cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

21
Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta Dezembro 2010

Upload: trinhdien

Post on 08-Jan-2017

215 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Dezembro

2010

Page 2: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da
Page 3: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Amadora

2010

Page 4: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»2 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Ficha técnica:

Título: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Coordenação: João Matos Realização: Laboratório de Referência do Ambiente

Joana Brantes Edição: Agência Portuguesa do Ambiente Data de edição: Dezembro, 2010 Local de edição: Amadora Tiragem: 20 exemplares

Page 5: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 3

Índice Geral

1 Generalidades 4

2 Controlo de qualidade 6

2.1 Frequência das calibrações, verificações e manutenção 6

3 Aprovação e cálculo da incerteza 8

4 Cálculo da incerteza das medições de O3 em estações da qualidade do ar para o valor limiar

de alerta 14

5 Bibliografia 16

Page 6: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»4 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

1 Generalidades

Para a determinação do ozono (O3) em contínuo em estações fixas de medição da qualidade do ar, a

norma europeia EN 14625:2005 referencia o princípio de medição da fotometria do ultra violeta

(UV). Na célula de absorção do analisador, o ar ambiente amostrado é irradiado por uma radiação

monocromática centrada a 253,7 nm proveniente de uma descarga de uma lâmpada de mercúrio de

baixa pressão. Esta radiação ultra violeta é absorvida pelas moléculas de ozono presentes no ar

ambiente de acordo com a lei de Lambert-Beer, sendo a radiação não absorvida medida por um

fotodíodo ou um detector foto multiplicador, e convertida em sinal eléctrico.

A selecção de um analisador de O3 para as estações de qualidade do ar é baseada no valor da

incerteza expandida do método de medição que é comparado com o valor da incerteza máxima

estabelecida pelos Objectivos de Qualidade dos Dados (DQO) da Directiva Europeia 2008/50/CE

de 21 de Maio e pelo Decreto-lei nº102/2010 de 23 Setembro.

Antes da instalação e das operações em rotina de um analisador numa estação de monitorização da

qualidade do ar é necessário pois calcular a incerteza expandida tendo em conta os valores actuais

das características de funcionamento do analisador que foram obtidas durante os testes de aprovação

e as condições específicas do local de monitorização. A incerteza expandida actual do analisador

deverá assim incluir os valores das incertezas dos ensaios de laboratório e de campo, e as condições

específicas da estação de monitorização, nomeadamente os níveis de poluição existentes, e as

condições meteorológicas. O analisador só poderá entrar ao serviço na estação se o valor da

incerteza combinada expandida actual for igual ou inferior ao valar da incerteza máxima estabelecida

pelo Decreto-lei nº102/2010 de 23 Setembro.

As condições específicas do local que necessitam de ser avaliadas para o cálculo da incerteza

encontram-se listadas na tabela I. No caso de estarem fora dos critérios estabelecidos pelos testes

pelo qual o analisador foi submetido e aprovado na fase prévia, este deve ser testado perante as

novas condições a fim de ser aprovado para a entrada em funcionamento na estação.

Page 7: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 5

Tabela I – Avaliação das condições da estação Parâmetros Observações

Variação da pressão do gás de amostragem Deve se estimada a variação da pressão do gás de amostragem durante 1 ano

Variação da temperatura do gás de amostragem

Deve se estimada a variação da temperatura do gás de amostragem durante 1 ano. A temperatura do gás de amostragem deve ser controlada por aquecimento ou por termóstato.

Variação da temperatura do ar nas proximidades do analisador

A flutuação de temperatura deve estar dentro dos limites especificados no teste de aprovação. A temperatura deve ser controlada por termóstato.

Variação de voltagem (a) A flutuação de voltagem deve estar dentro dos limites especificados no teste de aprovação. As flutuações de voltagem devem ser controladas por estabilizadores de tensão.

Gama de concentração de H2O Deve se estimada a gama de concentração de H2O durante 1 ano.

Gama de concentração do tolueno Deve se estimada a gama de concentração do tolueno durante 1 ano.

Gama de concentração do xileno Deve se estimada a gama de concentração do xileno durante 1 ano.

