GB T 6167-2007 尘埃粒子计数器性能试验方法.pdf

1、ICS 9114030P 46 囝圈中华人民共和国国家标准GBT 61672007代替GBT 6167161672一1985尘埃粒子计数器性能试验方法Methods for testing the performance of airborne particle counter200709-1 1发布 2008-02-0 1实施丰瞀嬲鬻瓣警襻瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅1”刖 茜GBT 61672007本标准自实施之日起代替GBT 616711985尘埃粒子计数器性能试验方法转换灵敏度和GBT 616721985尘埃粒子计数器性能试验方法 颗粒数浓度。本标准与GBT 616711985、

2、GBT 61672 1985相比主要变化如下：用PSL和多通道脉冲幅度分析仪(PHA)获得各粒径档的响应电压；用信号发生器做出粒径档对应的电压关系；用试验方法确定尘埃粒子计数器的计数响应、计数效率和最大饱和浓度。本标准的附录A、附录B均为规范性附录。本标准由中华人民共和国建设部提出。本标准由全国暖通空调及净化设备标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：中国建筑科学研究院。本标准参加起草单位：天津大学、江苏苏净集团有限公司、苏州华达仪器设备有限公司、苏州市百神科技有限公司、苏州宏瑞净化科技有限公司、苏州市华宇净化设备有限公司、加野麦克斯仪器(沈阳)有限公司。本标准主要起草人：王君山、宋业辉、刘

3、俊杰、朱能。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 61671616721985。1范围尘埃粒子计数器性能试验方法GBT 61672007本标准规定了试验用标准粒子的发生装置原理以及尘埃粒子计数器的性能试验方法。本标准适用于利用光散射原理，对采样空气中粒径为01 pmlo0 pm悬浮微粒大小和粒子数量进行测量的尘埃粒子计数器。该类尘埃粒子计数器主要用于洁净室的洁净度检测和空气过滤器及滤材的性能检测。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

4、是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 16803采暖、通风、空气净化设备术语GB 50073洁净厂房设计规范3术语和定义GBT 16803、GB 50073确定的以及下列术语和定义适用于本标准。31悬浮微粒airborne particle悬浮在空气中的固体和液体粒子。32标准粒子standard particle为试验尘埃粒子计数器而采用的一种粒径和折射率都是已知的、且粒径均匀的球形单分散粒子，其几何标准偏差小于115。常用的为聚苯乙烯胶SL(PSL)。33粒径档particle size division即仪器显示屏上标明的粒子粒径值。34最

5、大饱和浓度maximum rated particle concentration尘埃粒子计数器能够准确测量的最大粒子浓度，由尘埃粒子计数器结构本身决定。35计数效率counting efficiency尘埃粒子计数器采样口所吸入的采样空气中，尘埃粒子计数器所显示的粒子浓度(c)与悬浮微粒的实际粒子浓度(c0)之比。36粒径分辨率resolving power of particle size尘埃粒子计数器分辨具有相近粒径粒子的能力。37粒径档准确度accuracy of particle size division尘埃粒子计数器显示粒径与标准粒子粒径的差值与标准粒子粒径之比。1GBT 6 1

6、67200738预热时间preheating time接通电源后，尘埃粒子计数器达到稳定工作所需时间。39试验用气溶胶aerosol for test试验尘埃粒子计数器所使用的气溶胶，该气溶胶中含有粒径已知的聚苯乙烯的胶乳(PSL)标准粒子。4尘埃粒子计数器的原理及构成41 尘埃粒子计数器的原理采样空气经尘埃粒子计数器的采样口以稳定的气流流速通过光学系统的光敏感区，空气中的悬浮微粒通过光敏感区时，会产生光的散射现象，其散射光的强度与微粒粒径成一定的比例关系，粒子产生的散射光由光学系统进行收集，并通过光电转换器将之转换成不同强度的电脉冲信号，然后再由电路部分将该脉冲信号进行分析、计算、比较后，从

