GB/T 42660-2023气溶胶颗粒数量浓度凝结核颗粒计数器的校准

ICS19120

CCSA.28

中华人民共和国国家标准

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

气溶胶颗粒数量浓度

凝结核颗粒计数器的校准

Aerosolparticlenumberconcentration—

Calibrationofcondensationparticlecounters

ISO278912015IDT

(:,)

2023-08-06发布2024-03-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号

4………………………5

使用参比仪器校准的一般原则

5…………7

通则

5.1…………………7

校准气溶胶的要求

5.2…………………8

校准装置的构成

5.3……………………8

组件及其要求

5.4………………………9

初级气溶胶源

5.4.1…………………9

荷电调节器

5.4.2……………………10

差分电迁移分级器

5.4.3(DEMC)…………………10

补气或排气

5.4.4……………………10

混合装置分流器和连接管

5.4.5、…………………11

参比仪器或

5.4.6:FCAECPC……………………11

其他工具

5.4.7………………………12

和作为参比仪器的差异

5.5FCAECPC……………12

使用作为参比仪器进行校准

6FCAE…………………13

装置与校准程序通则

6.1………………13

准备

6.2…………………16

概述

6.2.1……………16

初级气溶胶

6.2.2……………………16

其他设备

6.2.3………………………16

差分电迁移分级器

6.2.4(DEMC)…………………16

法拉第杯气溶胶静电计

6.2.5(FCAE)……………16

待测凝结核颗粒计数器待测

6.2.6(CPC)…………18

检查设置的完整性

6.2.7……………18

检测效率的校准程序

6.3………………20

概述

6.3.1……………20

粒度调整

6.3.2DEMC………………20

初级气溶胶调整

6.3.3………………20

Ⅰ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

分流器的浓度偏差校正因子β的测试

6.3.4………20

待测效率的测试

6.3.5CPC………………………21

不同颗粒浓度的测试

6.3.6…………22

不同粒度的测试

6.3.7………………22

第一个测点的重复测试

6.3.8………………………22

校准证书的准备

6.3.9………………22

测量的不确定度

6.4……………………22

概述

6.4.1……………22

粒度

6.4.2……………23

检测效率

6.4.3………………………23

颗粒数量浓度

6.4.4…………………24

使用作为参比仪器进行校准

7CPC……………………24

装置与校准程序通则

7.1………………24

准备

7.2…………………27

概述

7.2.1……………27

初级气溶胶

7.2.2……………………27

其他设备

7.2.3………………………27

差分电迁移分级器

7.2.4(DEMC)…………………27

参比凝结核颗粒计数器参比

7.2.5(CPC)…………27

待测凝结核颗粒计数器待测

7.2.6(CPC)…………28

检查设置的完整性

7.2.7……………28

检测效率的校准程序

7.3………………30

概述

7.3.1……………30

粒度调整

7.3.2DEMC………………30

初级气溶胶调整

7.3.3………………30

分流器偏差β的测试

7.3.4…………31

待测效率的测试

7.3.5CPC………………………31

不同颗粒浓度的测试

7.3.6…………32

不同粒度的测试

7.3.7………………32

第一个测点的重复测试

7.3.8………………………32

校准证书的准备

7.3.9………………32

测量的不确定度

7.4……………………32

概述

7.4.1……………32

粒度

7.4.2……………32

检测效率

7.4.3………………………32

颗粒数量浓度

7.4.4…………………33

结果报告

8…………………34

Ⅱ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

附录资料性的性能特点

A()CPC……………………35

附录资料性颗粒物表面性质对检测效率的影响

B()CPC…………42

附录资料性校准证书的示例

C()………………………43

附录规范性检测效率的计算

D()CPC…………………52

附录资料性可追溯性图

E()……………60

附录资料性稀释器

F()…………………62

附录规范性参比仪器和待测进气处浓度偏差校正因子的评定

G()CPC…………64

附录资料性校准范围扩大到较低的浓度

H()…………68

附录资料性检测效率测量的示例

I()…………………73

附录规范性体积流量校准

J()…………87

附录规范性在最大颗粒数量浓度下测试荷电调节器和

K()DEMC………………89

附录资料性当使用参比时推荐使用的一种数据记录方法

L()FCAE………………90

附录资料性由于粒度的不确定度导致的检测效率的不确定度

M()…………………92

附录资料性校准结果的应用

N()………………………93

参考文献

……………………94

Ⅲ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用气溶胶颗粒数量浓度凝结核颗粒计数器的校准

ISO27891:2015《》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

用或替代

———“GB/T27025ISO/IEC17025”“ISO/IEC17025”。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC168)。

