環(huán)境空氣顆粒物（PM10和 PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（HJ 653-2021）

中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

HJ653—2021

代替HJ653—2013

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法

Specificationsandtestproceduresforambientairqualitycontinuous

automatedmonitoringsystemforPM10andPM2.5

本電子版為正式標(biāo)準(zhǔn)文本，由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所審校排版。

HJ653—2021

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國大氣污染防治法》，防治生態(tài)環(huán)境污染，改

善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，規(guī)范環(huán)境空氣中顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能、質(zhì)量，制定本標(biāo)

準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“PM10和PM2.5自動(dòng)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”）的技術(shù)要求、性能指標(biāo)和檢測(cè)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》（HJ653

—2013）的修訂。

本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于2013年，原標(biāo)準(zhǔn)起草單位為中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，本次為第一次修訂。

本次修訂的主要內(nèi)容有：

——術(shù)語和定義中增加了“動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)”“揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)”和“實(shí)際狀態(tài)”，并將本標(biāo)準(zhǔn)

性能檢測(cè)中顆粒物的濃度值由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下濃度值修改為實(shí)際狀態(tài)下濃度值；

——系統(tǒng)組成中增加了“動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)”和“揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)”的要求，刪除了“方法原理”

的要求；

——技術(shù)要求中增加了系統(tǒng)銘牌內(nèi)容和切割器應(yīng)具有唯一性標(biāo)識(shí)的要求，修訂了對(duì)數(shù)據(jù)顯示、記錄

和輸出功能要求，增加了對(duì)參數(shù)的顯示、記錄和輸出要求；

——性能指標(biāo)中增加了“檢出限”“濕度測(cè)量示值誤差”“斷電影響測(cè)試”3項(xiàng)指標(biāo)，調(diào)整和刪除了

部分性能指標(biāo)，適當(dāng)加嚴(yán)“參比方法比對(duì)測(cè)試”性能指標(biāo)要求，將“切割器性能”“加載測(cè)試”2項(xiàng)性

能指標(biāo)調(diào)整至功能要求，檢測(cè)方法見HJ93的相關(guān)要求；

——檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)修改后的性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)“參比方法比對(duì)測(cè)試”的測(cè)試地點(diǎn)、測(cè)試程序

等提出了更加全面和具體的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為規(guī)范性附錄。

自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，原標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢

測(cè)方法》（HJ653—2013）廢止。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、廣東

省廣州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和中國計(jì)量科學(xué)研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部2021年12月30日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2022年6月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

HJ653—2021

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

技術(shù)要求及檢測(cè)方法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求、性能指標(biāo)和檢測(cè)方

法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢測(cè)。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

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

HJ618環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測(cè)定重量法

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

《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》（原環(huán)境保護(hù)部令2011年第18號(hào)）

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

空氣動(dòng)力學(xué)直徑aerodynamicdiameter

3

單位密度（ρ0=1g/cm）的球體，在靜止空氣中作低雷諾數(shù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，達(dá)到與實(shí)際粒子相同的最終沉

降速度時(shí)的直徑。

3.2

顆粒物（粒徑小于等于10μm）particulatematter（PM10）

環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于等于10μm的顆粒物，也稱可吸入顆粒物。

3.3

顆粒物（粒徑小于等于2.5μm）particulatematter（PM2.5）

環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。

3.4

切割器particleseparatedevice

具有分離大氣中不同粒徑粒子功能的裝置。

3.5

50%切割粒徑50%cut-pointdiameter（Da50）

切割器對(duì)顆粒物的捕集效率為50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑。

1

HJ653—2021

3.6

捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差geometricstandarddeviationofsamplingefficiency(σg)

切割器對(duì)顆粒物捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差有以下2種表達(dá)方式：

a）捕集效率為16%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑Da16與捕集效率為50%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒子空氣動(dòng)力

學(xué)直徑Da50的比值；

b）捕集效率為50%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑Da50與捕集效率為84%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒子空氣動(dòng)力

