口罩顆粒物過濾效率測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（魯）XXX-XXXX2口罩顆粒物過濾效率測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范GB/T15445.5-2011粒度分析結(jié)果的表述第5部分：用對(duì)3.3計(jì)數(shù)中位徑countm當(dāng)把顆粒物按粒徑大小排序時(shí)，比它粒徑大的和比它粒徑小的顆粒物質(zhì)量各占顆粒3.4幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差geometricstandardd標(biāo)準(zhǔn)偏差的指數(shù)函數(shù)。本規(guī)范中用于描述氣2口罩顆粒物過濾效率測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱“測(cè)試儀”)用于口罩顆粒物過濾效率的測(cè)試。其工作原理是通過鹽性或油性氣溶膠發(fā)生裝置產(chǎn)生一定濃度及粒徑分布的氣溶膠顆粒，以規(guī)定流量通過被測(cè)樣品，使用氣溶膠濃度測(cè)量?jī)x檢測(cè)通過被測(cè)樣品前后(上下游)的顆粒物濃度。以氣溶膠通過被測(cè)樣品后顆粒物濃度的減少量來評(píng)價(jià)被測(cè)樣品對(duì)顆粒物的過濾效率?？谡诸w粒物過濾效率測(cè)試儀主要由氣溶膠發(fā)生和混勻系統(tǒng)、口罩夾具、流量控制系統(tǒng)、抽氣動(dòng)力及排放系統(tǒng)、氣溶膠濃度測(cè)量系統(tǒng)、差壓計(jì)以及數(shù)據(jù)處理和輸入輸出單元組成，如圖1所示。氣溶膠發(fā)生(鹽性或油氣溶膠發(fā)生(鹽性或油性)及混勻系統(tǒng)夾具(上)E夾具(下)表1計(jì)量特性校準(zhǔn)項(xiàng)目23阻力示值誤差不超過±10Pe4鹽性氣溶膠：計(jì)數(shù)中位徑(CMD)為(0.0粒徑分布的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.86;油性氣溶膠：計(jì)數(shù)中位徑(CMD)為(0.粒徑分布的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.60。JJF（魯）XXX-XXXX35過濾效率示值誤差過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值≥90%時(shí)：不超過±2%；過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值≥80%～<90%時(shí)：不超過±3%；過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值<80%時(shí)：不超過±5%。注：以上指標(biāo)不適用于測(cè)試儀的合格性判定，僅供參考。6.2.1口罩顆粒物過濾效率測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置（以下校準(zhǔn)裝置包括標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、數(shù)字壓力計(jì)、原位氣溶膠稀釋器等標(biāo)準(zhǔn)器和校準(zhǔn)工裝，表2過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值的擴(kuò)展不確定度過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值擴(kuò)展不確定度U(k=2)≥80%～<90%<80%2.5%原位氣溶膠稀釋器的結(jié)構(gòu)如圖A.2所示，與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)（6.2.1.1）和數(shù)字壓力計(jì)6.2.2掃描電遷移率粒徑譜儀（以下4工作流量可以與粒徑譜儀的采樣流量相匹配，稀釋比應(yīng)至少包含10:1。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1外觀與功能檢查測(cè)試儀應(yīng)具有下列標(biāo)識(shí)：名稱、型號(hào)、出廠編號(hào)、制造廠名及制造日期。測(cè)試儀外觀應(yīng)完好，所有零件應(yīng)緊固無松動(dòng)，不應(yīng)有妨礙正常工作的機(jī)械損傷。通電后，各部件都能正常工作，各旋鈕、按鍵應(yīng)能正常調(diào)節(jié)，氣路連接正確，密封完好無漏氣現(xiàn)象，顯示單元應(yīng)清晰完整。