7、而显示不同粒径和粒子的数量。42尘埃粒子计数器的构成尘埃粒子计数器主要由空气采样系统、光源、光电系统、电路分柝系统、试验用输入端、输出端和显示打印部分构成，如图1所示。图1 尘埃粒子计数器的构成示意图5试验用单分散标准粒子发生装置及原理51试验用单分散标准粒子发生装置试验用单分散标准粒子发生装置如图2所示：图2试验用单分散标准粒子发生装置原理示意图一一口茹虽一丑GBT 6167200752试验原理泵人的干燥空气通过01 pm、效率为99999的高放过滤器后。成为洁净空气，部分洁净空气进入粒子发生器，利用泵人空气的引射作用，使标准粒子稀释液从粒子发生器中喷出，并被高速气流雾化，形成雾滴，雾滴在混

8、合干燥器中与其余洁净空气混合，形成的试验用气溶胶进入分配器。尘埃粒子计数器的采样管通过从分配器内吸人试验用气溶胶来测量悬浮微粒粒径大小和数量。53试验用发生装置各部件的技术要求531 粒子发生装置的结构与容量应保证雾化成为单分散标准粒子。所装稀释液容量应能满足装置稳定工作的要求。532干燥器应能够保证雾化的雾滴与干燥空气充分混合，并保证标准粒子表面的水分完全蒸发。5，33分配器应保持洁净、干燥，容积以每分钟采样量的1倍以上为宜。534混合干燥器出口的空气应是干燥的，相对湿度宜小于50。其压力和流量应满足喷雾器和混合干燥器正常工作的要求。压力宣在004 MPa可调，流量不小于10 Lrain。5

9、35发生装置的粒子发生器更换标准粒子前应用纯水清洗干净。发生装置使用一段时间后应全部用纯水清洗，避免沉积粒子对试验结果造成影响。536在试验时，应保持分配器对外界环境为正压，尘埃粒子计数器的采样管应尽量短，且采样的尘埃粒子计数器宜放置在分配器的下方。537标准粒子(PSL)的贮存应符合附录A的规定。6尘埃粒子计数器性能试验61试验条件试验条件如表1所示：表1试验条件环境要求 试验条件室内环境温度 535室内环境湿度 2080电源电压 220V士22V62粒径档响应电压的确定方法621将多通道脉冲幅度分析仪连接到待检尘埃粒子计数器的输出端(前置放大器的输出端或放大器的输入端)。622用标准粒子发

10、生装置发适合不同粒径档的标准粒子的试验用气溶胶，由尘埃粒子计数器的采样管吸人。623分析不同粒径档对应的脉冲信号，做出脉冲频率曲线。624根据脉冲频率曲线，按照下述方法确定不同标准粒子(PSL)的响应电压。a)输出脉冲的频率与噪声完全分开的情况根据脉冲频率曲线做出累积频率曲线，把对应于累积频率曲线50的电压值作为该粒径档的响应电压，如图3所示。GBT 61672007S慈 p出辟冲峰值电压(P)圈3输出脉冲的频率与噪声完全分开鬟苷赣七盛b)输出脉冲的频率与噪声没有完全分开，且噪声与峰值小于等于10的情况根据脉冲频率曲线做出半区的累积频率曲线，把对应于累积频率曲线50的电压值作为该粒径档的响应电

11、压，如图4所示。4曼讣 p鞲2n轱出脉冲峰值电压(n图4噪声与脉冲峰值之比不大于10iooX甜骚七唯c)输出脉冲的频率与噪声没有完全分开，在噪声与峰值之比大于10且小于等于50的情况把脉冲频率曲线最高值时的电压值作为该粒径档的响应电压，如图5所示。暑褂 P骚输出脉冲峰值电压(r)图5噪声与脉冲峰值之比大于10但不超过50GBT 6167200763试验步骤631 按仪器规定的预热时间进行预热632采样空气的流量a) 对于自带流量计的尘埃粒子计数器将流量相对误差小于等于2的标准流量计连接在尘埃粒子计数器的采样吸人口，待流量稳定后，在3 rain内分别读取6次标准流量计和尘埃粒子计数器流量计的读数