學(xué)直徑Da84的比值。

3.7

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)standardstate

溫度為273.15K，壓力為101.325kPa時(shí)的狀態(tài)。

3.8

實(shí)際狀態(tài)actualstate

溫度為實(shí)際環(huán)境溫度，壓力為實(shí)際環(huán)境大氣壓時(shí)的狀態(tài)。本標(biāo)準(zhǔn)性能檢測(cè)中顆粒物的濃度值均為

實(shí)際狀態(tài)下濃度值。

3.9

參比方法referencemethod

國家或行業(yè)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法。

3.10

平行性parallelism

每1批次測(cè)量數(shù)據(jù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的均方根。

3.11

動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)dynamicheatingsystem

根據(jù)采樣氣流相對(duì)濕度值調(diào)節(jié)采樣管加熱功率、減少水分干擾的裝置。

3.12

揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)compensationsystemforvolatileparticulates

能夠補(bǔ)償顆粒物中揮發(fā)性組分的損失、減少水分干擾的裝置。

4系統(tǒng)組成

4.1系統(tǒng)組成

PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括樣品采集單元、樣品測(cè)量單元、數(shù)據(jù)處理單元及其他輔助設(shè)備。

4.2樣品采集單元

樣品采集單元將環(huán)境空氣顆粒物進(jìn)行切割分離，并將目標(biāo)顆粒物輸送到樣品測(cè)量單元。該部分由

采樣入口、切割器、采樣管等組成。其中采樣管應(yīng)配備動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)或揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)。

4.3樣品測(cè)量單元

樣品測(cè)量單元對(duì)采集的環(huán)境空氣PM10或PM2.5樣品進(jìn)行測(cè)量。

4.4數(shù)據(jù)處理單元

數(shù)據(jù)處理單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、采集、處理、存儲(chǔ)和傳輸。

2

HJ653—2021

4.5其它輔助設(shè)備

其它輔助設(shè)備包括安裝儀器設(shè)備所需要的機(jī)柜或平臺(tái)、安裝固定裝置、采樣泵、流量校準(zhǔn)適配器、

氣密性檢查適配器和其它質(zhì)控裝置等。

5技術(shù)要求

5.1外觀要求

5.1.1PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有產(chǎn)品銘牌，銘牌上應(yīng)標(biāo)有儀器名稱、型號(hào)、監(jiān)測(cè)因子、工作

電壓、生產(chǎn)單位、出廠編號(hào)、制造日期等信息。

5.1.2切割器應(yīng)具有唯一性標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)上應(yīng)標(biāo)有切割器名稱、型號(hào)、工作點(diǎn)流量、生產(chǎn)單位、出廠編

號(hào)等信息。

5.1.3外觀應(yīng)完好無損，無明顯缺陷，各零部件連接可靠，各操作按鍵、按鈕靈活有效。

5.2工作條件

5.2.1切割器正常工作環(huán)境條件

環(huán)境溫度：－30℃～50℃；大氣壓：80kPa～106kPa。

5.2.2監(jiān)測(cè)儀正常工作環(huán)境條件

環(huán)境溫度：15℃～35℃；相對(duì)濕度：≤85%RH；大氣壓：80kPa～106kPa。

5.2.3系統(tǒng)正常工作供電電壓

AC220V±22V，50Hz±1Hz。

注：低溫、低壓等特殊環(huán)境下，系統(tǒng)配置應(yīng)滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的使用要求。

5.3安全要求

5.3.1絕緣電阻

在環(huán)境溫度為15℃～35℃，相對(duì)濕度≤85%RH條件下，設(shè)備電源端子對(duì)地或機(jī)殼的絕緣電阻

不小于20MΩ。

5.3.2絕緣強(qiáng)度

在環(huán)境溫度為15℃～35℃，相對(duì)濕度≤85%RH條件下，設(shè)備在1500V（有效值）、50Hz正弦

波實(shí)驗(yàn)電壓下持續(xù)1min，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。

5.3.3β射線源安全

PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所配置監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量方法為β射線吸收法時(shí)，使用的β射線源應(yīng)符合