鹽性氣溶膠的測(cè)試儀應(yīng)具有能將所發(fā)生的顆粒物的荷電進(jìn)行中和的裝置。將校準(zhǔn)裝置中的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)通過流量校準(zhǔn)工裝接入測(cè)試儀的夾持機(jī)構(gòu)，如圖2所示。根據(jù)實(shí)際需要，選擇85L/min、30L/min或客戶要求的其它流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。啟動(dòng)測(cè)試儀，待穩(wěn)定后，同時(shí)讀取標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和測(cè)試儀流量示值，重復(fù)測(cè)量3次，取算術(shù)平均值，按照公式(1)進(jìn)行流量示值誤差計(jì)算。E——流量示值誤差，%;5按條款7.2安裝標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，將流量設(shè)定為85L/min,待測(cè)試儀運(yùn)行穩(wěn)定后，讀取標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)示值。終止測(cè)試儀的工作，待重新啟動(dòng)并運(yùn)行穩(wěn)定值。共計(jì)重復(fù)6次，按公式(2)計(jì)算流量重復(fù)性。s流量重復(fù)性，%;將校準(zhǔn)裝置中的數(shù)字壓力計(jì)通過阻力校準(zhǔn)工裝接入測(cè)試儀的夾持機(jī)構(gòu)，如圖3所示。設(shè)定測(cè)試儀流量為30L/min或可達(dá)到的流量下限，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)裝置流量控制閥，使得數(shù)字壓力計(jì)示值分別達(dá)到約100Pa、200Pa、300Pa、500Pa和800Pa。運(yùn)行穩(wěn)定后，分別讀取數(shù)字壓力計(jì)和測(cè)試儀壓力示值，按公式(3)計(jì)算阻力示值誤差。6p測(cè)試儀壓力測(cè)定值，Pa;p.數(shù)字壓力計(jì)壓力測(cè)定值，Pa。7.5氣溶膠粒徑分布將校準(zhǔn)裝置的取樣工裝接入測(cè)試儀夾持機(jī)構(gòu)，如圖4所示。取樣工裝的取樣口通過氣溶膠稀釋器與粒徑譜儀的進(jìn)氣口相連接。開啟測(cè)試儀，調(diào)節(jié)測(cè)試儀上游氣溶膠濃度，使得經(jīng)過稀釋后的氣溶膠顆粒數(shù)量濃度在(5000～8000)個(gè)/cm3范圍內(nèi)。操作粒徑譜儀，測(cè)得試驗(yàn)氣溶膠的計(jì)數(shù)中位徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差。鹽性氣溶膠和油性氣溶膠應(yīng)分別測(cè)量。7.6.1封閉校準(zhǔn)裝置中原位氣溶膠稀釋器的所有毛細(xì)管入口，并將其接入測(cè)試儀的夾持機(jī)構(gòu)。在85L/min流量條件下，啟動(dòng)鹽性或油性氣溶膠的過濾效率測(cè)試程序。待運(yùn)行穩(wěn)定后，觀察測(cè)試儀過濾效率測(cè)量結(jié)果是否能穩(wěn)定在99.97%以上。如不能，應(yīng)按照說明書對(duì)測(cè)試儀狀態(tài)和參數(shù)重新進(jìn)行調(diào)整，直至滿足要求，方可繼續(xù)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.6.2調(diào)整原位氣溶膠稀釋器的稀釋倍數(shù)到100左右，使得過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值位于 (99±0.5)%的范圍內(nèi)。稀釋倍數(shù)及過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法見附錄A或校準(zhǔn)裝置說77.6.3將調(diào)整到位的原位氣溶膠稀釋器安裝在測(cè)試儀上下夾具之間，如圖5所示。在85L/min流量條件下，啟動(dòng)鹽性或油性氣溶膠的過濾效率測(cè)試程序。待測(cè)試儀運(yùn)行穩(wěn)定后，記錄測(cè)試儀過濾效率示值，重復(fù)3次，取算術(shù)平均值，按公式(4)計(jì)算過濾效率示值誤AF=F-F(4)AF過濾效率示值誤差，%;F測(cè)試儀過濾效率示值的算術(shù)平均值，%;E校準(zhǔn)裝置的過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值，%。