Incerteza expandida do gás de calibração A incerteza expandida do gás de calibração deve ser incluída. Isso implica a contabilização da incerteza do gás de calibração assim como a incerteza do sistema de diluição (se existir).

Frequência de calibração A frequência de calibração planeada deve ser usada para o cálculo da influência da deriva.

(a) Para um analisador que funciona directamente ligado à corrente eléctrica o teste de aprovação relativo à variação de voltagem deve ser feito dentro de uma gama de ± 10% da voltagem nominal.

Page 8: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»6 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

2 Controlo de qualidade

De forma a assegurar que as incertezas das medições das concentrações de O3 encontram-se dentro

do valor limite da incerteza estabelecida pela legislação europeia, é necessária uma avaliação técnica

do desempenho da estação de O3 que opera em contínuo. O controlo de qualidade ao desempenho

da estação, passa pela realização de várias procedimentos técnicos, entre os quais a manutenção, a

rastreabilidade que são essenciais para a obtenção dos requisitos mínimos estabelecidos para uma

estação da qualidade do ar, conforme constam na tabela II.

Recomenda-se pois que a entidade responsável pelo controlo de qualidade das estações, seja

acreditada de acordo com a norma europeia EN ISO/IEC 17025.

2.1 Frequência das calibrações, verificações e manutenção

As frequências das calibrações, verificações e manutenção encontram-se resumidas na tabela II.

Tabela II - Requisitos de controlo de qualidade em operações em contínuo nas estações de medição da qualidade do ar Calibrações, verificações e manutenções

Frequência Critério de acção quando: (5)

Calibração do analisador Pelo menos de 3 em 3 meses e após reparação

Certificação dos gases de teste

Pelo menos de 6 em 6 meses Zero: ≥ limite de detecção Span: ≥ 5,0 % do último valor certificado

Testes de Zero e de Span (1) Pelo menos de 2 em 2 semanas (2) Zero: ≥ 0,2 nmole/mole Span: ≥ 5,0 % do valor inicial de span

Linearidade (a ser realizado em laboratório ou na estação de medida)

Pelo menos 1 ano após instalação ou após reparação; a frequência no futuro dependerá do resultado do teste

Linearidade> 6,0% do valor medido

Teste do manifold de amostragem a)-Influência da queda de pressão induzida pela bomba do manifold b)-Eficiência do sistema de amostragem

Pelo menos de 3 em 3 meses

a)-Influência> 1% do valor medido b)-Influência> 2 % do valor medido

Mudança dos filtros de partículas(3) do sistema de amostragem na entrada da

Pelo menos de 3 em 3 meses (4) Resposta ao gás de Span ao passar pelo filtro é ≤ 97 %

Page 9: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 7

amostra e/ou à entrada do analisador Teste das linhas de amostragem

Pelo menos de 6 em 6 meses (4) ≥ 2% das perdas de amostragem

Mudança do material de desumidificação e outros consumíveis (se aplicável)

Pelo menos de 6 em 6 meses (4) Conforme necessário

Manutenção regular dos componentes do analisador

Conforme recomendado pelo fabricante

Conforme necessário

(1) Valor de span: concentração recomendada entre 70 e 80% da gama de certificação; (2) Recomendadas todas as 23 h ou 25 h; (3) O filtro de partículas deve ser mudado periodicamente dependendo da poluição de partículas no local de

medição. Durante a mudança do filtro deve ser limpo o sistema de porta-filtros. A sobrecarga de partículas no filtro pode influenciar a medição das concentrações de ozono.

(4) Depende das condições do local de medição; (5) Se não se cumprir qualquer critério de actuação, devem ser realizadas acções correctivas o mais breve

possível. Deve ser feita uma avaliação da influência provocada pela respectiva infracção na medição dos dados obtidos antes da actual correcção ter tido lugar, e deve ser tomada em linha de conta quando se fizer a validação dos dados.

