1 適用范圍
本標準規定了環(huán)境空氣顆粒物(PM10 和 PM2.5)連續自動(dòng)監測系統的技術(shù)要求、性能指標和檢測方法。
本標準適用于環(huán)境空氣顆粒物(PM10 和 PM2.5)連續自動(dòng)監測系統的設計、生產(chǎn)和檢測。
2 規范性引用文件
本標準引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB 3095 環(huán)境空氣質(zhì)量標準
GB/T 17214.1 工業(yè)過(guò)程測量和控制裝置工作條件 第 1 部分:氣候條件
HJ 93 環(huán)境空氣顆粒物(PM10 和 PM2.5)采樣器技術(shù)要求及檢測方法
HJ 618 環(huán)境空 氣 PM10 和 PM2.5 的測定 重量法
HJ 656 環(huán)境空氣顆粒物(PM2.5)手工監測方法(重量法)技術(shù)規范
HJ 817 環(huán)境空氣顆粒物(PM10 和 PM2.5)連續自動(dòng)監測系統運行和質(zhì)控技術(shù)規范
HJ 1100 環(huán)境空氣中顆粒物(PM10 和 PM2.5)β射線(xiàn)法自動(dòng)監測技術(shù)指南
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
3.1
空氣動(dòng)力學(xué)直徑 aerodynamic diameter
指單位密度(ρ0=1 g/cm3)的球體,在靜止空氣中作低雷諾數運動(dòng)時(shí),達到與實(shí)際粒子相同的最終沉降速度時(shí)的直徑。
3.2
顆粒物(粒徑小于等于 10 μm) particulate matter(PM10)
指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于 10 μm 的顆粒物,也稱(chēng)可吸入顆粒物。
3.3
顆粒物(粒徑小于等于 2.5 μm) particulate matter(PM2.5)
指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于 2.5 μm 的顆粒物,也稱(chēng)細顆粒物。
3.4
切割器 particle separate device
指具有將不同粒徑粒子分離功能的裝置。
3.5
50% 切割粒徑(Da50)50% cutpoint diameter
指切割器對顆粒物的捕集效率為 50%時(shí)所對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑。
3.6
捕集效率的幾何標準偏差(σg) geometric standard deviation of sampling efficiency
有以下兩種表達方式:
(1)捕集效率為 16%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑 Da16 與捕集效率為 50%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑 Da50 的比值;
(2)捕集效率為 50%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑 Da50 與捕集效率為 84%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑 Da84 的比值。
3.7
標準狀態(tài) standard state
指溫度為 273 K,壓力為 101.325 kPa 時(shí)的狀態(tài)。
3.8
實(shí)際狀態(tài) ambient state
指溫度為實(shí)際環(huán)境溫度,壓力為實(shí)際環(huán)境大氣壓時(shí)的狀態(tài)。本標準性能檢測中顆粒物的濃度值均為實(shí)際狀態(tài)下濃度值。
3.9
參比方法 reference method
國家和行業(yè)發(fā)布的標準方法。
3.10
平行性 parallelism of monitors
指每一批次測量數據相對標準偏差的均方根。
3.11
動(dòng)態(tài)加熱系統 dynamic heating system
指根據樣氣相對濕度值調節采樣管加熱功率的裝置。
3.12
揮發(fā)性補償系統 concentration compensation system for volatile particle
