JJF(京) 78-2021 PM10和PM2.5切割器校准规范

JJF（京）中华人民共和国地方计量技术规范JJF（京）78－2021PM10和PM2.5切割器校准规范CalibrationSpecificationforParticleSeparateDeviceofPM10andPM2.52021-4-2发布2021-5-2实施北京市市场监督管理局发布JJF（京）78-2021PM10和PM2.5切割器校准规范CalibrationSpecificationforParticleSeparateDeviceofPM10andPM2.5归口单位：北京市市场监督管理局起草单位：北京市计量检测科学研究院本规范由北京市市场监督管理局负责解释JJF(京)78-2021JJF（京）78-2021本规范主要起草人：张国城（北京市计量检测科学研究院）刘佳琪（北京市计量检测科学研究院）吴丹（北京市计量检测科学研究院）本规范参加起草人：赵晓宁（北京市计量检测科学研究院）杨思远（北京市计量检测科学研究院）沈上圯（北京市计量检测科学研究院）杨振琪（北京市计量检测科学研究院）I目录引言...........................................................II1适用范围......................................................12术语和定义....................................................13概述..........................................................14计量特性......................................................14.150%切割粒径（Da50）.......................................14.2捕集效率的几何标准差......................................25校准条件......................................................25.1环境条件..................................................25.2校准用标准器及配套设备....................................26校准项目和校准方法............................................26.150%切割粒径...............................................26.2捕集效率的几何标准差......................................37校准结果表达..................................................48复校时间间隔..................................................4附录A............................................错误!未定义书签。附录B............................................错误!未定义书签。附录C............................................错误!未定义书签。附录D...........................................................8JJF（京）78-2021II引言本规范依据JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059《测量不确定度评定与表示》编写，参考了HJ93-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法》、GB3095-2012《环境空气质量标准》、美国的EPA标准《大气细粒子PM2.5测定参比方法》（《AppendixLtoPart50—ReferenceMethodfortheDeterminationofFineParticulateMatterasPM2.5intheAtmosphere》）、《环境空气质量监测参比方法和等效方法》（《Part53—Ambientairmonitoringreferenceandequivalentmethods》）、日本《环境空气PM2.5测定》（大気中のPM2.5測定用サンプラ）（JISZ8851-2008）和欧盟《环境空气质量PM2.5测定方法》（《Ambientairquality—StandardgravimetricmeasurementmethodforthedeterminationofthePM2.5massfractionofsuspendedparticulatematter》）的有关规定。本规范为首次发布。JJF（京）78-20211PM10和PM2.5切割器校准规范1适用范围本规范适用于额定采样流量为16.7L/min的PM10和PM2.5切割器的校准，其他采样流量的切割器可以参照。2术语和定义空气动力学直径aerodynamicdiameter指单位密度（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降速度时的直径。颗粒物（粒径小于等于10μm）particulatematter（PM10）空气动力学直径小于或等于10μm的气溶胶粒子。颗粒物（粒径小于等于2.5μm）particulatematter（PM2.5）空气动力学直径小于或等于2.5μm的气溶胶粒子。50%切割粒径（Da50）50%cutpoint指切割器对颗粒物的捕集效率为50%时所对应的粒子空气动力学直径。