Page 10: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»8 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

3 Aprovação e cálculo da incerteza

A medição da concentração do O3 baseia-se num modelo de equação em que o valor medido c,

consiste na contribuição do sinal da concentração do O3, c´, e da soma de contribuições de sinais ck

derivados da influência das características K do sistema de medição.

c = c´+ ∑ck

A partir desta equação, a variância que descreve a incerteza é dada por

u2(c) = ∑ u2(ck)

para as condições dos testes de aprovação

A aprovação de um analisador é condicionada por 4 etapas

1. O valor de cada teste realizado em laboratório deverá satisfazer os critérios estabelecidos na

norma EN 14625:2005;

2. O valor da incerteza expandida dos valores horários das medições em contínuo calculada a

partir dos testes em laboratório, deve satisfazer o valor da incerteza máxima estabelecido na

Directiva para o limiar de alerta;

3. O valor de cada teste realizado no campo (estação) deverá satisfazer os critérios

estabelecidos na norma EN 14626:2005;

4. O valor da incerteza expandida dos valores horários das medições em contínuo calculada a

partir dos testes em laboratório e do campo, deve satisfazer o valor da incerteza máxima

estabelecido na Directiva para o limiar de alerta;

Page 11: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 9

Etapa 1

A etapa 1 compreende a verificação dos requisitos técnicas dos ensaios de laboratório da norma EN

14625:2005:

– repetibilidade do zero;

– repetibilidade para a concentração do valor limiar de alerta;

– Maior valor residual da regressão linear para uma concentração maior que zero;

– Valor residual para o zero;

– coeficiente de sensibilidade de pressão;

– coeficiente de sensibilidade de temperatura;

– coeficiente de sensibilidade de temperatura ambiente;

– coeficiente de sensibilidade do potencial eléctrico;

– interferências (H2O, tolueno e xileno) para a concentração de zero e do valor limiar de alerta;

– avaliação de médias;

– deriva de curto prazo para o zero;

– deriva de curto prazo para a concentração de calibração;

– tempo de resposta de concentração injectada;

– tempo de resposta do decaimento;

– diferença entre injecção e decaimento;

– avaliação da diferença entre a porta de entrada da amostra e a porta de entrada para a calibração, quando

existe;

Page 12: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»10 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Etapa 2

A etapa 2 compreende o cálculo das incertezas associadas aos requisitos técnicas dos ensaios de

laboratório da norma EN 14625:2005 indicadas na tabela III.

Tabela III Incertezas padrão Símbolo Equação

Incerteza da repetibilidade do zero ur,z ur,z=sr,z/√m m=t/((tr+tf)/2)

Incerteza para a repetibilidade para a concentração do valor limiar de alerta

ur,lv ur,lv = sr,lv/√m sr,lv = (hlv/ct)*sr,ct

Incerteza da lineariedade para o valor limiar de alerta

ul,lv ul,lv = ((Xl,lv/100)*hlv)/√3 Xl,lv valor residual da regressão linear

Incerteza da variação da pressão do gás amostra para o valor limiar de alerta

ugp ugp= ((hlv/ct)*bgp)*(∆gp/√3) bgp=|(CP1-CP2)/(P2-P1)| ∆gp=P1–P2

Incerteza da variação da temperatura do gás amostra para o valor limiar de alerta

ugt ugt= ((hlv/ct)*bgt)*(∆gt/√3) bgT=|(CT1-CT2)/(T2-T1)| ∆gt=Tgt,1–Tgt,2

Incerteza da variação da temperatura ambiente para o valor limiar de alerta

ust ust= ((hlv/ct)*bst)*(∆st/√3) bst=|(XT-(X1+X2/2))/(T-T1)| ∆st=Tst,1–Tst,2

Incerteza da variação da tensão eléctrica para o valor limiar de alerta

uV uV= ((hlv/ct)*bV)*(∆V/√3) bV=|(CV1-CV2)/(V2-V1)| ∆V=V1-V2

Incerteza da interferência H2O para uma concentração de 21 mmole/mole

uH2O uH2O=|XH2Omax/cH2Omax|*√(cH2O,max2+ cH2O,max*cH2O,min + cH2O,min

2)/3 XH2O,max=((XH2O,ct,max–XH2O,z,max)/ct)*hlv + X

H2O,z,max Interferência tolueno para uma concentração de 0,5 µmole/mole

uTOLUENO uTOLUENO=|XTOLUENO/cTOLUENO|*√(cTOLUENO,max2+ cTOLUENO,max*cTOLUENO,min + cTOLUENO,min

