JJF(京) 164-2025 颗粒物采样器采样物理效率测试规范 气溶胶粒径谱仪法

北 京 市 地 方 计 量 技 术 规 范JJF（京）164—2025颗粒物采样器采样物理效率测试规范气溶胶粒径谱仪法TestSpecificationforPhysicalSamplingEfficiencyofParticleSamplerAerosolSizeSpectrumMethod2025-06-13发布 2025-07-01实施北京市市场监督管理局 发布JJF（京）164—2025JJF（京）164—2025JJF（京）JJF（京）164—2025TestSpecificationforPhysicalSamplingEfficiencyofParticleSamplerAerosolSizeSpectrumMethod归口单位：本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释本规范主要起草人：刘佳琪（北京市计量检测科学研究院）张国城（北京市计量检测科学研究院）潘一廷（北京市计量检测科学研究院）参加起草人：田莹（北京市计量检测科学研究院）闫续（北京市计量检测科学研究院）李孜琮（北京市计量检测科学研究院）张景秀（北京是卓科技有限公司）JJF（京）164—2025JJF（京）164—2025PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 录引 言 （II）1范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）3.1气溶胶 （1）生物气溶胶 （1）颗粒物采样器 （1）采样物理效率 （1）4概述 （1）计量特性 （2）测试条件 （2）环境条件 （2）测量标准及其它设备 （3）测试项目和测试方法 （3）测试前准备 （3）颗粒物气溶胶的发生 （4）采样物理效率的测量 （5）测试报告 （6）附录A颗粒物采样器采样物理效率测试原始记录表（推荐） （8）附录B颗粒物采样器采样物理效率测试证书内（推荐） （9）附录C颗粒物气溶胶模拟舱 （10）附录D采样物理效率测量结果的不确定度评定示例 （11）引 言JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编写。主要GB/T31159-2014GB/T38517-2020《颗粒生物气溶胶采样和分析通则》和GB∕T39990-2021《颗粒生物气溶胶采样器技术条件》的有关规定。本规范为首次发布。JJF（京）164—2025JJF（京）164—2025PAGEPAGE1颗粒物采样器采样物理效率测试规范气溶胶粒径谱仪法范围本规范适用于采用气溶胶粒径谱仪法进行颗粒物采样器采样物理效率的测试。引用文件本规范引用了下列文件：GB/T31159-2014GB/T38517-2020《颗粒生物气溶胶采样和分析通则》GB∕T39990-2021《颗粒生物气溶胶采样器技术条件》文件，其最新版本（）适用于本规范。术语和计量单位aerosol液体或固体微粒分散在大气中形成的相对稳定的悬浮体系。[来源：GB/T31159-2014，2.1]bioaerosol含有生物性成分的固体或液体微粒悬浮于气体介质中形成的稳定分散系。[来源：GB/T38517-2020，3.7]0.01μm~100μm之间。particlesamplerphysicalefficiencyofsampling在采样过程中能够采集到的某种特定粒径的气溶胶粒子数量占通过该采样器的此粒径气溶胶粒子总数的百分数。[GB/T39990-2021]概述颗粒物采样器一般是通过粒子的空气动力学运动轨迹不同进行分离和采集，1所示，环境气溶胶（C0）通过采样口进入仪器，在采样部件由于颗粒尺寸或动力学运动特性，大部分被采样部件所截留（C1），（C2）。根据采样物理效率的定义，采样物理效率η=C1/C0。当采样管路和出口处对C0=C1+C2，故通过气溶胶粒径C0C2，就可测量得到采样器的采样物理效率η=（C0-C2）/C0。图1颗粒物采样器工作原理图计量特性采样物理效率。测试条件环境条件6.1.1环境温度：（10～35）℃；6.1.2湿度：≤85%RH；6.1.3大气压力：（86～106）kPa；6.1.4供电电源：AC（220±22）V，频率（50±1）Hz。测量标准及其它设备气溶胶粒径谱仪（0.3～20m（100±20）%。颗粒物标准物质单分散聚苯乙烯微球，国家有证标准物质，粒径范围能覆盖目标粒径，粒径Ur≤5%（k=2）；或者多分散的ISOA1、A2尘。1.05g/cm31.0g/cm3差异小，其光散射直径与动力ISOA1、A2颗粒物气溶胶模拟舱（压差产生的颗粒物气溶胶浓度在一个检测周期如果周期<10min10min考核）内稳定性≤5%，均匀性≤5%。测试项目和测试方法测试前准备采样器外观检查通过目测、手动检查，确认采样器无损坏、破裂等影响采样性能因素。采样器参数确认采样器的连接颗粒物气溶胶模拟舱结构见附录A。根据采样器的采样单元与采样动力部分能否拆分使用，有以下两种连接方案。可拆分的采样器不可拆分的采样器颗粒物气溶胶的发生雾化前准备粒物排出舱外，保证舱内的颗粒物数浓度不超过5个/cm3。颗粒物气溶胶的发生选择粒径范围为（0.3~10）μm的单分散或多分散粒子，以单一组分或多种50%RH500个/cm3。测量相对标准偏差≤10%。10μm，一般难以通过雾化形成气溶胶，此时可选择流化床等其采样物理效率的测量光散射粒径谱仪法直接检测待模拟舱内的颗粒物浓度稳定，且采样流量稳定在采样器额定工作流量后，先通过参比管路，利用气溶胶粒径谱仪检测某个粒径气溶胶模拟舱颗粒物浓度（上游）1minC1ij。再切换气溶胶模拟舱中的某个粒径颗粒物浓度（下游），1minC2ijC1ij和C2ij通过公式（1），可计算出采样器的在某一粒径时对应的采样物理效率ηijA。33个采样物理效率，再由公式（2）3次测量结果的重复性≤10%3个采样物理效率的平均值，作为某个粒径3次测量重复性>10%时，测量无效，需要重新检测。ij