12、，将两者平均值进行比较，其相对误差不应超过5。b)对于不带流量计的尘埃粒子计数器将流量相对误差小于等于2的标准流量计连接在尘埃粒子计数器的采样吸人口，待流量稳定后，在3 rain内读取6次标准流量计的读数，尘埃粒子计数器正常运行1 h后，再读取6次标准流量计的读数，将两次读数的平均值与仪器的标称值进行比较，其相对误差不应超过5。633伪计数将尘埃粒子计数器的采样管插入仪器自备的白净过滤器上，运行20 min后，再连续采样三次，每次1 min。尘埃粒子计数器显示应为0，如尘埃粒子计数器有计数，视为伪计数。634计数响应利用标准粒子发生装置发生含标准粒子的试验用气溶胶，标准粒子的粒径为待检尘埃粒子

13、计数器的最小可测粒径。其浓度接近最大饱和浓度，待读数稳定后，记录待检尘埃粒子计数器最小粒径档读值，立即改换为测量洁净空气，测量10 s后，再测量1 rain含标准粒子的试验用气溶胶，记录被测计数器最小粒径档读值，两次读数的相对误差不应超过10。635对电路分析部分的试验利用信号发生器，将其产生的脉冲信号输入到待检尘埃粒子计数器的输入端，通过调节脉冲信号幅度，在测量脉冲数的同时测量电压，从电路上确定每个粒径档对应的响应电压，做出各粒径档D，对应于电压V。的曲线，如图6所示。5GBT 61672007iu出脚翅菩tit粒径(D。)图6电路峰值分析部分曲线a)信号发生器频率按式(1)确定：，一如Q式

14、中：n。最大饱和粒子浓度，粒子个数m3；Q一采样空气流量，m3s；，-一信号发生器频率。b)信号发生器脉冲高度的精度为士lo。c)将信号发生器的频率提高到，等于20n。Q，检查是否存在因电路延迟，而造成的计数损失。636粒径档准确度的试验按照下述步骤对粒径档准确度进行试验：a)将试验用气溶胶由待检尘埃粒子计数器的采样吸入I：1吸人，其浓度为最大饱和浓度的110，其所含标准粒子的粒径宜选用小于待检尘埃粒子计数器标明的粒径档的土5。b)将多通道脉冲幅度分析仪连接到待检尘埃粒子计数器的输出端，按照62规定的方法，得到对应于粒径d，的响应电压值V，和半区值AV，如图7所示。c)重复上述测量步骤，得到至

15、少三个粒径所对应的电压值和半区值，绘制粒径d与电压V，的关系曲线，如图8所示。d)根据式(2)计算粒径档准确度： e一旦塾100d式中：e粒径档准确度，e应优于5；d，试验用气溶胶中粒子的标准粒径，pm；D!根据636中用粒子的标准粒径确定的V值用图6查得的粒子粒径，pm。6(2)譬V_9l-辗输出脉冲峰值电压(y)图7典型的输出曲线e)根据式(3)计算粒径分辨率：b一阜100口i式中：b粒径分辨率，；AD依据图9确定的半区值AV。所对应的粒径区间，,um。=V趔量出脚cb 也 以粒径(吐)圈8粒径与电压关系曲线装爵鞲士潞GBT 616720077GBT 61672007粒径(越)图9粒径分辨

16、率确定曲线637计数效率a)将尘埃粒子计数器A组作为参照仪器，B组作为待检仪器。A组的最小可测粒径小于B组的最小可测粒径，且与凝结核计数器或更高性能仪器做过比对。b) 利用标准粒子发生装置发生含B组的最小可测粒径标准粒子的试验用气溶胶，控制试验用气溶胶的粒子浓度，使其低于尘埃粒子计数器最大饱和浓度。c)A组和B组仪器在分配器内同时采样计数，A组和B组仪器的采样管长度应小于1 m。d) 将A组仪器的显示值作为试验用气溶胶的实际粒子浓度c。，B组仪器的显示值作为c，计算B组待检尘埃粒子计数器的计数效率。e) B组尘埃粒子计数器最小可测粒径档的计数效率应在3070之间，而对于大于等于152倍最小可测

17、粒径档的计数效率应当在90110之间。638最大饱和浓度的试验a)用标准粒子发生装置发生含最小粒径档标准粒子的试验用气溶胶，控制试验用气溶胶的粒子浓度，使其浓度接近待检尘埃粒子计数器规定的最大饱和浓度。b)调节稀释用洁净空气，将试验用气溶胶稀释l倍，著此时尘埃粒子计数器的计数浓度降为原计数浓度的50士10，则说明待检尘埃粒子计数器尚未达到最大饱和浓度。c)若此时尘埃粒子计数器的计数浓度高于稀释后计数浓度的60N，则说明待检尘埃粒子计数器标明的最大饱和浓度偏高，适当降低试验用气溶胶粒子浓度，再重复b)的试验。639电源波动的稳定性当电源电压在额定电压的22 V波动时，待检尘埃粒子计数器应作上述各