2)/3 XTOLUENO = ((Xint,ct – Xint,z)/ct)*hlv + Xint,z

Incerteza da interferência xileno para uma concentração de 0,5 µmole/mole

uXILENO uXILENO=|XXILENO/cXILENO|*√(cXILENO,max2+ cXILENO,max*cXILENO,min + cXILENO,min

2)/3 XXILENO = ((Xint,ct – Xint,z)/ct)*hlv + Xint,z

Incerteza do erro da média uav uav=((Xav/100)*hlv)/√3 Incerteza da avaliação da diferença entre a porta de entrada da amostra e a porta de entrada para a calibração

uDsc uDsv=((Dsc/100)*hlv)/√3

Incerteza da interferência com impacte positivo e ou negativo

uint,pos / uint,neg

uint,pos=√(uint1,pos+uint,2,pos+...+uint,n,pos)2 / uint,neg=√(uint1,neg+uint,2,neg+...+uint,n,neg)2

Incerteza do gás de calibração ucg ucg=((Xcg/100)*hlv)/2

Page 13: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 11

A incerteza combinada é calculada de acordo a seguinte expressão:

uc = √ur,z2 + ur,lv2 + ul,lv2 + ugp2 + ugt2 +ust2 + uv2 + uH2O2 + (uint,pos2 ou uint,neg2) + uav2 + uDsc2 + ucg2

A incerteza combinada expandida é calculada de acordo com Uc = k*uc,, com K=2,

e a incerteza combinada expandida relativa vem dada por:

Uc,rel = (Uc/hlv)*100%

em que hlv é o valor limiar de alerta do O3 (120 nmole/mole)

O critério será cumprido quando se verificar a condição Uc,rel ≤ Ureq,rel em que Uc,rel ≤ 15%,

de acordo com os Objectivos de Qualidade dos Dados da Directiva 2008/50/CE.

Etapa 3

A etapa 3 compreende a verificação dos requisitos técnicas dos ensaios campo da norma EN

14625:2005.

– reprodutibilidade

– deriva de longo prazo do zero

– deriva de longo prazo da concentração span

– avaliação da operação em contínuo

– disponibilidade do analisador

Etapa 4

A etapa 4 compreende o cálculo das incertezas associadas aos requisitos técnicas dos ensaios de

laboratório e de campo da norma EN 14625:2005 indicadas na tabela IV.

Page 14: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»12 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

Tabela IV Incertezas padrão Símbolo Equação

Incerteza para a repetibilidade do zero ur,z ur,z=sr,z/√m m=t/((tr+tf)/2)

Incerteza para a repetibilidade da concentração do valor limiar de alerta

ur,lv ur,lv = sr,lv/√m sr,lv = (hlv/ct)*sr,ct

Incerteza da lineariedade para o valor limiar de alerta

ul,lv ul,lv = ((Xl,lv/100)*hlv)/√3 Xl,lv valor residual da regressão linear

Incerteza da variação da pressão do gás amostra para o valor limiar de alerta

ugp ugp= ((hlv/ct)*bgp)*(∆gp/√3) bgp=|(CP1-CP2)/(P2-P1)|

∆gp=P1–P2 Incerteza da variação da temperatura do gás amostra para o valor limiar de alerta

ugt ugt= ((hlv/ct)*bgt)*(∆gt/√3) bgT=|(CT1-CT2)/(T2-T1)|

∆gt=Tgt,1–Tgt,2 Incerteza da variação da temperatura ambiente para o valor limiar de alerta

ust ust= ((hlv/ct)*bst)*(∆st/√3) bst=|(XT-(X1+X2/2))/(T-T1)|

∆st=Tst,1–Tst,2 Incerteza da variação da tensão eléctrica para o valor limiar de alerta

uV uV= ((hlv/ct)*bV)*(∆V/√3) bV=|(CV1-CV2)/(V2-V1)|

∆V=V1 - V2 Incerteza da interferência H2O para uma concentração de 21 mmole/mole

uH2O uH2O=|XH2Omax/cH2Omax|*√(cH2O,max2+ cH2O,max*cH2O,min + cH2O,min

2)/3 Incerteza da interferência tolueno para uma concentração de 0,5 µmole/mole

uTOLUENO uTOLUENO=|XTOLUENO/cTOLUENO|*√(cTOLUENO,max2+ cTOLUENO,max*cTOLUENO,min + cTOLUENO,min