《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》的要求。

3

HJ653—2021

5.4功能要求

5.4.1數(shù)據(jù)顯示、記錄和輸出要求

5.4.1.1具備顯示、記錄和輸出表1中所列的測(cè)量數(shù)據(jù)的功能，數(shù)據(jù)的單位和顯示值的小數(shù)位數(shù)應(yīng)符

合表1要求，數(shù)據(jù)記錄要求見附錄A。

5.4.1.2具備數(shù)字信號(hào)輸出功能。

5.4.1.3具備數(shù)據(jù)的標(biāo)記功能，應(yīng)能標(biāo)記維護(hù)、校準(zhǔn)、故障或其他異常情況。

5.4.1.4應(yīng)能顯示軟件版本號(hào)。軟件應(yīng)對(duì)全部人員控制操作均自動(dòng)記錄、保存，形成系統(tǒng)操作記錄日

志，不可修改，并可查詢。

表1顯示、記錄和輸出測(cè)量數(shù)據(jù)清單

序號(hào)測(cè)量數(shù)據(jù)名稱單位小數(shù)位

1顆粒物實(shí)際狀態(tài)濃度μg/m31

2顆粒物標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濃度μg/Nm31

3實(shí)際狀態(tài)累積體積L（或m3）1（4）

4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)累積體積NL（或Nm3）1（4）

5環(huán)境溫度℃1

6環(huán)境大氣壓kPa（mmHg）1（0）

7流量（實(shí)際狀態(tài)）L/min2

8采樣氣流溫度℃1

9采樣氣流相對(duì)濕度%RH1

5.4.2參數(shù)顯示、記錄和輸出要求

5.4.2.1具備顯示、記錄和輸出表2中所列參數(shù)的功能。

表2參數(shù)清單

參數(shù)類別參數(shù)名稱

濃度修正斜率

系統(tǒng)修正參數(shù)

濃度修正截距

測(cè)量校準(zhǔn)系數(shù)（如β射線吸收系數(shù)或振蕩天平彈性系數(shù)等）

環(huán)境溫度校準(zhǔn)系數(shù)

測(cè)量參數(shù)

環(huán)境大氣壓校準(zhǔn)系數(shù)

流量校準(zhǔn)系數(shù)

動(dòng)態(tài)加熱啟動(dòng)濕度點(diǎn)

動(dòng)態(tài)加熱

采樣氣流溫度校準(zhǔn)系數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)

樣品采集采樣氣流相對(duì)濕度校準(zhǔn)系數(shù)

單元參數(shù)揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)測(cè)量腔體溫度

揮發(fā)性顆粒物

采樣氣流溫度校準(zhǔn)系數(shù)

補(bǔ)償系統(tǒng)

采樣氣流相對(duì)濕度校準(zhǔn)系數(shù)

注：樣品采集單元參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際配置選擇。

5.4.2.2具備參數(shù)修改后留痕功能，應(yīng)能記錄和輸出被修改的參數(shù)名稱、修改用戶、修改時(shí)間、修改

4

HJ653—2021

前參數(shù)值和修改后參數(shù)值，每項(xiàng)參數(shù)的修改記錄保存時(shí)間不少于1a，且保存次數(shù)不少于50次。

5.4.3氣密性檢查功能要求

具備氣密性檢查功能。

5.4.4斷電恢復(fù)功能要求

儀器斷電后，應(yīng)能自動(dòng)保存數(shù)據(jù)；恢復(fù)供電后系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)，并恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

5.4.5濾紙帶（膜）要求

在儀器正常采樣流量下，采樣濾紙帶（膜）對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)直徑為0.3μm顆粒物的截留效率≥99.7%。

5.4.6切割器性能要求

5.4.6.1PM10切割器性能

應(yīng)滿足“50%切割粒徑Da50=10μm±0.5μm”和“捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差σg=1.5±0.1”的要求，

檢測(cè)方法見HJ93的相關(guān)要求。

5.4.6.2PM2.5切割器性能

應(yīng)滿足“50%切割粒徑Da50=2.5μm±0.2μm”和“捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差σg=1.2±0.1”的要求，

