JJF(津)79-2022

天津市地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范

JJF（津）79-2022

環(huán)境空氣顆粒物采樣器校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationfor

AmbientAirParticulateSamplers

2022-10-30發(fā)布2023-01-30實(shí)施

天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)布

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環(huán)境空氣顆粒物采樣器校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本校準(zhǔn)規(guī)范適用于采用濾膜稱重法測(cè)量顆粒物濃度環(huán)境空氣顆粒物采樣器的校準(zhǔn)。

2引用文件

JJG956大氣采樣器檢定規(guī)程

HJ93環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測(cè)方法

HJ656環(huán)境空氣顆粒物（PM2.5）手工監(jiān)測(cè)方法（重量法）技術(shù)規(guī)范

使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。

3術(shù)語(yǔ)和定義

3.1環(huán)境空氣顆粒物采樣器ambientparticulatesamplers

采集環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑為PM10和PM2.5的儀器或裝置。

3.2采樣流量samplingflow

在工作環(huán)境條件下，采樣器采樣流量保持定值，同時(shí)保證切割器切割特性的流量稱為

采樣器的采樣流量。

4概述

4.1工作原理

環(huán)境空氣顆粒物采樣器是對(duì)大氣環(huán)境空氣中顆粒物PM10和PM2.5采樣的主要工具。采樣

器通過(guò)不同粒徑的切割頭對(duì)顆粒物進(jìn)行篩選，將篩選出的顆粒物進(jìn)行手工稱重，同時(shí)計(jì)算

采樣時(shí)間并結(jié)合采樣流量，得到顆粒物的質(zhì)量濃度。環(huán)境顆粒物采樣器的工作原理如圖1

所示。

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圖1環(huán)境空氣顆粒物采樣器工作示意圖

環(huán)境空氣顆粒物采樣器由采樣入口、PM10或PM2.5切割器、濾膜夾、連接桿、流量測(cè)量

及控制裝置、抽氣泵等組成。PM10或PM2.5采樣器通過(guò)抽氣泵以采樣流量抽取環(huán)境空氣，環(huán)

境空氣樣品以恒定的流量依次經(jīng)過(guò)采樣器入口、切割器，PM10或PM2.5顆粒物被采在濾

膜上，采樣后的氣體經(jīng)流量計(jì)、抽氣泵由排氣口排出。采樣器實(shí)時(shí)測(cè)量流量計(jì)前壓力、流

量計(jì)前溫度、環(huán)境大氣壓、環(huán)境溫度等參數(shù)對(duì)采樣流量進(jìn)行控制。

4.2用途

環(huán)境空氣顆粒物采樣器主要用于環(huán)境中顆粒物（PM10和PM2.5）的采集，結(jié)合采樣后稱

重實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境空氣中顆粒物質(zhì)量濃度的測(cè)量，廣泛應(yīng)用環(huán)境保護(hù)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

5計(jì)量性能要求

采樣流量示值誤差：±5%；

平均流量偏差：±5%采樣流量；

流量重復(fù)性：≤2%；

流量穩(wěn)定性：≤2%；

溫度示值誤差：±2℃；

壓力示值誤差：±1kPa。

注：以上指標(biāo)不適用于儀器設(shè)備的合格性判斷，僅供參考。

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6校準(zhǔn)條件及設(shè)備

6.1校準(zhǔn)環(huán)境條件

環(huán)境相對(duì)濕度：≤85%；

環(huán)境溫度：（15～35）℃，溫度波動(dòng)度：≤5℃；

大氣壓力：（80～106）kPa。

6.2校準(zhǔn)工作條件

儀器放置于水平臺(tái)面上，周圍無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不得有強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)和電磁干

擾，不得存放與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕性氣體或試劑。

6.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備

校準(zhǔn)用設(shè)備均應(yīng)經(jīng)計(jì)量檢定/校準(zhǔn)合格并在有效期內(nèi)方可使用，計(jì)量性能如表1所示。

表1校準(zhǔn)用設(shè)備性能表

序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求用途

校準(zhǔn)環(huán)境空氣顆粒物

1流量標(biāo)準(zhǔn)裝置最大允許誤差：±1%

采樣器的流量

2溫度測(cè)量?jī)x表最大允許誤差：±0.1℃測(cè)量溫度

3氣壓表（計(jì)）最大允許誤差：±2.5hPa測(cè)量大氣壓力

4計(jì)時(shí)器最大允許誤差：±0.02s時(shí)間測(cè)量

7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

7.1外觀及工作正常檢查

7.1.1儀器應(yīng)有以下標(biāo)志：名稱、型號(hào)、制造日期、生產(chǎn)編號(hào)和制造廠名。

7.1.2儀器外表不應(yīng)有影響正常工作的機(jī)械損傷，各配件及接頭、線纜等應(yīng)完好。

7.1.3氣路連接正確，不應(yīng)有漏氣現(xiàn)象。數(shù)字顯示應(yīng)清晰、完整。

7.1.4儀器運(yùn)行與測(cè)量功能正常，儀器配套切割器滿足HJ93-2013《環(huán)境空氣顆粒物

（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測(cè)方法》的要求。

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7.2校準(zhǔn)項(xiàng)目

7.2.1采樣流量示值誤差

接通儀器氣路系統(tǒng)，將流量標(biāo)準(zhǔn)裝置與采樣進(jìn)氣口相連。設(shè)定采樣流量，啟動(dòng)儀器，待穩(wěn)定

后，分別讀取標(biāo)準(zhǔn)流量值和待校儀器示值3次，按公式（1）計(jì)算采樣流量相對(duì)示值誤差。

qq

Evs100%(1)

qs

式中：

E——采樣流量相對(duì)示值誤差，%；

qv——被校儀器工作點(diǎn)流量3次測(cè)量值的平均值，L/min；

qs——流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的3次測(cè)量結(jié)果平均值，L/min。