2)/3 XTOLUENO = ((Xint,ct – Xint,z)/ct)*hlv + Xint,z

Incerteza da interferência xileno para uma concentração de 0,5 µmole/mole

uXILENO uXILENO=|XXILENO/cXILENO|*√(cXILENO,max2+ cXILENO,max*cXILENO,min + cXILENO,min

2)/3 XXILENO = ((Xint,ct – Xint,z)/ct)*hlv + Xint,z

Incerteza da interferência benzeno para uma concentração de 1 nmole/mole

uBENZENO uBENZENO=|XBENZENO/cBENZENO|*√(cBENZENONO,max2+ cBENZENO,max*cBENZENO,min + cBENZENO,min

2)/3 XBENZENO = ((Xint,ct – Xint,z)/ct)*hlv + Xint,z

Incerteza do erro da média uav uav=((Xav/100)*hlv)/√3 Incerteza da avaliação da diferença entre a porta de entrada da amostra e a porta de entrada para a calibração

uDsc uDsv=((Dsc/100)*hlv)/√3

Incerteza da interferência com impacte positivo e ou negativo

uint,pos / uint,neg uint,pos=√(uint1,pos+uint,2,pos+...+uint,n,pos)2 / uint,neg=√(uint1,neg+uint,2,neg+...+uint,n,neg)2

Incerteza do gás de calibração ucg ucg=((Xcg/100)*hlv)/2 Incerteza da reprodutibilidade em campo ur,f ur,f=hlv*(sr,f/100) Incerteza da deriva do zero a longo prazo ud,l,z ud,l,z=Dl,z/√3 Incerteza da deriva do span a longo prazo ud,l,lv ul,lv=((Dl,z*100)*hlv)/√3

Page 15: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 13

A incerteza combinada é calculada de acordo a seguinte expressão:

uc = √ur,z2 + (ur,lv2 ou ur,f2) + ul,lv2 + ugp2 + ugt2 +ust2 + uv2 + uH2O2 + (uint,pos2 ou uint,neg2) + uav2 + ud,l,z

2 + ud,l,lv2 + uDsc

2 + ucg2

A incerteza combinada expandida é calculada de acordo com Uc = k*uc,, com K=2,

e a incerteza combinada expandida relativa vem dada por:

Uc,rel = (Uc/hlv)*100%

em que hlv é o valor limiar de alerta do O3 (120 nmole/mole)

O critério é cumprido quando se verifica a condição Uc,rel ≤ Ureq,rel em que Uc,rel ≤ 15%, de acordo com

os Objectivos de Qualidade dos Dados da Directiva 2008/50/CE.

Page 16: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»14 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

4 Cálculo da incerteza das medições de O3 em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

A incerteza combinada das medições horárias em relação ao valor limiar de alerta (120 nmole/mole)

em estações de ozono deve ser calculada de acordo com a seguinte expressão:

uc = √ur,z2 + (ur,lv2 ou ur,f2) + ul,lv2 + ugp2 + ugt2 +ust2 + uv2 + uH2O,act2 + (uint,act,pos2 ou uint,act,neg2) + uav

2 + ud,l,z2 + ud,l,lv

2 + uDsc2 + ucg

2

em que : ur,z Incerteza para a repetibilidade do zero (nmole/mole);

ur,lv Incerteza para a repetibilidade da concentração do valor limiar de alerta (nmole/mole). Deve ser

considerado o valor mais alto;

ul,lv Incerteza da lineariedade para o valor limiar de alerta (nmole/mole);

ugp Incerteza da variação da pressão do gás amostra (nmole/mole);

ugt Incerteza da variação da temperatura do gás amostra (nmole/mole);

ust Incerteza da variação da temperatura ambiente (nmole/mole);

uV Incerteza da variação da tensão eléctrica (nmole/mole);

uH2O,act Incerteza da interferência da presença da H2O (nmole/mole);

uint,pos Incerteza da interferência com impacte positivo. O maior valor da incerteza uint,pos e uint,neg deve

