光散射法大气颗粒物粒径谱仪监测技术规范

1光散射法大气颗粒物粒径谱仪监测技术规范本标准规定了光散射法大气颗粒物粒径谱仪的原理结3.1空气动力学直径aerodynamicdiame单位密度(ρ0=1g/cm3）的球体，在静止空气中作低雷诺数运动时，达到与实际粒子相同的最终沉3.2颗粒物（粒径小于等于2.5μm）particulatematter（PM2.5）3.3颗粒物（粒径小于等于10µm）parti3.4单颗粒光散射法singleparticle一种基于光束与气溶胶颗粒相互作用时的散射特性，通过采集单个颗粒通过激光照射区域产生的23.5等效光学粒径opticalequivalentdiame与实际颗粒产生相同散射强度的理想球形颗粒在特定波长光照射下的粒径。通常基于米散射理论3.6粒径通道particles在粒径谱仪中，用于表征某一粒径范围颗粒数浓度的测量3.7粒径谱particlesizedistributi指单位体积空气中各个粒径区间的颗粒数浓度或质量3.8米散射理论Miescatteringtheo用于描述尺寸与波长可比拟的球形颗粒在光照下散射特性的理论基础，是光散射粒径反演的核心3.9数浓度numberconcentrat3.10参比方法referencemethod3.11仪器平行性parallelismofmonitors3.12测量误差errorofmeasurements测量误差是指测量结果与被测量真值之差。它既可以用3.13标准监测设备standardmonitoringequipment指符合HJ653标准技术要求的空气34.1.1单颗粒光散射法4.1.2质量浓度计算质量浓度的计算原理是通过估算单个颗粒物的体积，并结合其物理密度，实现从粒径-数浓度分布算该区间的质量浓度，最后将所有粒径区间的质量贡献进行求和，获得整体质量浓度值。其中：cm：目标粒径段的质量浓度(μg/m³);Ni：第i粒径段的数浓度（个/m³);Di：该段代表粒径(μm建议取几何平均直径；pi：该段颗粒物的平均密度（g/cm³);44.2.1监测单元4.2.2数据传输及存储单元4.2.3数据处理分析单元4.2.4其他辅助设备辅助设备包括安装仪器所需要的机柜或平台、安5监测设备在满足下述环境与电气安全条件时，应能正常运行并确保其性能符合规定指5.1.2工作温度：-20℃~60℃。5.1.6防护等级：设备外壳防护等级不低5.2.1实时监测与显示：设备应具备实时监测与显示测量数据的功能5.2.3采样与上传周期：支持分钟级的数据采启或关闭加热除湿模式，确保设备在不同气5.2.6运行状态指示与故障报警：应具备设备运行状态指示功能，并在关键模块异常或设备故障时能5.2.7断电重连与数据恢复：设备在断电断网后，恢复供电与通信时应能自动重连并恢复数据采集与5.2.8具有网络接入功能，能定时传输数据和图表6123）：截距(b)：k≥1:-5≤b≤(55-50×k)μg/45±5%6789±4%±1kPa均值为1个样品ρi，共测试15组样品，按照公式计算其标准偏差及待测仪器的检出限ID7式中：S0——待测仪器测量值的标准偏差，μg/m3；ρi——待测仪器第i次测量值，μg/m3；n——记录数据的总个数，n=15。IDL=2S0S0——待测仪器测量值的标准偏差，μg/m3。浓度水平，测试期间应确保仪器运行稳定，采样条件度，仪器之间保持合理间距，采样时间不少于24小时7.3参比方法比对测试器和待测监测仪应确保安放位置相距1m～4m（当采样流量高于200L/min时，距离应不小b）参比方法的每组样品的采样时间为23测监测仪数据。对于缺失的待测监测仪数据，应提供解c）在每个测试场地开展的每次比对测试，应8d）单组样品中参比方法测试数据的平均值应尽量控制在一定浓度范围内，其中PM10应控制在～300μg/m3，PM2.5应控制在3e）测试期间，待测监测仪的系统修正参数、动态加热系统参数7.3.2参数计算方法式中：R-j——3台待测仪器第j组样品浓度的平均值，μg/m3；Ri,j——第i台采样器测量第j个样品的浓度值，μg/m3。式中：C-j——3台待测仪器测量第j组样品浓度的平均值，μg/m3；Ci,j——第i台采样器测量第j个样品的浓度值，μg/m3。器数据为纵轴，按公式计算回归曲线的斜率9j——3台待测仪器测量第j组样品浓度的平均值，μg/m3。式中：b——比对测试回归曲线截距，μg半挥发性有机污染物浓度、环境温度和环境相式中：D——有效数据率，%；准流量计和待测仪器的瞬时流量值(实际状态)。测试完成后，按照公计算流量测试的相v,Cqv,Ci(11)式中：qv,C——测试期间待测仪器平均流量值，L/min；qv,Ci——测试期间待测仪器瞬时流量值，L/min；qv,R——测试期间标准流量计平均流量值，L/min；qv,s——待测仪器设定的采样流量，L/min。式中：CVR——流量相对标准偏差，%；qv,Ri——测试期间标准流量计瞬时流量值，L/min；qv,R——测试期间标准流量计平均流量值，L/min。式中：qv,diff——平均流量示值误差，%；qv,R——测试期间标准流量计平均流量值，L/min；qv,C——测试期间待测仪器平均流量值，L/min。7.6粒径测量示值误差值作为仪器的峰值粒径测量结果。按照公式（Dops——粒径谱仪3次测量的平均值，μm或nm；Ds——标准物质的粒径标准值，μm或nm。7.7颗粒计数效率和计数重复性（1.5~2.0）倍；调节差分电迁移分离器，尽量使其分离粒径与标准物质的平均粒径接近；发样品的超纯水，凝结核粒子计数器（附录A）的测量值应≤1/cm3；Nops——被校准粒径谱仪的颗粒数量浓度10次测量结果平均值，1/cm3；Ns——凝结核粒子计数器的颗粒数量浓度10次测量结果平β1——气溶胶分流器的通道偏差，无量纲量；sr——被校准粒径谱仪的颗粒计数重复性；Ni——被校仪器的第i次测量结果，1/cm3；n——测量次数，n=10。粒子计数器进入正常工作状态后，将采样时间设定在6min计数器到达设定的采样时间时，停止计时，记录秒表最后显示时间t。按式计算计时误差∆t:∆t=t0−t式中：t0——粒子计数器的采样定时时间，t0=360s；7.9温度测量示值误差、气压测量示值误差、湿度测量示值误差A.1粒度标准物质应使用国家有证标准物质，并在有效期内使用，具体A.3凝结核粒子计数器：在（50~7000）/cm3的颗粒浓度范围内，颗粒计喷雾头中装有某粒径的单分散粒子稀释液。用喷雾干燥法，在B.2.1