7.6.4依次調(diào)整原位氣溶膠稀釋器的稀釋倍數(shù)到20倍、10倍和5倍左右，使得過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值分別位于(95±1)%、(90±2)%和(80±5)%的范圍內(nèi)，按照條款7.6.3的方法逐一進(jìn)行過濾效率示值誤差的校準(zhǔn)。7.6.5鹽性和油性氣溶膠的過濾效率示值誤差應(yīng)分別校準(zhǔn)。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(報(bào)告)上反映，校準(zhǔn)證書(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);JJF（魯）XXX-XXXX8），g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短由測(cè)試儀的使用情況、使用者和測(cè)試儀本身質(zhì)量等諸多因素決定，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。復(fù)校時(shí)間間隔建議不超過1年。在相鄰兩次校準(zhǔn)期間，如對(duì)測(cè)試儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)有懷疑或測(cè)試儀更換主要部9附錄A口罩顆粒物過濾效率測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置A.1組成結(jié)構(gòu)如圖A.1所示，校準(zhǔn)裝置分別由流量校準(zhǔn)模塊、阻力校準(zhǔn)模塊和原位氣溶膠稀釋器三部分組成。其中，圖A.1-a為流量校準(zhǔn)模塊，主要由標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和流量校準(zhǔn)工裝組成，標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的進(jìn)氣口和出氣口分別與流量校準(zhǔn)工裝的出氣口和進(jìn)氣口相連接。圖A.1-b為阻力校準(zhǔn)模塊，主要由數(shù)字壓力計(jì)和具有調(diào)節(jié)閥的阻力校準(zhǔn)工裝組成，數(shù)字壓力計(jì)的高壓端和低壓端通過阻力校準(zhǔn)工裝分別接入測(cè)試儀的上游和下游。圖A.1-c為原位氣溶膠稀釋器，主要由稀釋器入口、過濾器、限流器和稀釋器出口組成。其結(jié)構(gòu)型式符合原位氣溶膠稀釋法的功能要求。其中，作為氣溶膠流路的限流器可由一支或多支具有一定規(guī)格的毛細(xì)管組成。A.2工作原理如圖A.1-a所示，對(duì)流量校準(zhǔn)時(shí)，來自測(cè)試儀上游的氣流，通過流量校準(zhǔn)工裝被全部導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量后的氣流通過標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)出口導(dǎo)出后，再次經(jīng)由流量校準(zhǔn)工裝全部送回到測(cè)試儀下游。整個(gè)校準(zhǔn)過程在封閉管路內(nèi)進(jìn)行，測(cè)試儀氣流不與外界大氣相接觸。流量校準(zhǔn)模塊帶來的氣流阻力應(yīng)符合測(cè)試儀的正常工況條件。如圖A.1-b所示，對(duì)阻力校準(zhǔn)時(shí)，來自測(cè)試儀上游的氣流，在經(jīng)過調(diào)節(jié)閥后全部被送回測(cè)試儀下游。通過調(diào)節(jié)閥的調(diào)整，使得測(cè)試儀在一定流量條件下工作穩(wěn)定后，數(shù)字壓力計(jì)的讀數(shù)分別達(dá)到并穩(wěn)定在條款7.4中各校準(zhǔn)點(diǎn)附近。同時(shí)觀察記錄測(cè)試儀和數(shù)字壓力計(jì)的阻力示值，按照條款7.4進(jìn)行阻力示值誤差的計(jì)算。如圖A.1-c所示，對(duì)過濾效率校準(zhǔn)時(shí)，需要將稀釋器入口與上游夾具密合連接，稀釋器出口與下游夾具密合連接，使得校準(zhǔn)過程中沒有外部氣流導(dǎo)入和內(nèi)部氣流導(dǎo)出。來自測(cè)試儀上游的氣溶膠全部在稀釋器入口處進(jìn)行分流，一路通過過濾器凈化后成為稀釋氣，另一路攜帶氣溶膠顆粒，直接經(jīng)過限流器到達(dá)稀釋器出口。兩路氣流在稀釋器出口處相遇混合，并回到測(cè)試儀流路繼續(xù)進(jìn)行下游濃度測(cè)量。經(jīng)此過程，原位氣溶膠稀釋器將上游氣溶膠按照預(yù)先設(shè)定的分流比例進(jìn)行了原位稀釋。A.3原位氣溶膠稀釋器的標(biāo)定原位氣溶膠稀釋器的稀釋倍數(shù)n決定了校準(zhǔn)裝置提供的過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值Fs。