ser tomado para o cálculo da incerteza (nmole/mole); uint,neg Incerteza da interferência com impacte negativo. O maior valor da incerteza uint,pos e uint,neg deve

ser tomado para o cálculo da incerteza (nmole/mole);

uav Incerteza do erro da média (nmole/mole);

uDsc Incerteza da avaliação da diferença entre a porta de entrada da amostra e a porta de entrada para a

calibração (nmole/mole);

ucg Incerteza do gás de calibração (nmole/mole);

ur,f Incerteza da reprodutibilidade em campo para o valor limiar de alerta (nmole/mole);

ud,l,z Incerteza da deriva do zero a longo prazo (nmole/mole);

ud,l,lv Incerteza da deriva do span a longo prazo (nmole/mole);

Page 17: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 15

A incerteza combinada expandida é calculada de acordo com Uc = k*uc,, com K=2, e a incerteza combinada

expandida relativa vem dada por:

Uc,rel = (Uc/hlv)*100%

em que hlv é o valor limiar de alerta do O3 (120 nmole/mole)

O critério será cumprido quando se verificar a condição Uc,rel ≤ Ureq,rel em que Uc,rel ≤ 15%, de acordo com os

Objectivos de Qualidade dos Dados da Directiva 2008/50/CE. NO Anexo I entra-se um exemplo de

aplicação.

Utilizando a expressão anterior da incerteza combinada vem:

uc = √(0,01*10-2)2 +0,722 +0,902 +1,002 + 1,642 + 1,092 + 0,382 + 2,042 + (0,33 + 0,33)2 + 2,822 + 0,342

+ 0,332 + 0,002 + 3,002 =5,28 nmole/mole

e a incerteza expandida Uc por

Uc = 2*5,28= 10,6 nmole/mole

A incerteza expandida relativa Uc,rel

Uc,rel =(10,6/120)*100 = 8,8%

Para o cumprimento da Directiva a condição é Uc,rel ≤ 15%

Uc,rel = 8,8%

Uc,rel ≤ 15%

logo o analisador cumpre com os DQO

Page 18: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»16 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

5 Bibliografia

1. EN 14625:2005 Ambient Air Quality – Standard method for the measurement of concentration of ozone

by ultraviolet photometry

2. Directiva 2008/50/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 21 de Maio de 2008

3. MANUAL DE MÉTODOS E PROCEDIMENTOS OPERATIVOS DAS REDES DE

MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DO AR – Amostragem e Análise. Edição Agência Portuguesa do

Ambiente, 2010

4. EN ISO/IEC 17025 General requirements for the competence of testing and calibration

laboratories

Page 19: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

ANEXO

Exemplo do cálculo da incerteza das medições de O3 em estações de medição da qualidade do ar para o valor limiar de alerta (120 nmole/mole)

uc = √ur,z2 + (ur,lv2 ou ur,f2) + ul,lv2 + ugp2 + ugt2 +ust2 + uv2 + uH2O,act2 + (uint,act,pos2 ou uint,act,neg2) + uav2 + ud,l,z2 + ud,l,lv2 + uDsc

2 + ucg2

Tabela V - Exercício exemplificativo para um analisador de O3 TEI Modelo 49i Incerteza

padrão

Equação Resultados dos

testes

Critério para O3 Valor parcial da incerteza

ux

ux2

ur,z ur,z=sr,z/√m m=t/((tr+tf)/2)

0,10 nmole/mole ≤1,0nmole/mole (0,10/√69)=0,01 0,01*10-2

ur,lv ur,lv = sr,lv/√m sr,lv = (hlv/ct)*sr,ct

0,16 nmole/mole ≤3,0nmole/mole ((120/125)*0,16))/ √69=0,02 0,04*10-2

ul,lv ul,lv = ((Xl,lv/100)*hlv)/√3 Xl,lv valor residual da regressão linear

Zero: 0,30 nmole/mole Span: 1,3%

Zero: ≤3,0nmole/mole Span: ≤4%

((1,3/100)*120)/ √3=0,90

0,81 ugp ugp= ((hlv/ct)*bgp)*(∆gp/√3)

