HJ 653-2021 環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法

1 適用范圍

      本標準規定了環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀ 和PM_2.5）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PM_2.5）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或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。

      HJ 93 環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀ 和PM_2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方法

      HJ 618 環(huán)境空氣 PM₁₀ 和PM_2.5 的測定 重量法

      HJ 656 環(huán)境空氣顆粒物（PM_2.5）手工監測方法（重量法）技術(shù)規范

      《放射性同位素與射線(xiàn)裝置安全和防護管理辦法》（原環(huán)境保護部令 2011 年第 18 號）

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

      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）

      環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)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（PM_2.5）

      環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)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

      具有分離大氣中不同粒徑粒子功能的裝置。

3.5

      50%切割粒徑 50% cut-point diameter（Da₅₀）

      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)直徑。

3.6

      捕集效率的幾何標準偏差 geometric standard deviation of sampling efficiency (σ_g)

      切割器對顆粒物捕集效率的幾何標準偏差有以下 2 種表達方式：

      a）捕集效率為 16%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑 Da₁₆ 與捕集效率為 50%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑 Da₅₀ 的比值；

      b）捕集效率為 50%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑 Da₅₀ 與捕集效率為 84%時(shí)對應的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑 Da₈₄ 的比值。

3.7

      標準狀態(tài) standard state

      溫度為 273.15 K，壓力為 101.325 kPa 時(shí)的狀態(tài)。

3.8

      實(shí)際狀態(tài) actual state

      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

      國家或行業(yè)發(fā)布的標準方法。

3.10

      平行性 parallelism

      每 1 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

      根據采樣氣流相對濕度值調節采樣管加熱功率、減少水分干擾的裝置。

3.12

      揮發(fā)性顆粒物補償系統 compensation system for volatile particulates

      能夠補償顆粒物中揮發(fā)性組分的損失、減少水分干擾的裝置。

4 系統組成

4.1 系統組成

      PM₁₀ 和PM_2.5 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。

4.2 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)性顆粒物補償系統。

4.3 樣品測量單元

      樣品測量單元對采集的環(huán)境空氣PM₁₀ 或PM_2.5 樣品進(jìn)行測量。

4.4 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。

4.5 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PM_2.5 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，各操作按鍵、按鈕靈活有效。

5.2 工作條件

5.2.1 切割器正常工作環(huán)境條件

      環(huán)境溫度：－30 ℃～50 ℃；大氣壓：80 kPa～106 kPa。

5.2.2 監測儀正常工作環(huán)境條件

      環(huán)境溫度：15 ℃～35 ℃；相對濕度：≤85% RH；大氣壓：80 kPa～106 kPa。

5.2.3 系統正常工作供電電壓

      AC 220 V±22 V，50 Hz±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% RH 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% RH 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 PM_2.5 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《放射性同位素與射線(xiàn)裝置安全和防護管理辦法》的要求。

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