而稀釋,JJF（魯）XXX-XXXXqd4p128L（A.2）L——毛細(xì)管長(zhǎng)度，mm；與壓差呈線性關(guān)系。實(shí)際上，由于毛細(xì)管內(nèi)徑和長(zhǎng)度的微小偏差，以及毛細(xì)管內(nèi)壁的瑕疵，準(zhǔn)確的毛細(xì)管流量不能直接通過計(jì)算得到。需采取如下標(biāo)定方式獲得校準(zhǔn)因子：在某個(gè)壓差范圍內(nèi)，使用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和數(shù)字壓力計(jì)在一系列不同壓差下，分別測(cè)量通過一支或多支毛細(xì)管路的實(shí)際流量，將壓差與流量進(jìn)行線性擬合并獲得校準(zhǔn)曲線。該直線的FFqQQQ2u2(Fs)2u2(q)2u2(Q)u(F)u2(u(F)sQ2Q4s(p)a(q)s(p)由毛細(xì)管流量q引入的不確定度u(qs(p)a(q)s(p)數(shù)字壓力計(jì)的不確定度u2(q)，即：u(q)u(q)u(q)0q)2mnSxxnaqi)2b2S(qiq)(pip)axySxx(qiq)(qiq)u2(q)u2(q)L/minuu(Q)0.49L/minsU2u(F)=0.98L/mins委托單位：地址：儀器名稱型號(hào)規(guī)格制造廠出廠編號(hào)校準(zhǔn)依據(jù)溫度℃相對(duì)濕度%校準(zhǔn)日期校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)員核驗(yàn)員標(biāo)準(zhǔn)器名稱證書號(hào)有效期測(cè)量范圍不確定度/最大允許誤差/準(zhǔn)確度等級(jí)1.外觀及功能檢查：2.流量示值誤差：設(shè)定值（L/min）儀器示值/（L/min）測(cè)量值/（L/min）示值誤差 /%擴(kuò)展不確定度123平均值123平均值3.流量重復(fù)性：測(cè)量次數(shù)123456平均值重復(fù)性/%4.阻力示值誤差：標(biāo)準(zhǔn)值/Pa儀器示值/Pa示值誤差/Pa擴(kuò)展不確定度5.氣溶膠粒徑分布：氣溶膠類別計(jì)數(shù)中位徑（CMD）幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差（GSD）鹽性油性6.過濾效率示值誤差：鹽性：標(biāo)準(zhǔn)值/%測(cè)量值/%平均值/%示值誤差/%擴(kuò)展不確定度油性：標(biāo)準(zhǔn)值/%測(cè)量值/%平均值/%示值誤差/%擴(kuò)展不確定度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：出檢前被檢儀器狀態(tài)：出檢前校準(zhǔn)地點(diǎn)：正常正常不正常；不正常；出檢后出檢后正常正常不正常不正常證書編號(hào)XXXXXX-XXXX<校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明>校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)估和表述均符合JJF1059.1的要求。校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn)：溫度℃地點(diǎn)相對(duì)濕度%其它校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件（代號(hào)、名稱）：校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)證書編號(hào)證書有效期至(YYYY-MM-DD)證書編號(hào)XXXXXX-XXXX序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)要求校準(zhǔn)結(jié)果擴(kuò)展不確定度1外觀及功能檢查/2流量示值誤差/%3流量重復(fù)性/%/4阻力示值誤差/Pa標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)量值示值誤差/5氣溶膠粒徑分布?xì)馊苣z類別計(jì)數(shù)中位徑/μm幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差/鹽性油性6過濾效率示值誤差/%校準(zhǔn)點(diǎn)鹽性油性/以下空白說明：聲明：1.僅對(duì)加蓋“XXXXX校準(zhǔn)專用章”的完整證書負(fù)責(zé)。2.本證書的校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)本次所校準(zhǔn)的計(jì)量器具有效。