檢測(cè)方法見HJ93的相關(guān)要求。

5.4.6.3PM2.5切割器加載測(cè)試

切割器性能按HJ93的相關(guān)要求進(jìn)行加載測(cè)試，應(yīng)符合5.4.6.2的要求。

6性能指標(biāo)

3333

PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量范圍應(yīng)為0μg/m～1000μg/m或0μg/m～10000μg/m（可選），

最小顯示單位為0.1μg/m3，其性能指標(biāo)應(yīng)符合表3的要求。

表3PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能指標(biāo)要求

檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)要求檢測(cè)方法

檢出限≤2μg/m37.1

校準(zhǔn)膜示值誤差±2%7.2

溫度測(cè)量示值誤差±2℃7.3

大氣壓測(cè)量示值誤差±1kPa7.4

濕度測(cè)量示值誤差±5%RH7.5

平均流量偏差±5%

流量測(cè)試流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤2%7.6

平均流量示值誤差≤2%

時(shí)鐘誤差±10s

斷電影響測(cè)試7.7

流量測(cè)試斷電影響條件下進(jìn)行流量測(cè)試，應(yīng)符合流量測(cè)試指標(biāo)要求。

電壓影響測(cè)試不同供電電壓條件下進(jìn)行流量測(cè)試，應(yīng)符合流量測(cè)試指標(biāo)要求。7.8

大氣壓影響測(cè)試不同大氣壓條件下進(jìn)行流量測(cè)試，應(yīng)符合流量測(cè)試指標(biāo)要求。7.9

5

HJ653—2021

續(xù)表

檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)要求檢測(cè)方法

PM10≤10%

平行性7.10

PM2.5≤15%

斜率（k）：1±0.10

截距（b）：

33

PM10當(dāng)k≥1時(shí)，-10μg/m≤b≤（110-100×k）μg/m；

當(dāng)k≤1時(shí)，（90-100×k）μg/m3≤b≤10μg/m3

相關(guān)系數(shù)（r）：≥0.95

參比方法比對(duì)測(cè)試7.11

斜率（k）：1±0.10

截距（b）：

33

PM2.5當(dāng)k≥1時(shí)，-5μg/m≤b≤（55-50×k）μg/m；

當(dāng)k≤1時(shí)，（45-50×k）μg/m3≤b≤5μg/m3

相關(guān)系數(shù)（r）：≥0.95

有效數(shù)據(jù)率≥90%7.12

7檢測(cè)方法

7.1檢出限

在室內(nèi)恒溫環(huán)境下，取下采樣入口和切割器，將高效空氣過濾器連接到待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的進(jìn)氣口。將待

測(cè)監(jiān)測(cè)儀的濃度修正截距增加10μg/m3（本指標(biāo)測(cè)試完成后恢復(fù)原設(shè)置），待監(jiān)測(cè)儀運(yùn)行穩(wěn)定后，取24h

的儀器測(cè)量均值為1個(gè)樣品i，共測(cè)試15組樣品，按照公式（1）計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差。

n2

i

Si1（1）

0n1

3

式中：S0——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，μg/m；

3

i——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀第i次測(cè)量值，μg/m；

ρ?——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量值的平均值，μg/m3；

i——記錄數(shù)據(jù)的序號(hào)，i=1，2，…n；

n——記錄數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)，n=15。

按照公式（2）計(jì)算待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的檢出限IDL，測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的要求。

IDL=2S（2）

0

式中：IDL——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的檢出限，μg/m3；

3

S0——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，μg/m。

7.2校準(zhǔn)膜示值誤差

待測(cè)監(jiān)測(cè)儀預(yù)熱穩(wěn)定后，按照操作規(guī)程放入具有一定濃度的校準(zhǔn)膜片或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，待讀數(shù)穩(wěn)定后

