JJF(鲁) 156-2022 机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪校准规范

JJF(鲁)156—2022机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪Specificationforcalibrationofparticulatematterparticlecountmetersfor2022—11—09发布2022—12—01实施机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪校准规范JJF(鲁)156-2022JJF（鲁）156-2022JJF（鲁）156-2022I (Ⅲ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (4)5.5响应时间T90 (4) (4) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (5) (6) (6) (6) (7) (7)7.4响应时间T90 (8) (8) (8) (10) (10) (11) (11) (12) (13) (17)附录C机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪检测效率校准的不确定度评定示例 (20)JJF（鲁）156-2022计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为基础性系列规JJF（鲁）156-2022机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪校准规范本规范适用于机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪（Particulateparticlecountmeterforvehicleemissions以下简称PN测量仪）的校准。ISO15900气溶胶颗粒粒径分布测量差分电迁移法(Determinationofparticlesizedistribution—DifferentialelectricalmobilityanalysisforISO27891气溶胶颗粒数浓度凝结核粒子计数器的校准(Aerosolparticlenumberconcentration-Calibrationofcondensationparticlecounters)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范，凡是不注日期的引用3.2单分散气溶胶monodisp在温度为315K（42℃)~325K（52℃)的稀释排气中，由滤纸收集到的所有排JJF（鲁）156-202223.6凝结核粒子计数器condensationparticlec通过工作液（如正丁醇、水、异丙醇）吸附在纳米颗粒表面，使其放大到微米3.7差分电迁移率分类器differentialelectricalmobilit通过电荷调节器（如电晕丝等）使颗粒带上平衡电荷，然后通过电学法测量气3.11挥发性颗粒去除器volatilepar对初级气溶胶进行一级热稀释，挥发性颗粒去除器及二级冷稀释，并得到满足3.12颗粒数浓度衰减因子particlenumberconcentrationreductionfaVPR上游颗粒数浓度与下游颗粒数浓度之比。本规范所用的颗粒物为燃烧丙烷3.13挥发性颗粒去除效率volatileparticleremovalVPR上游挥发性颗粒数浓度与下游挥发性颗粒数浓度之比。本规范中所用的颗采样管、VPR及颗粒计数器等模块整体与标准34概述选)及冲击喷嘴(可选)组成。(可选)立汽提器释器(可选)(可选)-5计量特性颗粒计数器或VPR气溶胶入口连接DEMC,且DEMC电压设置为0V时，JJF（鲁）156-202245.5响应时间T90表1台架式PN测量仪检测效率粒径(nm)23±141±1平坦区粒径检测效率0.38~0.62>0.9表2PEMS检测效率23±130±150±570±5100±10200±10检测效率0.2~0.60.5~2.0注：23nm为变化区颗粒物电迁移率粒径。