流量校準(zhǔn)示意圖如圖2所示。

圖2流量校準(zhǔn)示意圖

被測(cè)采樣器處的校準(zhǔn)流量值按公式（2）進(jìn)行計(jì)算

PT

sm（2）

qmqs

PmTs

式中：

qm——被測(cè)采樣器處的校準(zhǔn)流量，L/min；

Ps——流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)裝置出口端的絕對(duì)壓力，kPa；

Pm——定流量發(fā)生器出口端的絕對(duì)壓力，kPa；

Tm——定流量發(fā)生器出口端的熱力學(xué)溫度，K；

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Ts——流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)裝置出口端的熱力學(xué)溫度，K；

qs——流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量的流量值，L/min。

7.2.2平均流量偏差

在校準(zhǔn)環(huán)境中，待儀器穩(wěn)定后，使用標(biāo)準(zhǔn)流量裝置測(cè)量?jī)x器的工況流量，重復(fù)測(cè)量3

次，按公式(3)計(jì)算平均流量偏差。

qq

qrs100%(3)

qs

式中：

q——平均流量偏差；

qr——標(biāo)準(zhǔn)裝置流量的算術(shù)平均值，L/min；

qs——儀器的工作點(diǎn)流量，在設(shè)定流量點(diǎn)下工作，通常為16.67L/min。

7.2.3流量重復(fù)性

在校準(zhǔn)環(huán)境中，待儀器穩(wěn)定后，使用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量?jī)x器工況流量，重復(fù)測(cè)量6

次，按照公式(4)計(jì)算流量重復(fù)性。

1

n2

12(4)

(Er)i(EijEi)

(n1)j1

式中：

——第i校準(zhǔn)流量點(diǎn)j次校準(zhǔn)流量點(diǎn)的重復(fù)性，%。

7.2.(4??)流?量穩(wěn)定性

待儀器穩(wěn)定后使用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量采樣流量的初始值q，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后每隔

10min讀取一次，共4次，取5個(gè)讀數(shù)中的最大值和最小值用公式(5)計(jì)算出采樣流量穩(wěn)定

性。

qq

maxmin100%(5)

qq

5

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式中：

q——流量穩(wěn)定性，%；

qmax——標(biāo)準(zhǔn)裝置被校采樣點(diǎn)最大流量示值，L/min；

qmin——儀器被校采樣點(diǎn)最小流量示值，L/min；

q——儀器被校采樣點(diǎn)流量初值。

7.2.5溫度示值誤差

待被校儀器穩(wěn)定后，每隔1min讀取并記錄一次標(biāo)準(zhǔn)溫度所測(cè)量的環(huán)境溫度值Tsi和被

校儀器大氣溫度傳感器測(cè)得的環(huán)境溫度值Tmi,共記錄3次，按公式(7)計(jì)算溫度平均示值

誤差。

TiTmiTsi(6)

3

Ti

Ti1(7)

3

式中：

Ti——第i次的溫度示值誤差，oC；

Tsi——第i次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)溫度示值，oC；

T——溫度平均示值誤差，oC。

7.2.6大氣壓示值誤差

待被校儀器穩(wěn)定后，每隔1min讀取并記錄一次標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)壓力值Psi和被校儀器大氣

環(huán)境壓力顯示值Pmi，按公式(9)計(jì)算被校儀器大氣壓示值誤差。

PiPmiPsi(8)

3

Pi

Pi1(9)

3

式中：

Pi——第i次的大氣壓示值誤差，kPa；

Pmi——第i次測(cè)量的儀器環(huán)境大氣壓示值，kPa；

Psi——第i次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)的示值，kPa；

6

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P——大氣壓平均示值誤差kPa。

8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)

校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)完成后，根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果開(kāi)具相應(yīng)的校準(zhǔn)證書。

校準(zhǔn)記錄格式參考附錄A，校準(zhǔn)證書數(shù)據(jù)頁(yè)格式可參見(jiàn)附錄B，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分

析可參見(jiàn)附錄C。

9復(fù)校時(shí)間間隔

根據(jù)環(huán)境空氣顆粒物采樣器的使用要求、使用頻次、環(huán)境條件等因素決定其復(fù)校時(shí)間間

隔，為了確保環(huán)境空氣顆粒物采樣器在其規(guī)定的技術(shù)性能下使用，建議復(fù)校周期不超過(guò)1年。

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附錄A

校準(zhǔn)記錄內(nèi)容參考格式

校準(zhǔn)日期：年月日溫度：°C相對(duì)溫度%氣壓：kPa

儀器名稱：型號(hào)：證書編號(hào)：

送校單位：制造商名稱：

校準(zhǔn)依據(jù)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：

一、外觀與結(jié)構(gòu)：

二、氣路系統(tǒng)性能參數(shù)

