JJG(津) 3016-2021 高负载环境空气采样器

高负载环境空气采样器High-loadAmbientAirSamplers2021―04―16发布2021―05―16实施天津市市场监督管理委员会发布京津冀地方计量检定规程JJG(津)3016—2021JJG(津)3016－2021-归口单位：天津市市场监督管理委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院河北省计量监督检测研究院北京市计量检测科学研究院参加起草单位：天津市生态环境监测中心本规程委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释高负载环境空气采样器JJG(津)3016-2021High-loadAmbientAirSamplersJJG(津)3016－2021-本规程主要起草人：王振国(天津市计量监督检测科学研究院)江宁川(天津市计量监督检测科学研究院)方静(河北省计量监督检测院)张国城(北京市计量检测科学研究院)参加起草人：崔明(天津市生态环境监测中心)王晓明(天津市计量监督检测科学研究院)JJG（津）3016—2021I目录引言…………………………………………………………………………………………(Ⅱ)1范围……………………………………………………………………………………(1)2概述……………………………………………………………………………………(1)3计量性能要求…………………………………………………………………………(1)4通用技术要求……………………………………………………………………………(2)4.1常规检查……………………………………………………………………………(2)5计量器具控制…………………………………………………………………………(2)5.1检定条件……………………………………………………………………………(2)5.2检定项目……………………………………………………………………………(3)5.3检定方法………………………………………………………………………………(3)5.4检定结果的处理……………………………………………………………………(7)5.5检定周期……………………………………………………………………………(7)附录A………………………………………………………………………………………(8)附录B………………………………………………………………………………………(10)JJG（津）3016—2021II引言本规程是以JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和JJF1001-2011《通用计量术语及定义》为依据制定。本规程参考了JJG943-2011《总悬浮颗粒物采样器》、HJ/T374-2007《总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法》、HJ194-2017《环境空气质量手工监测技术规范》、HJ955-2018《环境空气氟化物的测定滤膜采样/氟离子选择电极法》和HJ539-2015《环境空气铅的测定石墨炉原子吸收分光法》等规程、标准中内容。本规程为首次发布。JJG（津）3016—20211高负载环境空气采样器检定规程1范围本规程适用于采样流量在10L/min～120L/min范围内高负载环境空气采样器的首次检定、后续检定和使用中检查。2概述高负载环境空气采样器（以下简称采样器）包括负载阻力可达到20kPa的环境空气氟化物采样器以及环境空气重金属采样器。采样器工作原理是：采样器以恒流的方式在一定的流速（流量）下进行采样，使一定体积的空气样品通过滤膜后，将环境空气中气态和颗粒态污染物固定或阻留在滤膜上，达到定量收集的目的。环境空气氟化物采样器根据采集气态和颗粒态或仅采集颗粒态的流量不同，分为16.7L/min、50L/min和100L/min，其中采样流量为50L/min时需要克服20kPa负载阻力。环境空气重金属采样器用于采集空气中颗粒态样品，采样流量为100L/min。采样器一般由采集单元（包括采样头、滤膜夹、滤膜等）、流量测量控制单元（采样泵、流量传感器、温度传感器等）、数据处理单元、显示单元组成。采样器结构示意图见图1。图1采样器结构示意图3计量性能要求采样器的计量性能要求见表1。JJG（津）3016—20212表1采样器计量性能要求检定项目计量性能要求温度示值误差±1.0℃大气压示值误差±500Pa计时误差采样时间20min的计时误差应不超过±1s流量示值误差±5%流量重复性≤2%流量稳定性6h内的采样流量变化≤5%负载能力采样口施加负载阻力，采样流量变化应不超过±5%进气口尺寸偏差±2.0%4通用技术要求4.1常规检查4.1.1仪器外观应无影响仪器正常工作的损伤，主机外壳周围均匀对称分布，滤膜托网平整。4.1.2仪器结构完整，连接可靠，各按钮应能正常使用。4.1.3显示部分清晰完整。仪器说明书应对仪器流量及仪器承载能力进行说明。4.1.4仪器铭牌清晰标明仪器名称、型号、出厂编号、出厂日期及制造厂名称。5计量器具控制5.1检定条件5.1.1环境条件环境温度：（10～35）℃；相对湿度：≤85%；大气压：（86～106）kPa；电源电压：AC（220±22）V，（50±1）Hz。5.1.2检定用计量标准器及配套设备5.1.2.1计量器具流量标准装置的测量范围应满足被检采样器的要求，最大允许误差为±1.0%。5.1.2.2主要配套设备a)电子秒表：最大允许误差为±0.5s/d，分辨力0.01s。b)温度计：测量范围（0～50）℃，最大允许误差为±0.2℃。c)气压表：测量范围（860～1060）hPa，最大允许误差为±2.5hPa。JJG（津）3016—20213d)游标卡尺：测量范围（0～200）mm，最大允许误差为±0.02mm。e)阻力装置：阻力发生范围（0～30）kPa，压力测量范围（-25～25）kPa，0.5级。5.2检定项目检定项目如表2所示。