表3线性度要求测量仪器×1−1+0斜率1标准差SEE判定系数R2台架式PN检测仪≤5%max≤10%max≥0.97PEMS≤5%max≤10%max(3)≥0.95(1)台架式PN检测仪在线性检查过程中未经过校准系数修正(2)PEMS在线性检查过程中已经过校准系数修正(3)max为标准器测量颗粒数量浓度最大值注：对于颗粒数浓度量程较大的PEMS，线性度可用几何平均粒径为（50~60）nm（几何标准差为1.6±0.2）多分散碳黑颗粒检查。JJF（鲁）156-202250.9<<1.1。6.1.1环境温度10~35）℃;6.1.2湿度20~80）%RH；选择燃烧产生碳烟颗粒物的颗粒发生器，其中颗粒发生器输出模式（即输出颗粒物VRE校准应选择电加热式颗粒发生器，颗粒物应为标准正四十烷颗粒。发生器出口颗粒物经分级器筛分后，所得电迁移粒径为30nm颗粒气溶胶调节器稀释比应连续可调，且配有挥发性颗粒去除装置，挥发性颗粒物颗粒发生器产生的颗粒经气溶胶分级器分级后，带多个电荷颗粒分数不得高于66.3校准装置原理图器器器洁净空气分流器气溶胶调节器分流器过滤器7校准项目和校准方法零点检查分为两种，一种为过滤后零点，即用满足6.2.7条件的高效过滤器直接连接在颗粒计数器或VPR进口端检查零点，第二种为零电压零点，即当颗粒计数器或VPR进口端在DEMC后端时，设定将高效过滤器与颗粒计数器或VPR原料气进气口端连接，待系统稳定后，连续测量30次，记录每次得到的浓度值，按公式(1)计算所得数据的算术平均值，作JJF（鲁）156-20227式中：0=（1）0=（2）。粒数量测量仪直接测量未经任何过滤器处理的空气中颗粒数量浓度，测量值应大于JJF（鲁）156-20228==1(−)2（4==1(−)27.4响应时间90将颗粒计数器入口处颗粒物浓度从0调到其满量程80%附近或系统能发生的单分散颗粒最高浓度，测量稳定示值，并统计颗粒计数器浓度从0至稳定在稳定值的90%所需时间，重复上述步骤三次，按公式（5）计算颗90=（5）90,——颗粒计数器第次90测量值，s。,==1(,,−,)2×100%,仪的数值。计算五次测量结果的平均值。7.6.1粒径为检测效率不随粒径变化的平坦JJF（鲁）156-20229(1)=(1)——粒径为检测效率平稳区时基于CPC原理PN测量仪的颗粒数浓(1)P——颗粒所带电荷数，无量纲量。7.6.1粒径为检测效率随粒径变化的变化区时的检测效率求法，该粒径记作d2。(2)=(2)——粒径为d2时基于CPC原理PN测量仪的无多电荷修正颗粒数浓(2)——粒径为2时基于DC原理PN测量仪的无多电荷修正颗粒数浓度注：',(2)与',(2)统称为,(2)。JJF（鲁）156-2022,(2),(2)=−'(1)×××××≥2.,(2)——粒径为d2时基于CPC原理PN测量仪的有多电荷修正颗粒数浓,(2)——粒径为d2时基于DC原理PN测量仪的有多电荷修正颗粒数浓度注：,(2)与,(2)统称为,(2)。c)按公式（13）计算粒径在d2时的检测效率。2=（13）2——粒径为2时，PN测量仪的检测效率。==1,,,2（14）压值，选择30nm、50nm及100nm颗粒物。对于稀释比可调的一级稀释器和二级稀释器的VPR使用至少15个标称稀释设置的基础上具有30nm、50nm和100nm的电迁移率直径的固体烟灰颗粒来确定PCRF，在VPR的稀释因子范围内，至少5JJF（鲁）156-2022个一级稀释因子在对数上隔开，并且二级稀释至少应使用3种稀释设置。对于稀释比设置有限的VPR，按设备具体设置情况选择PCRF设定值个数。在不同粒径下及()=（15）=（16）()——特定VPR设置条件及粒径下颗粒物浓度衰减因子；使用电加热式颗粒发生器，对标准正四十烷颗粒进行颗粒发生。调节DEMC电次VPR上下游颗粒数浓度。