采樣流量示值誤差（L/min）：

3次測(cè)量值（L/min）平均值（L/min）誤差（%）

流量指示值

流量標(biāo)準(zhǔn)值

平均流量偏差（L/min）：

123平均值平均流量偏差值

流量值（L/min）

流量重復(fù)性（%）

次數(shù)123456平均值

流量（L/min）

流量穩(wěn)定性（%）

時(shí)間（min）010203040流量穩(wěn)定性（%）

流量（L/min）

溫度示值誤差（℃）

標(biāo)準(zhǔn)溫度值測(cè)量值示值誤差

平均示值誤差

大氣壓示值誤差（kPa）：

儀器示值大氣壓示值誤差

平均示值誤差

校準(zhǔn)員核驗(yàn)員

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附錄B

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)信息及格式

流量校準(zhǔn)結(jié)果：

序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)要求校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

1流量示值誤差±5%

2平均流量偏差±5%/

3流量重復(fù)性≤2%/

4流量穩(wěn)定性≤2%/

5溫度示值誤差±2℃/

6大氣壓示值誤差±1kPa/

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附錄C

環(huán)境空氣顆粒物采樣器流量校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例

C.1概述

C.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度為22.5℃，溫度波動(dòng)度≤5℃，環(huán)境相對(duì)濕度：≤85%。

C.1.2測(cè)量對(duì)象：環(huán)境空氣顆粒物采樣器。

C.1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：流量標(biāo)準(zhǔn)裝置：測(cè)量范圍為（20～6000）L/h，擴(kuò)展不確定度Urel=0.5%(k=2)。

C.1.4測(cè)量方法：在環(huán)境條件下，連接好氣路，開(kāi)啟測(cè)量?jī)x器，按照規(guī)范要求在采樣流量

16.67L/min條件下，記錄環(huán)境空氣顆粒物采樣器顯示的采樣流量，重復(fù)測(cè)量6次。

C.2不確定度分析

C.2.1測(cè)量模型

采樣流量示值誤差的測(cè)量模型為：

qq

Evs100%(C.1)

qs

式中：

E——采樣流量相對(duì)示值誤差，%；

qv——被校被校環(huán)境空氣顆粒物采樣器測(cè)量值，L/min

qs——流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量值，L/min。

C.2.2靈敏系數(shù)

E1Eq

ccv

122

qvqsqsqs

C.2.3傳播律公式

由于各項(xiàng)彼此獨(dú)立且不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

22222

uc(E)c1u(qv)c2u(qs)(C.2)

q

對(duì)于常規(guī)測(cè)量中，被測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值接近，因此可以認(rèn)為v1，則上式可以簡(jiǎn)化為：

qs

222

uc(E)urel(qv)urel(qs)(C.3)

10

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式中：

uc(E)——合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

urel(qv)——測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度；

urel(qs)——流量標(biāo)準(zhǔn)裝置準(zhǔn)確度引入的不確定度。

C.2.4輸入量不確定度評(píng)定

輸入量qv的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(qv)的來(lái)源：環(huán)境溫度、氣壓的變化，采樣流量的不穩(wěn)

定性，電源的不穩(wěn)定性，以及測(cè)量人員讀數(shù)過(guò)程的影響，綜合體現(xiàn)在測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性，

采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。

輸入量qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(qs)的來(lái)源：由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置準(zhǔn)確度引入的不確定度，

采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。

C.2.4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

1）標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(qv)的評(píng)定

被校儀器環(huán)境空氣顆粒物采樣器，設(shè)置采樣流量為16.67L/min，重復(fù)多次測(cè)量6次，

得到以下測(cè)量結(jié)果：

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)流量值qs(L/min)被校儀器流量值qv(L/min)示值誤差（%）

116.6216.65+0.18

216.6316.61-0.12

316.7316.64-0.54

416.7116.68-0.18

516.6616.61-0.30

616.6216.71+0.54

n

(yy)2

i

則si1100%=0.38%。

rn1

11

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則重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel(qv)0.38%

2）標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(qs)的評(píng)定

由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置準(zhǔn)確度引入的不確定度，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。Urel=0.5%(k=2)，按

均勻分布考慮，取包含因子k2則：

urel(qs)0.5%/20.25%

C.2.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量計(jì)一覽表。

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（%）

測(cè)量重復(fù)性0.38

urel(qv)

urel(qs)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置0.25

C.2.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2222

uc(E)urel(qv)urel(qs)(0.38%)(0.25%)0.45%

C.2.4.4擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度

取包含因子k=2，則：

Ukuc0.90%

C.2.4.5測(cè)量不確定度報(bào)告

測(cè)量點(diǎn)為16.67L/min時(shí)，U0.90%（k=2）。

12

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