指能夠減少水分干擾、補償顆粒物揮發(fā)損失的裝置。
4 系統組成
PM10 和 PM2.5自動(dòng)監測系統包括樣品采集單元、樣品測量單元、數據處理單元及其他輔助設備。
4.1 樣品采集單元
樣品采集單元將環(huán)境空氣顆粒物進(jìn)行切割分離,并將目標顆粒物輸送到樣品測量單元。該部分由采樣入口、切割器、采樣管等組成。其中采樣管應配備動(dòng)態(tài)加熱系統或揮發(fā)性補償系統。
4.2 樣品測量單元
樣品測量單元對采集的環(huán)境空氣 PM10 或 PM2.5 樣品進(jìn)行測量。
4.3 數據處理單元
數據處理單元對數據進(jìn)行顯示、采集、處理、存儲和傳輸。
4.4 其它輔助設備
其它輔助設備包括安裝儀器設備所需要的機柜或平臺、安裝固定裝置、采樣泵、流量校準適配器、氣密性檢查適配器和其它質(zhì)控裝置等。
5 技術(shù)要求
5.1 外觀(guān)要求
5.1.1 PM10 和 PM2.5自動(dòng)監測系統應具有產(chǎn)品銘牌,銘牌上應標有儀器名稱(chēng)、型號、監測因子、工作電壓、生產(chǎn)單位、出廠(chǎng)編號、制造日期等信息。
5.1.2 切割器應具有唯一性標識,標識上應標有切割器名稱(chēng)、型號、工作點(diǎn)流量、生產(chǎn)單位、出廠(chǎng)編號等信息。
5.1.3 外觀(guān)應完好無(wú)損,無(wú)明顯缺陷,各零、部件連接可靠,各操作鍵、按鈕靈活有效。
5.1.4 應能顯示軟件版本號。
5.2 工作條件
5.2.1 切割器在以下環(huán)境條件中應能正常工作:
環(huán)境溫度:(-30~50)℃; 大 氣 壓:(80~106)kPa。
5.2.2 監測儀在以下環(huán)境條件中應能正常工作:
環(huán)境溫度:(15~35)℃; 相對濕度: ≤85%;
大 氣 壓:(80~106)kPa。
5.2.3 供電電壓
AC(220±22)V,(50±1)Hz。
注:低溫、低壓等特殊環(huán)境下,系統配置應滿(mǎn)足當地環(huán)境條件的使用要求。
5.3 安全要求
5.3.1 絕緣電阻
在環(huán)境溫度為(15~35)℃,相對濕度≤85%條件下,設備電源端子對地或機殼的絕緣電阻不小于 20 MΩ。
5.3.2 絕緣強度
在環(huán)境溫度為(15~35)℃,相對濕度≤85%條件下,設備在 1500 V(有效值)、50 Hz正弦波實(shí)驗電壓下持續 1 min,不應出現擊穿或飛弧現象。
5.3.3 β射線(xiàn)源安全
PM10 和 PM2.5 自動(dòng)監測系統所配置監測儀的測量方法為β射線(xiàn)吸收法時(shí),使用的β射線(xiàn)源應符合放射性安全標準。
5.4 功能要求
5.4.1 數據顯示、記錄和輸出要求
5.4.1.1 具備顯示、記錄和輸出表 1 中所列的測量數據的功能,數據的單位和顯示小數位數應滿(mǎn)足表 1 要求,數據記錄應符合附錄 A 的要求。
5.4.1.2 具備數字信號輸出功能。
5.4.1.3 具備數據的標記功能,應能標記維護、校準、故障或其他異常情況。
表 1 顯示、記錄和輸出測量數據清單
序號 | 測量數據名稱(chēng) | 單位 | 小數位 |
1 | 顆粒物實(shí)際狀態(tài)濃度 | μg/m3 | 1 |
2 | 顆粒物標準狀態(tài)濃度 | μg /Nm3 | 1 |
3 | 實(shí)際狀態(tài)累積?體積 | L(或m3) | 1(3) |
4 | 標準狀態(tài)累積體積 | NL(或Nm3) | 1(3) |
5 | 環(huán)境溫度 | ℃ | 1 |
6 | 環(huán)境大氣壓 | kPa | 1 |
7 | 流量(實(shí)際狀態(tài)) | L/min | 2 |
8 | 樣氣溫度 | ℃ | 1 |
9 | 樣氣濕度或樣氣露點(diǎn)濕度 | %RH | 1 |
5.4.2 參數顯示、記錄和輸出要求
5.4.2.1 具備顯示、記錄和輸出表 2 中所列參數的功能。
?表 2 參數清單
參數類(lèi)別 | ?參數名稱(chēng) |
系統修正參數 | 濃度修正斜率 |
濃度修正截距 | |
測量參數 | 測量校準系數(如β射線(xiàn)吸收系數或振蕩天平彈性系數等) |
環(huán)境溫度校準系數 | |
環(huán)境大氣壓校準系數 | |
流量校準系數 |
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