新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）34－2019环境空气颗粒物综合采样器校准规范

Calibration Specification for Air and Particulates Comprehensive Samplers

  

 2019-11-20 发布                     2020-02-20 实施

新 疆 维 吾 尔 自 治 区 市 场 监 督 管 理 局  发 布

 

                        

JJF（新）34—2019

环境空气颗粒物综合采样器

校准规范

Calibration Specification for Air and Particulates

Comprehensive Samplers

 

 

归 口 单 位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局

起 草 单 位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院

  本规范委托新疆维吾尔自治区市场监督管理局负责解释

 本规范主要起草人：            

王锦荣  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

            钟  伟  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

参加起草人：

鲜青龙  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

薛文艳  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

曹  峰  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）   

 王  辉  （新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

 

 

目   录

引言…………………………………………………………………………… （Ⅱ）

1  范围…………………………………………………………………………（ 1 ）

2  引用文件……………………………………………………………………（ 1 ）

3  概述…………………………………………………………………………（ 1 ）

4 计量特性…………………………………………………………………… （ 1 ）

4.1气体采样功能计量特性………………………………………………… （ 1 ）

4.2总悬浮颗粒物采样功能计量特性……………………………………… （ 1 ）

4.3 环境空气颗粒物采样功能计量特性…………………………………  （ 1  ）

5  校准条件……………………………………………………………………（ 2 ）

5.1  环境条件…………………………………………………………………（ 2 ）

5.2  测量标准及其他设备……………………………………………………（ 2 ）6  校准项目和校准方法………………………………………………………（ 2 ）

6.1  外观及工作正常性检查…………………………………………………（ 2 ）

6.2  气体采样功能校准项目校准方法………………………………………（ 2 ）

6.3 总悬浮颗粒物采样功能校准项目校准方法…………………………… （ 2 ）

6.4  环境空气颗粒物采样功能校准项目校准方法…………………………（ 2 ）

7  校准结果……………………………………………………………………（ 5 ）

7.1  校准记录…………………………………………………………………（ 5 ）7.2  校准证书…………………………………………………………………（ 5 ）

8  复校时间间隔………………………………………………………………（ 5 ）附录A 环境空气颗粒物综合采样器校准原始记录格式………………………（ 6 ）

附录B.1 校准证书的内容……………………………………………………（ 7 ）

附录B.2 校准证书（内页）格式……………………………………………（ 8 ）

附录C 环境空气颗粒物综合采样器测量不确定度评定示例………………（ 9 ）

引  言

JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。

本规范为首次发布。

 

   

环境空气颗粒物综合采样器校准规范

1   范围

本规范适用于环境空气颗粒物综合采样器的校准。

2   引用文件

本规范引用下列文件：

JJG 943-2011 总悬浮颗粒物采样器检定规程

JJG 956-2013  大气采样器检定规程

HJ 93-2013  环境空气颗粒物（PM₁₀和PM_2.5）采样器技术要求和检测方法

凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。

3   概述

环境空气颗粒物综合采样器由大气采样器与滤膜称重法测量颗粒物浓度的大气颗粒物采样器组合而成。大气采样器仪器对SO2、CO/CO2、NOX等有害气体气体进行采样，滤膜称重法大气颗粒物采样器对环境空气中的总悬浮颗粒物、PM₁₀、PM_2.5等颗粒物进行采样。环境空气颗粒物综合采样器（以下简称仪器）集颗粒物采样、气体采样功能于一体，可同时对环境空气中的颗粒物和体气体进行采样。