18、项试验满足试验要求。6310校验周期尘埃粒子计数器在正常情况下应在一年之内至少进行一次校验。64比较法试验当试验条件不具备标准要求的现场试验时，可采用附录B比较法试验。=v革孽出唧附录A(规范性附录)标准粒子的贮存及标准粒子稀释液的制备方法GBT 61672007A1 贮存液的处理和贮存方法A11聚苯乙烯胶乳为标准粒子(PSL)，用纯水稀释为1、10或50(质量分数)的溶液贮存或根据标准粒子的说明贮存。A12贮存环境温度为5。C10，避光。A13如遇有凝聚等情况，若仍要继续使用应加以处理，但要用电子显微镜重新拍片确认其平均粒径的标准差未发生变化，才能使用。A14 当标准粒子一旦干涸、冻结则禁止

19、使用。A2纯水的处理和贮存稀释标准粒子的贮存液及洗涤发生器等各部件均需用纯水，因此其制备与贮存就很重要。A21纯水的制备a)纯净水通过离子交换器后经过01,um的微孔滤膜过滤；b)纯净水至少经过三次蒸馏。A22为了防止杂质和微生物的混入，应在洁净室或洁净工作台内进行处理。9GBT 61672007附录B(规范性附录)比较法试验B1范围本附录描述了利用比较法对尘埃粒子计数器进行试验的方法，该方法仅适用于试验条件不具备标准要求的现场试验。比较法采用一台按照标准要求试验过的尘埃粒子计数器作为参照仪器，参照仪器与待检仪器同时对混合箱内的多分散气溶胶进行采样，根据参照仪器的读值对待检仪器进行调整，来保证

20、待检仪器和参照仪器的一致性。B2仪器设备B21 参照尘埃粒子计数器参照仪器6个月之内至少用标准粒子傲一次试验，且该仪器只能作为比较试验的参照仪器，不能用作其他用途。为了防止杂质和微生物的混入，参照仪器平时应放置在洁净室或洁净工作台内。B22连接管连接管管径应与采样尘埃粒子计数器吸人口尺寸相同，内部表面应平整光滑，长度不超过1 m，水平管路不应超过0，5 m，其材料宜采用金属(不锈钢、铜、合金等)、玻璃或聚氯乙烯。B23风机风机风量约为2 m3rain，静压至少50 Pa，且有风量调节手段。B24混合箱混合箱的体积应是尘埃粒子计数器每分钟采样量的12倍。B，25洁净空气洁净空气流量应大于待检尘埃

21、粒子计数器和参照尘埃粒子计数器采样量的总合。B3准备工作B，31如图B，1所示，将混合箱的一端与风机相连，将洁净空气供给管放置在风机出风口的中央，以保证洁净空气与风机出风均匀混合。外界lO 图B1 试验用气溶胶发生装置原理示意图GBT 6167-2007B32把待检尘埃粒子计数器和参照尘埃粒子计数器的采样管插入混合箱的另一端，并确保两根采样管尽量靠近。B4试验步骤B41将两根采样管分别与待检仪器和参照仪器相连，调整仪器达到额定采样流量，并记录流量值。B42按待检仪器规定的预热时间进行预热。B43打开洁净空气供给系统，并确认其流量大于2台仪器采样量的总和。注意此时不要开风机。B44用洁净空气清洁混合箱，直到2台仪器的读值均为0。B45打开风机，将含有多分散气溶胶的环境空气送入混合箱，通过调节风机风量，使待检仪器的读值接近最大饱和浓度的110。B46调节待检仪器各通道的响应电压，直到待检仪器和参照仪器读值的偏差在20之内。调整期间应保证混合箱内最小粒径粒子浓度的波动不超过15。B47上述调整完成后，重复做至少6次比对试验，并交换2台仪器的采样管，直到比对结果满足规定要求。