表2检定项目一览表序号检定项目首次检定后续检定使用中检查1常规检查+++2温度示值误差+++3大气压示值误差+++4计时误差++-5流量示值误差+++6流量重复性+++7流量稳定性+--8负载能力++-9进气口尺寸偏差++-注：1.“+”表示需检定项目，“-”表示不需要检定项目。2.“进气口尺寸偏差”项目的检定，仅针对配备了总悬浮颗粒物采样头的采样器进行。5.3检定方法5.3.1常规检查按照4.1的要求采用目测和手感检查。5.3.2温度示值误差将采样器温度感应探头和温度计置于同一环境，同一位置1h后，分别记录采样器的环境温度显示值T和温度计测量值sT。按公式（1）计算温度示值误差ΔT。sTTT-=D（1）式中：T—采样器的环境温度显示值，℃；sT—温度计测量值，℃。5.3.3大气压示值误差将采样器和气压表置于同一环境中1h后，分别记录采样器的大气压力显示值p和JJG（津）3016—20214气压表测量值sp。按公式（2）计算大气压示值误差Δp。sD=-ppp（2）式中：p—采样器的大气压显示值，Pa；sp—气压表测量值，Pa。5.3.4计时误差将采样器的采样时间设置为20min。同时启动秒表和采样器，待采样器到达设定时间时，停止计时，记录秒表最后显示时间，按公式（3）计算计时误差。0sDt=t-t（3）式中：Dt—计时误差，s；0t—采样器采样定时时间，0t=20min=1200s；st—秒表测得时间，s。5.3.5流量示值误差取下采样头，模拟采样器正常采样状态，在检定接口安装符合标准要求的洁净滤膜，将流量标准装置与之连接，将采样器流量调至选定的工作点流量，通常工作点流量为16.7L/min、50L/min或者100L/min。待采样器稳定后进行流量测定，读取流量标准装置的工况测量值，重复测定10次，取算术平均值作为该点的流量测量结果q，按公式（4）计算流量示值误差，取绝对值最大值作为流量示值误差的检定结果。yq%100-=´qqδq（4）式中：qδ—流量示值误差，%；q—流量标准装置测量结果的平均值，L/min；yq—被检采样器显示的工况流量，L/min。注：对于只显示标况流量的采样器，需先按公式（5）将q换算为标况流量sq，再JJG（津）3016—20215按公式（4）进行示值误差计算。sss××=TPqqPT（5）式中：sq—换算后的标况流量，L/min；sT—标准状态下的热力学温度，273.15K；sP—标准状态下的大气压，101325Pa；T—环境热力学温度，K；P—环境大气压，Pa。5.3.6流量重复性选择采样器的高负载工作点流量，依据5.3.5方法，读取10次流量值，按公式（6）计算流量重复性。21rel100%1-=´-ånii=(qq)1sqn（6）式中：rels—流量重复性，%；iq—第i次的测量结果，L/min；q—检定点工况流量的算术平均值，L/min；n—测量次数。5.3.7流量稳定性设定采样器的工作点流量，依据5.3.5的方法，每隔2h读取一个数据，连续测试6h，取最大值maxq和最小值minq，按公式（7）计算流量稳定性W。maxmin0100%-=´qqWq（7）式中：maxq—流量标准装置测量结果的最大值，L/min；JJG（津）3016—20216minq—流量标准装置测量结果的最小值，L/min；0q—采样器的工作点流量值，L/min。5.3.8负载能力5.3.8.1氟化物采样器负载能力将采样器流量设定为50L/min，在5.3.5检定条件下启动采样器，待采样器流量稳定后连续读取流量标准装置测量的流量值3次，连接并调节阻力装置，将负载阻力逐渐增加到20kPa，运行稳定后读取流量标准装置测量的流量值3次，按公式（8）计算流量变化量B即为负载能力。将采样器流量分别设定为16.7L/min、100L/min，在5.3.5检定条件下启动采样器，待采样器流量稳定后读取流量标准装置测量的流量值3次，连接并调节阻力装置，将负载阻力逐渐增加到（4～6）kPa，运行稳定后读取流量标准装置测量的流量值3次，按公式（8）计算流量变化量B即为负载能力。120100%-=´qqBq（8）式中：0q—采样器的设定流量值，L/min；1q—施加阻力前流量标准装置测量的流量平均值，L/min；2q—施加阻力后流量标准装置测量的流量平均值，L/min。5.3.8.2重金属采样器负载能力设定采样器的工作点流量100L/min，在5.3.5检定条件下启动采样器，待采样器流量稳定后连续读取流量标准装置测量的流量值3次，连接并调节阻力装置，将负载阻力逐渐增加到20kPa，运行稳定后读取流量标准装置测量的流量值3次，按公式（8）计算流量变化量B即为负载能力。注：指标仅针对有20kPa负载声明的重金属采样器，如没有该阻力声明，则不执行本规程。5.3.9进气口尺寸偏差依据图2，用游标卡尺测量采样口的尺寸。JJG（津）3016—20217图2采样器采样口示意图按公式（9）计算进气口尺寸偏差L,iδ，取绝对值最大者对应的结果作为进气口尺寸偏差L,iδ。ss100%-=´iL,iLLδL（9）式中：L,iδ—采样器采样口第i点的进气口尺寸偏差，%；iL—采样器采样口第i点的实测尺寸，mm；sL—采样器采样口的设计尺寸，mm。5.4检定结果处理检定合格的发给检定证书，不合格的发给检定结果通知书，并注明不合格的项目。5.5检定周期检定周期一般不超过1年。采样器如经过修理或发现测量结果有疑问时，可随时进行检定。——————————JJG（津）3016—20218附录A高负载环境空气采样器检定原始记录参考格式客户名称证书编号客户地址原始记录编号仪器名称仪器型号温度℃生产厂家仪器编号湿度%RH检定地点大气压kPa检定依据JJG(津)3016-2021《高负载环境空气采样器》标准器名称型号规格出厂编号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号有效期至上级溯源机构名称A.1常规检查：A.2温度示值误差、大气压示值误差、计时误差检定参数采样器显示值标准器测量值示值误差时间（s）温度（℃）大气压（Pa）A.3流量示值误差流量示值qy(L/min)测得值(L/min)平均值q(L/m