Ontwikkeling en evaluatie van 2 prototype instrumenten voor de meting van ammoniak in een automatisch meetnet

Ontwikkeld, getest en geoptimaliseerd zijn 2 verschillende meetsystemen voor de meting van ammoniak (NH3) in de buitenlucht. Doelstelling hierbij was het beschikbaar krijgen van een prototype operationele monitor die geschikt zou zijn voor produktie en implementatie op een achttal meetstations van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML). Uitgegaan is van een experimentele WO3-thermodenudersysteem, zoals ontwikkeld door KEMA en een zogenaamde continue-flow natte denuder, ontwikkeld door ECN. Deze beide instrumenten waren door deze instituten reeds gebouwd in een experimentele uitvoering. De experimentele uitvoering van de continue-flow natte denuder is door RIVM vanaf augustus 1992 ingezet in het interim meetnet ammoniak. Voor 'permanente' inzet in het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit wordt door het RIVM een zekere functionele en operationele performance vereist. Enerzijds zijn dat eisen ten aanzien van meetbereik, nauwkeurigheid, tijdsresolutie etc., anderzijds eisen t.a.v. onder andere minimale beschikbaarheid van meetdata en controleerbare kwaliteit. De ontwikkeling en optimalisatie betrof primair de operationaliteit van de apparatuur. De functionele performance van de experimentele apparatuur diende hierbij minimaal gehandhaafd te blijven. De basis-prototypes, gebouwd door KEMA en ECN, werden bij RIVM in het laboratorium (onder controleerbare condities) en in het LML (onder veldomstandigheden) uitvoerig getest en geoptimaliseerd. De ontwikkeling van het KEMA prototype instrument verliep voorspoedig totdat in de testfase in het laboratorium bleek dat de vereiste functionele performance in de daartoe beschikbare doorlooptijd van het project niet haalbaar bleek. Dit betrof met name de meetnauwkeurigheid voor concentraties < 10 ug/m3 en de lage precisie in het gehele meetbereik van 0 - 500 ug/m3 NH3. Besloten moest daarom worden het contract met de KEMA voortijdig te beeindigen. De ontwikkeling van het ECN instrument verliep voorspoediger. Alhoewel ook hier tijdens de testfase diverse problemen optraden, met name met betrekking tot de temperatuursgevoeligheid van het instrument, werd de uiteindelijke realisatie haalbaar geacht. De optimalisatie werd daarom gecontinueerd. Dit leidde uiteindelijk in 1994 tot een prototype instrument dat in de laboratorium en veldtesten grotendeels bleek te voldoen aan de door RIVM vereiste functionele en operationele perfomance en dus geschikt is voor implementatie in het LML ter vervanging van de experimentele apparatuur. Een punt van aandacht blijft de temperatuursgevoeligheid van dit instrument, ook na optimalisatie. Geadviseerd wordt daarom nog een klein aantal additionele modificaties aan het prototype uit te voeren en de temperatuurscondities in de meetstations verder te verbeteren (luchttemperatuur lager dan of gelijk aan 30 graden C).In a project to determine the availability of a prototype instrument suitable for implementation in the National Air Quality Monitoring Network (LML) at 8 locations, two different types of systems for measuring ambient ammonia (NH3) concentrations levels were developed and optimised. Starting points included an experimental version of a WO3 thermodenuder system, developed by KEMA and the ECN continuous-flow wet denuder. This latter instrument has been used in an interim network since August 1992. For "permanent" use in the LML, the RIVM requires a certain functional (e.g. measuring range, accuracy) and operational (e.g. availability of data, quality assurance) performance. The prototypes built by KEMA and ECN were tested by RIVM in the laboratory (under controlled conditions) and in LML (under field circumstances), and optimised. The KEMA prototype instrument was successful until during the laboratory test it turned out that the required functional performance could not be achieved, for example, for the accuracy in the measurement range < 10 ug/m3 and the low precision in the whole range of 0 - 500 ug/m3 NH3. Development of the ECN instrument turned out to be more successful. Although some serious problems were encountered during the test phase (particularly the temperature sensitivity of the instrument) it was decided to continue because successful realisation was thought to be realistic. In 1994, this led to a prototype instrument which could fulfill the required functional and operational performance reasonably and so, was useful for implementation in LML. However, the temperature sensitivity of the instrument still needs special attention. Carrying out additional modifications to the prototype instrument are therefore recommended along with improvements to the temperature conditions in the measurement cabins as well (air temperature lower than or equal to 30 degrees C).DGM/L