取五次浓度的平均值分别代入等=1−（17）——二级稀释比为10，一级稀释比为量程内最小值及粒径为JJF（鲁）156-2022j)本次校准所用有证标准物质和主要测量设备名称，型号，准确度等级或不确定p)校准结果仅对被校仪器本次测量有效声使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的，送校单位可根据实际使用情况自主确JJF（鲁）156-2022表A.1待校准颗粒物粒子数量测量仪基本信息委托单位制造单位单位地址设备名称准确度等级或最大允许误差或测量不确定度仪器型号校准依据仪器编号校准地点校准日期校准员：核验员：表A.2实验条件环境温度：湿度：大气压：表A.3校准用主要标准及仪器设备名称生产厂家仪器型号仪器编号证书编号证书有效期表A.4过滤后零点原始记录测量值（cm-3）表A.5零电压零点原始记录测量值（cm-3）JJF（鲁）156-2022表A.6高响应原始记录测量值（cm-3）表A.7流量校准原始记录测量值（L/min）平均值（L/min）表A.8T90校准原始记录第一次测量值（s）第二次测量值（s）第三次测量值（s）平均值（s）表A.9颗粒计数器的计数重复性校准原始记录测量值（cm-3）计数重复性表A.10检测效率及线性度校准原始记录标称浓度（cm-3）标准器待校设备（cm-3）检测效率检测效率平均值相对扩展不确定度Urel(k=2)气溶胶分流器偏差：多电荷分数：表A.11颗粒数浓度衰减因子校准原始记录序号粒径采样区域测量值（cm-3）平均值130上游下游50上游下游上游下游230上游下游50上游下游上游下游330上游下游50上游下游上游下游表A.12挥发性颗粒物去除效率粒径采样区域测量值（cm-3）平均值（cm-3）30上游下游B.1.1过滤后零点表B.1过滤后零点校准结果校准项目测量平均值cm-3限值cm-3结果过滤后零点B.1.2零电压零点表B.2零电压零点校准结果校准项目测量平均值（cm-3）限值（cm-3）结果零电压零点B.2高响应表B.3高响应校准结果校准项目显示值（cm-3）限值（cm-3）结果高响应B.3流量相关系数表B.4流量校准结果校准项目显示值结果流量重复性流量示值误差B.4响应时间T90表B.5响应时间校准结果校准项目显示值（s）限值（s）结果响应时间B.5颗粒计数重复性表B.6颗粒计数器的计数重复性校准结果校准项目重复性结果重复性B.6检测效率表B.7检测效率校准结果粒径nm标称浓度cm-3标准器浓度cm-3待校设备浓度cm-3检测效率(k=2）B.7线性度表B.8线性度校准结果1标称浓度标准器浓度待检设备浓度限值结果表B.9线性度校准结果2校准项目限值结果判定系数R²JJF（鲁）156-2022B.8经斜率修正后的检测效率表B.10经斜率修正后检测效率校准结果粒径（nm）检测效率（经斜率修正）检测效率限值结果B.9颗粒数浓度衰减因子表B.11待检设备PCRF设定值序号PCRF设定值一级稀释比设定值二级稀释比设定值表B.12PCRF测量结果序号PCRF（30nm）PCRF（50nm）PCRF（100nm）PCRF（平均值）表B.13PCRF校准结果1序号 30100结果限值（0.95，1.3） 50100结果限值（0.95，1.2）表B.14PCRF校准结果2序号结果B.10挥发性颗粒物去除效率表B.15VRE校准结果校准项目测量值结果JJF（鲁）156-2022机动车排放用颗粒物粒子数量测量仪检测效率校准表C.1不同测量范围的相对扩展不确定度测量范围/cm-3=20.05-10001000-700004.2%70000-1200004.8%C.1.3被校仪器：颗粒物粒子数量测量仪。测量范围（0-10000发生的碳黑颗粒由下游调节设备处理后得到标称浓度分别为1000cm-3、30000cm-3通过公式（7）到公式（13）计算出待检颗粒物粒子数（C.1）()——粒径为检测效率平稳区时基于DC——气溶胶中携带p个电荷的分数，无量纲量；P——颗粒所带电荷数，无量纲量。JJF（鲁）156-2022参考本规范7.6可知，影响测量结果的因素主要有：PN测量仪检测效率重复性 =,++,++（C.2）由本规范7.6可知，PN测量仪检测效率测量结果为五次测量定不确定度测量次数不少于5次，则PN测量仪检测效率重复性引入的不确定度 ,采用A类方法评定，由公式（C.3）求得，结果如表C.2所示。,=（C.3）——实际校准中重复测量次数，=5；标称浓度/cm-3,1.07%300008000