JJG(浙) 137-2017 细颗粒物(PM2.5)自动监测仪检定规程

JJG(浙)137-2017 2细颗粒物(PM₂.5)自动监测仪检定规程JJG(浙)137-2017本规程经浙江省质量技术监督局于2017年6月30日批准，并自2017年7月15日起施行。聚光科技(杭州)股份有限公司陈哲敏(浙江省计量科学研究院)林桢(浙江省计量科学研究院)陈宁(浙江省计量科学研究院)李国水(浙江省计量科学研究院)潘孙强(浙江省计量科学研究院)黄伟(聚光科技(杭州)股份有限公司)孙鸿良(杭州市环境监测中心站)IJJG(浙)137-2017目录 2术语和计量单位 4计量性能要求 5通用技术要求 6.1检定环境条件 6.2检定用标准器具及设备 6.3检定项目 附录A测量不确定度评定实例 附录BPM₂5自动监测仪检定记录格式 附录CPM₂5自动监测仪检定证书内页格式 附录DPM25自动监测仪检定结果通知书内页格式 Ⅱ空气颗粒物(PM10和PM₂.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法》和HJ93-2013《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)采样器技术要求及检测方法》等标准1范围2术语和计量单位2.4工作点流量airflowrate2.550%切割粒径(Da50)50%cutpointdiameter2.6捕集效率的几何标准偏差(og)geometricstandarddeviationofsampling(1)捕集效率为16%时对应的粒子空气动力学直径Da16与捕集效率为50%(2)捕集效率为50%时对应的粒子空气动力学直径Da50与捕集效率为84%计算公式见(1)、(2)式：23概述4计量性能要求±5%工作点流量大气压示值误差350%切割粒径5通用技术要求6计量器具控制6.1.1环境温度：(15~30)℃;相对湿度：≤85%。PM₂5质量浓度检定装置的测量不确定度为6%,k=2。4测量范围为(-60~100)℃,分度值0.01℃,最大允许误差为±0.1℃。测量范围为(60~106)kPa,最大允许误差为±0.15kPa。6.3检定项目检定项目见表2。首次检定后续检定外观十十十十十十十十十十十十十十温度示值误差十十大气压示值误差十十十十十十十50%切割粒径十十注：1.“+”为需要检定项目；“-”为不需要检定项目。2.经安装及维修后对采样装置计量性能有较大影响的，其行。6.4检定方法气路连接正确，数显部位显示清晰完整。6.4.2检定前准备仪器需在检定环境条件下放置2h以上，方可进行检定。JJG(浙)137-20175在检定环境中，启动仪器，待其稳定后将流量标准装置与仪器进气口相连，连续读取标准流量值和被检仪器流量示值(均为工况)3次，按公式(3)计算瞬在检定环境中，待仪器稳定后，使用流量标准装置测量仪器工况流量，重复测量3次，按公式(4)计算平均流量偏差。Q—仪器流量的算术平均值，L/min;Q,—仪器的工作点流量，16.67L/min。在检定环境中，待仪器稳定后，使用流量标准装置测量仪器工况流量，重复测量6次，按公式(5)计算流量重复性。式中：sr—仪器的流量重复性；Qe—仪器流量的算术平均值，L/min;n—测量次数。6在检定环境中，待仪器稳定后，使用流量标准装置测量仪器流量的初始值Q,并开始计时，以后每隔20分钟读取1次流量值，共3次。对于间歇抽气的仪器，可缩短间隔时间以在单个抽气周期内读取3次流量值。取4个读数中的最大值和最小值按公式(6)计算采样流量稳定性。式中：δ—流量稳定性；Qmin—仪器最小流量示值，L/min;在检定环境中，待仪器稳定后，将被检仪器的时间设定为1小时，启动被检仪器的同时按下秒表开始计时，当被检采样器停止工作时停止秒表或计时器的计时。分别读取和记录被检仪器开始时间to、结束时间t₁和秒表显示时间t₂。按公式 (7)计算计时示值误差。t₁—被检仪器结束时间，(时-分-秒);在检定环境中，待仪器稳定后，分别读取并记录标准温度计环境温度示值Ts和被检仪器环境温度显示值Tm,按公式(8)计算温度示值误差。T₈—标准温度计温度示值，℃。在检定环境中，待仪器稳定后，分别读取并记录标准气压计压力值Ps和被检JJG(浙)137-20177仪器大气环境压力显示值Pm,按公式(9)计算被检仪器大气压示值误差8。