bgp=|(CP1-CP2)/(P2-P1)| ∆gp=P1–P2

0,10 nmole/mole/KPa

≤2,0nmole/mole/KPa ((120/190)*0,10)*(30/ √3)=1,00 1,00

ugt ugt= ((hlv/ct)*bgt)*(∆gt/√3) bgT=|(CT1-CT2)/(T2-T1)| ∆gt=Tgt,1–Tgt,2

0,15 nmole/mole/K ≤1,0nmole/mole/K ((120/190)*0,15)*(30/ √3)=1,64 2,68

ust ust= ((hlv/ct)*bst)*(∆st/√3) Zero: ≤1,0nmole/mole/K ((120/190)*0,15)*(20/ √3)=1,09 1,19

Page 20: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

»2 Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta

bst=|(XT-(X1+X2/2))/(T-T1)| ∆st=Tst,1–Tst,2

0,03nmole/mole/K Span: 0,15nmole/mole/K

uV uV= ((hlv/ct)*bV)*(∆V/√3) bV=|(CV1-CV2)/(V2-V1)| ∆V=V1 - V2

0,03 nmole/mole/V ≤0,3 nmole/mole/V (120/190)*0,03)*(35/ √3)=0,38 0,14

uH2O,act uH2O,act=|XH2O,act/cH2O,act,max|*√(cH2O,act,max2+ cH2O,act,max*cH2O,act,min + cH2O,act,min

2)/3 XH2O,act=((XH2O,ct,act–XH2O,z,act)/ct)*hlv + X H2O,z,act

XH2O,ct,act=(cH20,act,max/cH2O,max)*XH20,ct,max

Zero: -0,98 nmole/mole Span: -1,64 nmole/mole

H2O≤10nmole/mole 2,04 4,16

uTOLUENO uTOL,act=|XTOL,act/cTOL,act,max|*√(cTOL,act,max2+ cTOL,act,max*cTOL,act,min + cTOL,act,min

2)/3 XTOL,act=((XTOL,ct,act–XTOL,z,act)/ct)*hlv + X TOL,z,act

XTOL,ct,act=(cTOL,act,max/cTOL,max)*XH20,ct,max

Zero: 0,1 nmole/mole Span: 0,97 nmole/mole

Tolueno≤5,0nmole/mole 0,33 0,11

uXILENO uXIL,act=|XXIL,act/cXIL,act,max|*√(cXIL,act,max2+ cXIL,act,max*cXIL,act,min + cXIL,act,min

2)/3 XXIL,act=((XXIL,ct,act–XXIL,z,act)/ct)*hlv + X XIL,z,act

XTOL,ct,act=(cTOL,act,max/cTOL,max)*XH20,ct,max

Zero: 0,10 nmole/mole Span: 0,94 nmole/mole

Xileno≤5,0 nmole/mole 0,33 0,11

uav uav=((Xav/100)*hlv)/√3 Analisador1: 4,07% Analisador2: -0,02%

≤7% do valor medido (4,07/100)*120/√3=2,82 7,95

uDsc uDsv=((Dsc/100)*hlv)/√3 Analisador1: 0% Analisador2: 0%

≤1% (0/100)*120/√3=0,00 0,00

ur,f ur,f=hlv*(sr,f/100) sr,f=((√∑d2f,i/2n)/av)*100

0,6% ≤5,0% durante 3 meses (0,6/100)*120=0,72 0,52

Page 21: Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da

Cálculo da incerteza em medições de ozono em estações da qualidade do ar para o valor limiar de alerta 3

ud,l,z ud,l,z=Dl,z/√3 Analisador1: -0,54 nmole/mole/ 3 meses Analisador2: -0,59 nmole/mole/ 3 meses

≤5,0 nmole/mole 0,59/√3=0,34 0,11

ud,l,lv ul,lv=((Dl,z*100)*hlv)/√3 Analisador1: -0,48% / 3 meses Analisador2: -0,36%/ 3 meses

≤5,0% do valor máximo do intervalo testado de 0 a 250 nmole/mole

(0,48/100)*120/√3=0,33 0,11

ucg ucg=((Xcg/100)*hlv)/2 5%

≤5,0% (5/100)*120/2=3,00 9,00