=(1-C2ij)100%C1ij

（1）

ηij %；C1ij /m3；C2ij /m3；i （i=1，2…n）；n 检测的气溶胶粒径点总数；j （j=1，2，3）。R1

32ii1 31i

（2）式中：R %；ηi %；（i=1，2，3），%。曲线拟合7.3.1.1的方法进行检测，得1009080706050403020100011009080706050403020100012345粒径（μm）采样物理效率（%）图2采样物理效率曲线拟合示例根据采样物理效率曲线，可得到曲线上不同粒径对应的采样物理效率。空气动力学粒径谱仪法7.3.1.1的方法进行检测，得到采样器在不同粒径时8 测试报告测试报告应至少包括以下内容：”；（）；附录A颗粒物采样器采样物理效率测试原始记录表格（推荐）委单号 送单位 仪名称 仪编号 环条温度 ℃ 湿度 %RH本次测量所使用的主要计量器具标准器名称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/溯源单位有效期至采样物理效率序号粒径（μm）采样物理效率（%）123456

测日： 月 日附录B颗粒物采样器采样物理效率测试证书内页（推荐）证书编号：×××××-×××××测试结果测试项目技术要求测试结果采样物理效率序号粒径（μm）采样物理效率（%）123456第×页 共页JJF（京）164—2025附录CJJF（京）164—2025附录CPAGEPAGE10颗粒物气溶胶模拟舱C.1C.1颗粒物气溶胶模拟舱结构示意图1-气溶胶粒径谱仪JJF（京）164—2025JJF（京）164—2025PAGEPAGE11附录D采样物理效率测量结果的不确定度评定示例概述按规范要求，依次分别选择粒径范围为（0.3~10）μm或其他粒径范围的多（参比管路不确定度评定依据JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示技术规范。测量模型휂=1−퐶2

（D.4）

η 某个粒径点单次测量的采样物理效率，%；C1 /m3；C2 /m3。根据测量模型得到：퐶2푢퐶1퐶2푢퐶12+퐶2푢122

（D.5）其中灵敏度系数C1=C2/(C1)2，C2=-1/C1，得到：442푢2+112푢21

（D.6）퐶2퐶1푢r2+푢r2又因为ur(C1)=u(C1)/C1，u퐶2퐶1푢r2+푢r2푢r휂=

22퐶12퐶

2퐶2푢r퐶12퐶21

푢r퐶2

（D.7）为下游的颗粒物浓度的ur(C1)=ur(C2)=ur(C)，故采样物理效率测量的相对不确定度可简化为：퐶2퐶12푢r퐶2퐶12푢r2

= 2퐶2퐶1

r퐶 （D.8）r考虑到上述的不确定度分量，ur(C)的计算公式为：푢r12+푢r2퐶푢r12+푢r2퐶2+푢r3퐶2+푢r4퐶2+2

（D.9）胶采样物理效率测量的相对不确定度评定测量重复性引入的不确定度A1μm0.6μm6测量重复性引入的不确定度，618.51%，18.56%，18.49%，30.21%3푢r1퐶= =0.12%0.21%3颗粒物气溶胶浓度稳定性引入的不确定度5.0mg/m33.4%为：3.4%3푢r2퐶= =1.96%3.4%3颗粒物气溶胶浓度均匀性引入的不确定度根据颗粒物气溶胶模拟舱的校准证书，发生浓度在5.0mg/m3左右，在测试段中标准采样装置采样口和受检粉尘仪采样口，得到的均匀性偏差为4.2%，假设为矩形分布，则均匀性引入的不确定度为：4.2%3푢r3퐶=4.2%3

=2.42%由气溶胶粒径谱仪的校准证书可知其颗粒计数效率校准结果为113.5%时的扩展不确定度为U=5%（k=2），则引入的相对不确定度为：푢r4

퐶= 5%2×113.5%

=2.2%颗粒物标准物质引入的不确定度以粒径为0.6μm的单分散聚苯乙烯标准物质为例，由标准物质证书得知0.6μm的单分散聚苯乙烯微粒标准物质的不确定度为U=4.2nm（k=2），则相对不确定度为：푢r4

퐶=0.6×

=0.3%采样物理效率