低浓度粉尘测量仪检定装置的应用及测量结果的不确定度评定

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1、低浓度粉尘测量仪检定装置的应用及测量结果的不确定度评定摘要：随着生产工艺精度的提高，人们对粉尘浓度的要求越来越高；随着雾霾情况的加剧，国家对粉尘颗粒和烟尘浓度的监测也越来越普遍，因此，对低浓度粉尘测量仪的计量的准确性要求越来越高。根据J」G846-2015《粉尘浓度测量仪检定规程》要求，对低浓度粉尘测量仪进行不确定度进行分析，阐明不确定的来源，给出测量结果的不确定评定方法，通过实际测量，对低浓度粉尘测量仪的做出具体分析。关键词：低浓度；粉尘测量仪；不确定度；评定中图分类号：TH83文献标识码：A文章编号：1671-2064(2017)07-0071-0

2、2随着采矿业不断发展，工业规模的不断扩大和科学技术的迅速发展，粉尘带来的危害也逐渐加大。越来越多的人患上呼吸道疾病，严重患上尘肺病。此外，粉尘还容易引起燃烧和爆炸。现如今，生产工艺的加工精度要求不断提高，生产工艺对无尘或微尘的要求越来越高，因此，对粉尘浓度监测的准确性要求越来越高。近年来，全国各地的雾霾情况越来越频繁和加剧，PM2.5严重超标，准确监测这些粉尘颗粒和烟尘浓度，可以为环保部门控制空气污染提供依据。为了确保低浓度粉尘测量仪计量的准确性，我们引进了低浓度粉尘测量仪检定装置。1低浓度粉尘测量仪检定方法低浓度粉尘测量仪检定装置主要分为4个部分：发

3、尘装置部分、扩散腔、检测腔和除尘装置部分，如1所示。发尘装置采用Wright原理，装置的顶部有一个旋转的刷子，刷子匀速转动，尘柱被刷子磨蚀后，形成大量的颗粒物，颗粒物分散开来，被高压气流带入稀释腔，再经过2米长的扩散腔，最后到达检测腔。在稀释腔里，有一管路为清洁空气，可以根据需要对粉尘进行再次稀释。扩散腔比较高，可以让粉尘更好的沉降和稀释，使粉尘更均匀混合，减少测量误差。在检测腔里的底部，装有横竖排列的铁架，铁架上可以放置若干台被测粉尘测量仪和滤膜采样装置。由于检测腔面积很大，滤膜的截面积与它比起来，微乎其微，可以忽略不计，我们可以近似的认为检测腔内的

4、粉尘没受到有影响，还是均匀的。在装置的底部安装一个风机，风机会产生负压，一方面为过滤过的洁净空气进入稀释腔提供动力，一方面将穿过检测器的粉尘气溶胶吸走。待粉尘均匀稳定后，启动标准采样装置，装置内放置一片已经称量过其质量的滤膜，质量记为ml，设定标准采样装置的采样时间和采样流量，分别为t和qv，在启动标准采样装置的同时，放入被检粉尘测量仪。待采样完毕，读取被检粉尘测量仪的示值，记为cl,同时，将标准采样装置的滤膜取下并称量其质量，记为m2。装置的粉尘浓度用公式(1-1)计算。(1-1)式中：cO标准粉尘的质量浓度，mg/m3；ml采样前滤膜的质量，mg;

5、m2——采样后滤膜的质量，mg;qv—一标准装置的采?恿髁浚?L/min;t采样时间，min。粉尘浓度测量仪的示值误差用公式(1-2)表示1-2式中：75值误差cl被检粉尘测量仪的示值cO标准粉尘的质量浓度2低浓度粉尘测量仪不确定度评定(1)测量依据，JJG846-2015《粉尘浓度测量仪检定规程》。(2)环境条件，温度：(15〜30)°C，湿度＜85%。(1)测量设备。低浓度粉尘发生装置、标准采样装置(用粉尘采样器代替)、电子天平(精确到O.lmg)、电子秒表(精确到0.01s)。(2)测量对象，低浓度粉尘测量仪。(3)测量过程，利用称重法，测定粉尘

6、测量仪的显示值。(4)测量模型A类不确定度评定。选取5mg/m3左右点来评定。由于发尘装置有若干个档位，测量的时候选用固定的档位连续发尘。记录低浓度粉尘测量仪的数据，分别为：(单位mg/m3)5.304；5.493；5.538；5.621；5.396；5.452；5.228；5.406；5.352；5.540平均值：根据贝塞尔公式，得到s=0.110mg/m3重复测量10次，测量结果的不确定度为：B类不确定度评定。对整个低浓度粉尘测量仪检定装置来说，响应其不确定的因素主要有以下几个方面：(1)仪器的最小分辨力引入的不确定度分量。低浓度粉尘测量仪显示值的

7、最小分度值d=0.001mg/m3，则区间半宽度a=d/2=0.0005mg/m3，假定是按均匀分布，则有仪器分辨力引入的不确定分量：(1)发尘的不均匀性引入的不确定度。在检测腔的中间位置安装一个标准采样装置，记为1号采样装置。在相同的横截面上，距离1号相邻和四周(按前后左右均匀放置)处安装另一个采样装置，记为2号采样装置。发尘浓度保持在5mg/m3。这两个采样设备的采样率设置为20L/min,采样时间设定在20min,以2号采样装置和1号采样装置之差的最大值来评定装置的不确定度，检测结果如表1所示。由上表可以看出，2号采样装置和1号采样装置差值的最大

8、值，按均匀分布，则有(2)尘箱的不稳定性引入的不确定度。我们用一台可以连续采样并能储存数据的低