的臭氧分析仪的校准方法及装置作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

如图1所示，本实施例中的臭氧分析仪的校准方法S100,包括以下步骤：

步骤S1：将臭氧通入水中获取初始浓度的初始臭氧水。在本实施例中，初始浓度范围为0.6mg/L至1.8mg/L。

包括以下子步骤：

步骤S1-1：通过干燥处理过的气源得到臭氧。在本实施例中，臭氧的气源为空气，干燥处理的方式为将空气通过活性碳进行干燥。

步骤S1-2：将臭氧通入水中。在本实施例中，水为去离子水。

步骤S1-3：将臭氧和水搅拌预定搅拌时间后得到初始臭氧水。在本实施里中，搅拌与臭氧通入同步操作，搅拌的方式为通过搅拌件进行搅拌，预定搅拌时间与臭氧通入时间相同。

经过步骤S1获取的初始臭氧水为臭氧完全溶解于水中形成的具有稳定浓度的臭氧水，初始臭氧水中存在着气泡。

步骤S2：将初始臭氧水静置预定静置时间后得到校准臭氧水,预定静置时间为臭氧的浓度在水中的衰减特性曲线中的“0”至臭氧浓度稳定段的起点的一段时间。

预定静置时间范围为30min，初始臭氧水静置时的环境温度为预定静置温度，预定静置温度范围为0℃至50℃。在本实施例中，预定静置时间范围为曲线中时间0点至臭氧浓度相对稳定段的起点至终点的范围之差，即初始臭氧水中臭氧浓度从刚通入臭氧时的不稳定状态至稳定状态的过程的时间段，不稳定状态意味着臭氧在初始臭氧水中的溶解度不断降低而不断产生气泡，而稳定状态则意味着臭氧在初始臭氧水中的溶解度恒定不变，因而不再产生气泡，因此，校准臭氧水为消除了所有气泡的初始臭氧水，预定静置温度优选为20℃。

对在步骤S1和步骤S2中产生的游离状态的臭氧进行干燥处理，从而对臭氧进行吸附和分解，从而避免臭氧对环境的污染。

步骤S3：获取校准臭氧水的标准浓度值。在本实施例中，使用紫外分光光度计(检测波长：258nm)获取校准臭氧水的标准浓度值。

标准浓度值为75％至90％初始浓度值。

步骤S4：使用臭氧分析仪读取校准臭氧水的实测浓度值。在本实施例中，臭氧分析仪包括在线式臭氧分析仪和便携式臭氧分析仪，在线式臭氧分析仪的工作原理为：使用检测电极在校准臭氧水中探测其实测浓度值。

步骤S5：根据实测浓度值和标准浓度值校准臭氧分析仪。在本实施例中，将标准浓度值和实测浓度值通过连接显示仪表进行显示后校准臭氧分析仪。

如图2所示，本实施例中的臭氧分析仪校准装置100用于实施本实施例中的臭氧分析仪的校准方法S100，从而使得本实施例的臭氧分析仪的校准方法S100具有很好的可操作性，包括：臭氧发生器10、储液室20以及标准浓度读取件30。

臭氧发生器10用于产生臭氧。臭氧使用的气源为外界的空气。臭氧发生器内放置有干燥介质11。

干燥介质11用于对臭氧的气源进行干燥处理，为活性炭。

储液室20，内部有去离子水，用于形成并容纳校准臭氧水，具有进气通道21、曝气盘22、搅拌件23、出液通道24以及恒温槽25，在本实施例中，储液室20与外部去离子水注入装置A连通，去离子水注入装置A用于向储液室20内注入去离子水。

储液室20表面设置有废气出气口(附图中未标出)和恒温槽25,在本实施例中，恒温槽25套设在储液室20上。

废气出气口与外部烘干装置B连通，用于对在储液室20内产生的游离状态的臭氧进行干燥处理。

恒温槽25用于使得储液室20的温度为预定静置温度，恒温槽25的控温范围为0℃至50℃，在本实施例中，恒温槽25优选控温为20℃。

进气通道21与臭氧发生器10连通，臭氧发生器10产生的臭氧通过进气通道21进入储液室20。在本实施例中，进气通道21为PE管道，规格为6mm。

在本实施例中，曝气盘22安装在进气通道21上，通过进气通道21与臭氧发生器10连通，用于将进气通道21中的臭氧通入至储液室20中的去离子水中。

在本实施例中，搅拌件23安装在储液室20的底部，用于在臭氧曝气至去离子水中后对臭氧和水进行不断的搅拌，搅拌时间即为预定搅拌时间，预定搅拌时间与臭氧通入时间相同，搅拌后的臭氧水即为初始臭氧水。

得到初始臭氧水后，再将初始臭氧水静置预定静置时间，得到校准臭氧水，在本实施例中，预定静置时间优选为30min。

出液通道24具有一个第一出液口(附图中未标出)和至少一个第二出液口(附图中未标出)，第二出液口用于连通臭氧分析仪，臭氧分析仪用于读取校准臭氧水的实测浓度值，在本实施例中，出液通道24为四通阀，第二出液口的数量为2个，臭氧分析仪包括在线式臭氧分析仪E和便携式臭氧分析仪D，出液通道24将储液室20、标准浓度读取件30、在线式臭氧分析仪E以及便携式臭氧分析仪D相互连通，并将标准臭氧水从储液室20分别通入标准浓度读取件30、在线式臭氧分析仪E以及便携式臭氧分析仪D。

在线式臭氧分析仪E包含流通池E1和检测电极E2。

流通池E1的进口与第二出液口连通，用于容纳从储液室20通入的校准臭氧水。

检测电极E2***流通池E1内并且部分浸入校准臭氧水中，用于探测读取校准臭氧水的实测浓度值。

标准浓度读取件30用于对通入的校准臭氧水读取标准浓度值，标准浓度读取件为紫外分光光度计(检测波长：258nm)。

在本实施例中，还设置有与流通池E1连通的废液箱C，校准完毕后，通入流通池E1内的校准臭氧水均流入废液箱C内，至此，一次完整的校准过程结束。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。