被检仪器显示大气压示值，kPa;6.4.10质量浓度示值误差将被检仪器按照附录A所示的质量浓度检定装置中开展检定。按公式(10)计算仪器在每个质量浓度点的质量浓度示值误差。本规程中的质量浓度为标准状态温度为273.15K,压力为101.325kPa时的浓度。6.4.11质量浓度零点漂移在被检仪器正常工作过程中，在测量单元前串接0.3μm过滤滤筒抽取空气，保持气体流速稳定，连续读取仪器示值3次，记录仪器示值C₁、C₂、C₃,分别计算C₂、C₃与C₁的偏差，取其中绝对值最大的值为仪器质量浓度零点漂移的检定结果。86.4.12切割器50%切割粒径与捕集效率的几何标准偏差采用表3所示的8种粒径的颗粒物进行切割性能检定，检定示意图如图1所示，所采用的颗粒物为有证标准物质或可溯源的粒径谱仪监测的单分散颗粒物。实验粒子的空气动力学当量直径(μm)利用气溶胶发生器发生如表3所示的单分散气溶胶颗粒，通过粒径谱仪获得切割器上下游浓度值，每个点单独测量3次，利用式(12)计算单次气溶胶的捕集效率。式中：n;—每个粒径点单次测量的捕集效率，%;Cl;—切割器上游固态单分散颗粒物单次测量浓度，/m³;C₂j—切割器下游固态单分散颗粒物单次测量浓度，/m³;i—发生的气溶胶粒径点(i=1~8);对发生8种粒径的粒子，利用式(13)计算8个粒径点的平均捕集效率，JJG(浙)137-20179式中：η—每个粒径点捕集效率的平均值(i=1~8),%。对每个粒径点进行符合性判断，利用式(14)计算捕集效率相对标准偏差，如果标准偏差超过10%,则该粒径点的捕集效率测试无效，将得到的8个捕集效率平均值通过式(15)计算出拟合曲线，得出切割器捕集效率为16%,50%,84%时所对应的空气动力学当量直径Da₁6,Da50,Da84,y—每个粒径点捕集效率。7检定结果的处理7.1按本规程要求检定合格的仪器，发给检定证书；检定不合格的仪器，发给检定结果通知书，并注明不合格项目。7.2检定证书和检定结果通知书内页格式见附录C,附录D。8检定周期PM2.5自动监测仪的检定周期不超过1年。JJG(浙)137-2017附录A测量不确定度评定实例A.1概述PM₂.5自动监测仪主要用于测量空气中细颗粒物(PM₂.5)的质量浓度，因此检定结果的不确定度评定主要评定质量浓度示值误差的不确定度。质量浓度示值误差的不确定度包括质量浓度检定装置引入的不确定度和检定过程引入的不确定度。质量浓度检定装置引入的不确定度主要包括PM₂5质量浓度监测装置引入的不确定度和气溶胶发生混匀装置不均匀性引入的不确定度；检定过程引入的不确定度主要是浓度测量稳定性。A.2方法分析将PM2.5质量浓度检定装置和被检仪器设定为相同采样时间等流量采样。记录在 检定时间段内PM₂5质量浓度检定装置的标准浓度值Cs和被检仪器浓度测量值Cm,计算得到PM₂5质量浓度示值误差δA.3评定模型A.4不确定度评定质量浓度检定装置示意图如图A1所示。1-气溶胶发生器，2-静电中和，3-混合稀释器，4-鞘气，5-激光器，6-扩束系统，7-光阑，8-柱面镜，9-光陷阱，10-光电倍增管，11-颗粒物采样器，12-天平。PM₂.5质量浓度检定装置溯源至称重法(实验中利用百万分之一天平称重),以表A1给出的一组试验数据为例，进行不确定度评定。称重法浓度值Cb(μg/m³)PM₂5质量浓度检定装置测量值Cs(μg/m³)计算标准偏差，得到不确定度为u(C,)=2.1%因此检定装置的测量不确定度为4.2%,k=2。A.4.2被检仪器引入的不确定度评定。PM₂5自动监测仪检定示意图如图A2所示。1-PM25自动监测仪检定装置，2-被检仪器。以表A2中给出的一组试验数据为例。PM2.5质量浓度检定装置测量值C(μg/m³)被检仪器示值Cm(μg/m³)计算标准偏差，得到不确定度为扩展不确定度为15%,k=2。JJG(浙)137-2017因此扩展不确定度U=16%,k=2。 流量指示值(L/min)流量示值误差(%)流量标准值(L/min)123平均流量偏差(%)流量值(L/min)次数123456流量重复性(%)流量值(L/min)123流量稳定性(%)流量值(L/min)起始时间to(s)停止时间t₁(s)秒表计时t₂(s)示值误差△t(s)标准温度值Ts(℃)温度测量值Tm(℃)示值误差△T(℃)标准压力值Ps(kPa)仪器压力示