4   计量特性

4.1 气体采样功能计量特性及见JJG 956-2013中第4款。

4.2 总悬浮颗粒物采样功能计量特性见JJG 943-2011中第4款。

4.3 环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）采样功能计量特性：

4.3.1工作点流量示值误差：土2% 。

4.3.2 平均流量偏差：土5%。

4.3.3流量重复性：≤2%。

4.3.4流量稳定性：≤2%。

4.3.6温度示值误差：±2℃。

4.3.6大气压示值误差：±500Pa

注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。

5   校准条件

5.1 环境条件

5.1.1  环境温度： (15～40)℃，±5℃。

5.1.2  大气压力：（80～106）kPa。

5.1.3  相对湿度：≤85%。

5.1.4  供电电源：电压（220±22）V，频率（50±1）Hz。 

5.2 测量标准及其他设备

5.2.1流量标准装置：测量范围（0～1200）L/min，最大允许误差为±1%。

5.2.2电子秒表：分度值0.01s,示值误差24 h优于1s。

5.2.3温度计：量程(0～50)℃，最大允许误差为±O.3℃。

5.2.4气压计：量程(60～106) kPa, 最大允许误差为为±0.15kPa。

6   校准项目和校准方法

6.1 外观及工作正常性检查

6.1.1 仪器应有下列标志: 仪器名称、型号、制造日期、仪器编号和制造厂名。

6.1.2 外观不应有影响仪器正常工作的机械损伤，各紧固件和电缆接插件均应紧固，插接良好。

6.1.3气路连接正确，不得有漏气现象。数显部位显示清晰，完整。 仪器配套软件运行稳定，数字式显示仪表应无影响读数的缺陷。

6.2 气体采样功能校准项目校准方法，按JJG 956-2013中6.3进行。

6.3 总悬浮颗粒物采样功能校准项目校准方法，按JJG 943-2011中5.3进行。

6.4 环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）采样功能校准项目校准方法。

6.4.1仪器运行与测量功能正常，仪器配套切割器满足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》的要求。

6.4.2 工作点流量示值误差

接通仪器气路系统，将流量标准装置与采样进气门相连。设定工作点流量，启动仪器，待稳定后，同时分别读取标准仪器流量值和待校仪器示值，重复测量3次，按公式(1)计算工作点流量示值误差。

                                                 （1）

式中：

— 工作点流量示值误差，%；

— 被校仪器工作点流量3次测量值的平均值，L/min；

— 流量标准装置的三次测量结果平均值，L/min L。

6.4.3 平均流量偏差

在6.4.2工作条件和测量方法进行校准，按公式(2)计算平均流量偏差。

                            （2）

式中：

— 平均流量偏差，%；

— 流量标准装置的三次测量结果平均值，L/min L；

— 被测采样器设定的采样流量，16.67L/min、100 L/min或1050 L/min。

6.4.4 流量重复性

在校准环境中，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, 按照公式(3)计算流量重复性 。

                     （3）

式中：   — 标准流量计第i次测量结果， L/min；

— 标准流量计的平均值，L/min；

n — n = 6。

6.4.5 流量稳定性

待仪器稳定后使用流量标准装置测量采样流量的初始值 并开始计时，以后每隔 lO min读取一次，连续测量半小时，共进行4次测量，取4个读数中的最大值和最小值用公式(4)计算出采样流量稳定。

                          (4)

式中：

— 流量稳定性，％；

—仪器被校采样点最大流量示值，L/min；

—仪器被校采样点最小流量示值，L/min；

— 仪器被校釆样点流量初始值。

6.4.6 温度示值误差

待被校仪器稳定后，每隔lmin读取并记录一次标准温度所测量的环境温度值 和被校仪器大气温度传感器测得的环境温度值 ,共记录三次(i=3),按公式(6)计算温度示值误差。

                                   (5)    

                                 （6）

式中： — 第i次的温度示值误差，℃；

—第i次测量的仪器环境温度示值，℃；

—第i次测量的标准温度计温度示值，℃；

— 温度平均示值误差，℃。

6.4.7大气压示值误差

待被校仪器稳定后，每隔1min读取并记录一次标准气压计压力值P_si和被校仪器大气环境压力显示值P_mi，按公式(8)计算被校仪器大气压示值误差。

                               （7）

                                 （8）

式中：

— 第i次的大气压示值误差，kPa；

—第i次测量的仪器环境大气压示值，kPa；

—第i次测量的标准气压计的示值，kPa；

— 大气压平均示值误差kPa。

7   校准结果

7.1校准记录

校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，记录格式见附录A。

7.2校准证书

校准证书由封面和校准数据组成，经校准的仪器应出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录B。

当客户要求时，可以根据计量特性进行符合性判定，并将结论列入校准证书。进行符合性判定时应考虑测量不确定度。

8   复校时间间隔

建议复校时间间隔一般不超过1年。如果仪器经修理、更换重要性能的部件，对仪器性能怀疑时应重新校准。

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

  

附录A

环境空气颗粒物综合采样器校准原始记录格式

 

原始记录编号                           证书编号 

委托单位：
制造厂			校准地点
仪器型号：			仪器编号：
环境温度:          ℃	环境湿度：     ％RH		大气压：         kPa
校准员：	核验员：		校准日期：
校准依据：
主要校准设备名称：		测量范围：
证书编号：		有效期：

 