捕集效率的几何标准差（σg）geometricstandarddeviationofsamplingefficiency切割器对颗粒物的捕集效率为16%时对应的粒子空气动力学直径Da16与捕集效率为50%时对应的粒子空气动力学直径Da50的比值；捕集效率为50%时对应的粒子空气动力学直径Da50与捕集效率为84%时对应的粒子空气动力学直径Da84的比值。3概述PM10和PM2.5切割器是PM10和PM2.5监测仪或采样器上可拆装、组合的重要器件。PM10切割器是指对环境空气中空气动力学直径小于等于10μm的颗粒物具有分离功能的器件。PM2.5切割器是指对环境空气中空气动力学直径小于等于2.5μm的颗粒物具有分离功能的器件。工作原理是利用不同动力学直径的粒子运动惯性和轨迹的不同，将不同粒径粒子进行分离；根据结构的不同又分为旋风式、撞击式、虚拟撞击式等。4计量特性50%切割粒径（Da50）PM10切割器：Da50=（10±0.5）μm。JJF（京）78-20212PM2.5切割器：Da50=（2.5±0.2）μm。捕集效率的几何标准差PM10切割器：σg=1.5±0.1。PM2.5切割器：σg=1.2±0.1。注：以上指标不适用于合格判定，仅供参考。5校准条件环境条件温度(15～30)℃，相对湿度≤85%。校准用标准器及配套设备5.2.1单分散颗粒物标准物质校准过程中使用的国家有证单分散颗粒物标准物质的粒径要求见表1及表2，粒子粒径的扩展不确定度Ur≤3%（k=2）。表1.PM10实验粒子的粒径要求实验粒子的空气动力学直径Da（μm）123456783±0.55±0.57±0.59±0.511±1.013±1.015±1.017±1.0表2.PM2.5实验粒子的粒径要求实验粒子的空气动力学直径Da（μm）123456781.5±0.252.0±0.252.2±0.252.5±0.252.8±0.253.0±0.253.5±0.254.0±0.55.2.2空气动力学粒径谱仪空气动力学粒径测量范围：（0.5～20）μm，粒径测量结果扩展不确定度：Ur≤10%(k=2)，颗粒计数重复性≤5%。5.2.3切割器校准装置产生的颗粒物气溶胶浓度在一个检测周期内稳定性偏差≤5%，均匀性偏差≤5%。6校准项目和校准方法50%切割粒径JJF（京）78-202136.1.1捕集效率依次选择5.2.1中8种粒径的一种粒子，发生均匀、稳定的气溶胶，待浓度及待测切割器的采样流量稳定后，利用气溶胶粒径谱仪检测切割器上游（参比管路）和下游的气溶胶浓度，记录为C1ij和C2ij。根据公式（1）计算捕集效率ηij。式中：ηij--------每个粒径点单次测量的捕集效率，%；C1ij--------切割器上游的单分散颗粒物浓度，/m3；C2ij--------切割器下游的单分散颗粒物浓度，/m3；i--------发生的气溶胶粒径点（i=1，2…8）；j--------每个粒径点测量的次数（j=1，2，3）。每个粒径重复3次，如果3次测量结果的相对标准偏差≤10%，按公式（2）计算8个粒径点3次测量结果的平均值，作为该粒径的捕集效率。如果3次测量结果的相对标准偏差10%，需要重新测量。式中：i--------每个粒径点捕集效率的平均值（i=1～8），%。6.1.2捕集效率曲线将得到的8个捕集效率平均值作为纵坐标，对应的气溶胶空气动力学粒径作为横坐标，进行拟合得到捕集效率曲线。6.1.350%切割粒径通过捕集效率曲线，得到切割器捕集效率为50%对应的空气动力学粒径为50%切割粒径Da50。捕集效率的几何标准差通过捕集效率曲线，得到切割器捕集效率为16%、50%、84%时对应的空气动力学直径Da16、Da50、Da84，利用公式（3）和公式（4）计算捕集效率的几何标准差σg。21=100%ijijijCC（1）31i=100%3ijj=（2）JJF（京）78-202147校准结果表达校准结果应在校准证书或校准报告上反映，校准证书或报告至少包括以下信息：a)标题，如“校准证书”或“校准报告”；b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；d)证书或报告的惟一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e)送校单位的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接受日期；h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对抽样程序进行说明。校准环境的描述；i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代码；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k)校准环境的描述；l)校准结果及测量不确定度的说明m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识、以及签发日期；n)校准结果仅对被校对象有效的声明；o)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议不超过3年。如果对仪器的检测数据有怀疑或仪器更换主要部件及修理后，应对仪器重新校准。1650=gDaDa5084=gDaDa（3）（4）JJF（京）78-20215附录APM10和PM2.5切割器校准原始记录表格（推荐）送校单位：仪器名称：仪器型号：仪器编号：制造厂商：测量原理：____________测量范围：___校准环境温度：℃湿度：%RH校准用标准物质：标物名称标物型号标物不确定度证书编号有效日期1、50%切割粒径（Da50）及切割器捕集效率的几何标准差（σg）单分散颗粒物当量粒径（μm）序号12345678当量粒径（μm）捕集效率测得值平均值相对标准偏差Da16Da50Da84σg校准：___________核验：___________日期：______________JJF（京）78-20216附录BPM10和PM2.5切割器校准证书内页证书编号：×××××-×××××校准