本文件起草单位中国环境科学研究院青岛众瑞智能仪器股份有限公司安徽鼎恒再制造产业技

:、、

术研究院有限公司中国计量科学研究院中机生产力促进中心有限公司长兴隆盛钙业股份有限公司

、、、、

中国计量大学

。

本文件主要起草人杨文王静薛卫昌白雯宇赵雪艳张楠何春雷刘俊杰侯长革孙永康

:、、、、、、、、、、

朱培武张文阁殷宝辉耿春梅王歆华白志鹏

、、、、、。

Ⅴ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

引言

凝结核颗粒计数器是测量微小气溶胶颗粒数量浓度的装置所有不同类型的一般性

(CPC)。CPC

原理是超细和纳米颗粒经过过饱和蒸气凝结增长形成能够被光学方法检测到的液滴该液滴在通过检

:,

测区域时被聚焦光束照射并用光电探测器检测最后利用光散射方法对液滴进行计数这些计数结合

,,。

已知体积的样气可得到颗粒数量浓度在低浓度时可测到单个颗粒可以得到绝对颗粒数量

,。,CPC,

浓度

。

市面上的采用不同的工作液来产生蒸气如正丁醇异丙醇或水此外在应用中采用不同原

CPC,、。,

理达到样气所需的过饱和度最常见的采用了层流扩散传热原理工作液的扩散常数决定了需

。CPC。

要加热还是冷却来启动冷凝这也是层流式的设计原理湍流式则不常见其工作液与洁净

,CPC。CPC,

空气先达到饱和再与样气湍流混合达到过饱和图为一种最常见的通过加热饱和器和冷凝器实现

,。1

层流的类型的原理图

CPC。

标引序号说明

:

气溶胶入口纳米颗粒液滴光学接收器

1———;4———;7———;10———;

工作液储存器热电冷却和加热装置光源光电探测器

2———;5———;8———;11———;

加热饱和腔冷凝腔光学照明器气溶胶出口

3———;6———;9———;12———。

图1层流CPC原理

的测量精度取决于多种影响例如流量出错就会造成浓度有误差其他可能的误差来源包

CPC。,。

括很高浓度时产生的重叠误差很小粒度颗粒物的不充分活化以及颗粒物从入口到检测区的损失精

:,。

确测量需要校准

,CPC。

的校准通常使用一个法拉第杯气溶胶静电计作为参比工具[33][36]在许多情况

CPC“”(FCAE)。

下校准的目的是确定小粒度颗粒的检测限因为的检测效率被认为对任何粒度颗粒物都是

,“”。FCAE

一致的因此常被用来当作参比方法同样数量浓度的单电荷不同粒度的气溶胶颗粒提供给

,FCAE。、

和时被校准的与的浓度比即为该的检测效率

CPCFCAE,CPCFCAECPC。

本文件提出了两种不同的校准方法一个与上述传统方法相同通过校准该

CPC:,FCAECPC,

要具备包括颗粒数量浓度粒度和成分的权威校准证书才能够被使用另外一个则是用参比

FCAE、,。

Ⅵ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

校准参比也同样具备包括颗粒数量浓度粒度和成分的权威校准证书以上两种校准

CPCCPC,CPC、。

方法中的权威校准证书指经或或者与之等效标准认可的实验室所出具的

GB/T27025ISO/IEC17025

校准证书其校准类型和范围在实验室认可范围内或由能提供相关校准服务的指定机构或国家计量机

,,

构所出具的校准证书其测量方法满足或的要求

,GB/T27025ISO/IEC17025。

在校准中有两种已知的主要误差来源一个是由于存在多电荷颗粒另一个是在校准入

CPC:,CPC

口和参比仪器的入口之间存在数量浓度偏差这些因素的评估和校正被包括在校准程序中这些方法

。,

在本文件中有详细说明

。

本文件的适用对象是

:

有内部校准规程的使用者如以环境或者机动车排放为目的

———CPC();

认证和重新认证其仪器性能的制造商

———CPC;

提供校准服务的技术实验室包括正在建立支持数量浓度测量设备的国家计量机构

———CPC,。

Ⅶ

GB/T42660—2023/ISO278912015

:

气溶胶颗粒数量浓度

凝结核颗粒计数器的校准

1范围

本文件描述了颗粒数量浓度范围在-35-3时校准凝结核颗粒计数器检测效率的

1cm~10cm(CPC)

方法及其相关的测量不确定度通常检测效率将取决于颗粒数量浓度粒度和成分本文件中描述的

。,、。

校准方法所涵盖的粒度范围大约为

5nm~1000nm。

这些方法在较大粒度范围检测效率相对恒定稳定效率时可用于确定校准因子在较小粒度

()CPC,

时可用于表征接近较低检测限时检测效率的下限更详细的参数见附录

CPC。A。

本文件适用于进气流量在的的校准

0.1L/min~5L/minCPC