FFFsF(1)100%F——過濾效率示值誤差，%；F——測(cè)試儀過濾效率測(cè)量結(jié)果，%；Fs——校準(zhǔn)裝置的過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值，%；Q——測(cè)試儀實(shí)際工作流量值，L/min；q——線性擬合得到的氣溶膠流量值，L/min。21Fc21q-Qc22QQ2效率標(biāo)準(zhǔn)值引入的不確定度和口罩測(cè)試儀測(cè)量結(jié)果引入的不確定入的不確定度主要由線性擬合方程、數(shù)字壓力計(jì)、實(shí)際工況流量比穩(wěn)定性引入的不確定度構(gòu)成?？谡譁y(cè)試儀測(cè)量結(jié)果引入的不確JJF（魯）XXX-XXXXpbaq表D.1校準(zhǔn)裝置的標(biāo)定結(jié)果毛細(xì)管數(shù)量137序號(hào)PaL/minPaL/minPaL/minPaL/min12712873.192847.2227523013203.423207.7830333343473.613568.3533643693823.833738.6136253944023.963958.9437964274334.164309.45403相關(guān)系數(shù)0.99970.99980.99980.9994線性回歸方程參量abababab414.47073-170.27481150.98435-196.0538765.21227-187.5730335.05306-180.80956S(qiq)(pip)axySxx(qiq)(qiq) JJF（魯）XXX-XXXX (q)s(q)xxamnSxx校準(zhǔn)裝置各校準(zhǔn)點(diǎn)的線性擬合的斜率、截距、測(cè)試儀示值及不確定度匯總結(jié)果見表表D.2線性擬合引入不確定度計(jì)算過程量及結(jié)果匯總表毛細(xì)管數(shù)量137s(p)1.6489528641.3309513651.0286052462.164817921Sxx0.100.643.22 (q0q)2/(L/min)20.0000030.010.000032.70a414.47073150.9843565.2122733.85359(q)0.00280.00630.01120.0553（2）數(shù)字壓力計(jì)準(zhǔn)確性引入的不確定度u2(q)u2(q)==（3）實(shí)際工況流量引入的不確定度u3(Q)（4）由測(cè)試儀工況穩(wěn)定性導(dǎo)致校準(zhǔn)裝置稀釋比不穩(wěn)定引入的不確定度u4(在100倍、20倍、10倍和5倍等各點(diǎn)引入的過濾效率標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：D.1.4.2口罩測(cè)試儀測(cè)量結(jié)果引入的不確定度分量u(F)表D.3口罩測(cè)試儀的重復(fù)性測(cè)量結(jié)果測(cè)量次數(shù)123s(F)u(F)測(cè)量結(jié)果/%98.6298.6598.660.0240.01494.9494.8394.960.0770.04489.7089.5289.580.1070.06178.9478.9878.880.0590.034表D.4各校準(zhǔn)點(diǎn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表毛細(xì)管數(shù)量137標(biāo)準(zhǔn)過濾效率值98.9%95.2%80.4%校準(zhǔn)點(diǎn)99%95%90%80%(q)0.00280.00630.01120.0460u2(q)/a0.0028952590.0079478430.0184014430.035446756uc(q)0.0040369520.0101372870.0215177080.065671671.3397201894.0802496188.39677817916.65766896cc/（min/L）-0.011764706-0.011764706-0.011764706-0.011764706/（min/L）0.0001854280.000564740.0011621840.00230556u3(Q)0.560.560.560.560.029%0.289%0.579%u(FS)0.031%0.297%0.589%u(F)0.014%0.044%0.061%0.034%u(F)0.034%0.303%0.590%標(biāo)準(zhǔn)值98.9%95.2%80.4%測(cè)量值98.6%94.9%89.6%78.9%示值誤差-0.3%-0.3%-0.5%擴(kuò)展不確定度0.3%0.6%E——流量示值誤差，%； 2 E2Qs Q 2Qs值引入的不確定度和測(cè)試