一、工作点流量示值误差

	三次测量值（L/min）			平均值	示值误差	不确定度
被校仪器流量指示值
标准仪器流量指示值

二、工作点流量偏差

	三次测量值（L/min）			流量偏差	不确定度
被校仪器流量指示值
被校仪器流量设定值

三、流量重复性（%）

	1	2	3	4	5	6	重复性
流量（L/min）

四、流量稳定性

时间（min）	0	10	20	30	40	流量稳定性
流量（L/min）

五、温度示值误差

标准温度	测量值	示值误差	平均示值误差

六、大气压示值误差（kPa）

仪器示值	大气压	示值误差	平均示值误差

                                                              

附录B

校准证书的内容

B.1  校准证书至少包括以下信息：

a） 标题：“校准证书”；

b） 实验室名称和地址；

c） 进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；

d） 校准证书编号，页码及总页数的标识；

e） 校准单位校准专用章；

f） 送校单位的名称和地址：

g） 被校仪器的描述和明确标识：仪器的制造单位、名称、型号及出厂编号；

h） 校准日期；

i） 校准所依据的技术规范的名称及代号；

j） 本次校准所用的主要计量标准器具（包括标准物质）的名称、测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；

k） 校准时的环境温度、相对湿度；

l） 校准结果及其测量不确定度的说明；

m）  校准人与核验人的签名；

n） 校准证书批准人的签名与职务；

o） 校准结果仅对被校对象有效的声明；

p） 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

B.2  校准证书（内页）格式

 

 

校准结果

   附录C  

环境空气颗粒物综合采样器流量的示值误差不确定度评定

1    概述

1.1测量方法：依据JJF(新)－2019《环境空气颗粒物综合采样器校准规程》。

1.2环境条件：温度 :(15～30)℃,相对湿度：＜85%,环境压力：(50～110)kPa。

1.3测量标准：便携式气体、粉尘、烟尘采样仪校验装置,量程100ml/min～1200L/min,最大允差为：± 1.0%。

1.4被测对象: 中流量环境空气颗粒物采样器示值误差,量程(0-120) L /min，大流量环境空气颗粒物采样器,量程(0-1200) L /min。

1.5测量过程: 在测量环境下,用三通导气管分别连接被测仪器进（出）口，校验装置出（进）口，表前压测试端。向校验装置输入当前温度、表前压、现场压力等参数，并启动采样器的采样泵抽取气体，直接从校验装置的液晶显示屏读取流量值。3次读取校验装置显示值的算术平均值与被检采样器显示值之差即为示值误差，测量点一般为100L/min、1050L/min、 16.67 L/min 。

1.6评定结果的使用：在符合上述条件下的测量一般可直接使用本不确定度的评定方法，测试流量值为100L/min，1050L/min的示值误差测量结果的不确定度可直接使用本不确定度的评定结果。

2.建立数学模型

   2.1数学模型

                                             （C.1）

式中：

— 工作点流量示值误差，%；

— 被校仪器工作点流量3次测量值的平均值，L/min；

— 流量标准装置的三次测量结果平均值，L/min L。

2.2灵敏系数

           

2.3传播律公式

由于各项彼此独立不相关，合成标准不确定度为:

                                  （C.2）

一般对于常规测量，测量结果与约定真值很接近，因此可以认为 ≈ ，则上式可以简化为：

                             （C.3）

3．输入量的标准不确定度评定

输入量 的标准不确定度 的来源:包括测量过程中被测环境空气颗粒物采样器流量不稳定性、气压、温度变化、电源稳定性的影响,测量人员读数过程的影响,综合体现于测量值的测量重复性,采用A类方法进行评定。

 输入量 的标准不确定度 包括采样器校验装置测量重复性引入的不确定度和仪器的不确定度。

3.1标准不确定度 的评定

取一台中流量环境空气颗粒物采样器设定检测点为16.67L/min,在重复性条件下连续测量10次,获得测量值为（L /min）：16.6、16.65、16.75、16.69、16.82、16.87、16.71、16.68、16.71、16.69，

 

    校准结果取重复测量3次的值计算，则重复性引入的标准不确定度为：

        

3.2 标准不确定度 的评定

实际工作中发现采样器校验装置测量重复性引入的不确定度很小，可以或略不计。

由采样器校验装置不确定度引起,采用B类方法进行评定,根据规程要求,采样器校验装置的流量最大允许误差为±1.0%,其允许误差限为±1%，按均匀分布考虑,取包含因子k= ,则 

        

4.标准不确定度汇总表

标准不确定度	不确定度来源	标准不确定度
	重复性	0.29%
	校验装置的最大允许误差	0.578%

5.合成标准不确定度

由于各项彼此独立不相关，合成标准不确定度按公式（C.3）计算：

 

               

6.扩展不确定度的评定

取k=2,则扩展不确定度,则 。

7  测量不确定度的报告与表示

测量点为16.67L/min时， ，k=2。