記錄顯示值。測(cè)試共進(jìn)行3d，其中每天測(cè)量3次，每次測(cè)量間隔不少于1h。按照公式（3）計(jì)算每天

的示值誤差Si，每天的測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的要求。

i0（3）

Si100%

0

6

HJ653—2021

式中：Si——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀第i天示值誤差，%；

i——測(cè)試天數(shù)，i=1，2，3；

待測(cè)監(jiān)測(cè)儀第天測(cè)量平均值，2（）；

ρ?i——iμg/cmμg

2

0——校準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)稱值，μg/cm（μg）。

7.3溫度測(cè)量示值誤差

將待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的環(huán)境溫度檢測(cè)單元放入恒溫環(huán)境中，在－30℃～50℃溫度范圍內(nèi)分別設(shè)置4

個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)：－20℃、0℃、20℃、50℃，恒溫裝置的實(shí)際控制溫度與上述設(shè)定溫度允許偏差

±2℃。待恒溫裝置溫度穩(wěn)定后，每隔5min記錄1次標(biāo)準(zhǔn)溫度值和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀環(huán)境溫度值，每個(gè)溫

度點(diǎn)連續(xù)測(cè)試3次。按照公式（4）計(jì)算待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的溫度測(cè)量示值誤差Δtij，每次測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3

中的要求。

（）

tijtp,,ijtsij4

式中：Δtij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次溫度測(cè)量示值誤差，℃；

tp,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次待測(cè)監(jiān)測(cè)儀環(huán)境溫度示值，℃；

ts,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次標(biāo)準(zhǔn)溫度值，℃；

j——第j次，j=1，2，3；

i——檢測(cè)點(diǎn)序號(hào)，i=1，2，3，4。

7.4大氣壓測(cè)量示值誤差

將待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的壓力檢測(cè)單元放入氣壓艙中，在大氣壓測(cè)量的范圍80kPa～106kPa內(nèi)，選取以下

5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)：80kPa、90kPa、100kPa、106kPa和當(dāng)前環(huán)境氣壓，各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際穩(wěn)定值與上述規(guī)定

值允許偏差±0.5kPa。待氣壓艙的壓力穩(wěn)定后，每隔5min記錄1次標(biāo)準(zhǔn)壓力值和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀顯示壓

力值，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量3次。按公式（5）計(jì)算待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的大氣壓測(cè)量示值誤差Δpij，每次測(cè)試結(jié)果

應(yīng)符合表3中的要求。

（）

pijpp,,ijpsij5

式中：Δpij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次待測(cè)監(jiān)測(cè)儀大氣壓測(cè)量示值誤差，kPa；

pp,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次待測(cè)監(jiān)測(cè)儀壓力測(cè)量值，kPa；

ps,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次標(biāo)準(zhǔn)壓力值，kPa；

j——第j次，j=1，2，3；

i——檢測(cè)點(diǎn)序號(hào)，i=1，2，3，4，5。

7.5濕度測(cè)量示值誤差

將待測(cè)監(jiān)測(cè)儀和標(biāo)準(zhǔn)濕度計(jì)放入恒溫恒濕裝置中，保持待測(cè)監(jiān)測(cè)儀正常運(yùn)行（如采樣管配備動(dòng)態(tài)

加熱系統(tǒng)，則在測(cè)試時(shí)將動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)關(guān)閉），將恒溫恒濕裝置溫度設(shè)置為25℃±2℃狀態(tài)下，分別

設(shè)置2個(gè)濕度檢測(cè)點(diǎn)：35%RH和55%RH，恒溫恒濕裝置的實(shí)際控制濕度與上述設(shè)定濕度允許偏差

±3%RH。待濕度穩(wěn)定后，每隔5min記錄1次標(biāo)準(zhǔn)濕度值和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀采樣氣流相對(duì)濕度值，每個(gè)

濕度點(diǎn)連續(xù)測(cè)試3次。按照公式（6）計(jì)算待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的濕度測(cè)量示值誤差Δφij，每次測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合

表3中的要求。

（）

ijp,,ijsij6

式中：Δφij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次濕度測(cè)量示值誤差，%RH；

7

HJ653—2021

φp,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次待測(cè)監(jiān)測(cè)儀采樣氣流相對(duì)濕度示值，%RH；

φs,ij——第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)第j次標(biāo)準(zhǔn)濕度值，%RH；

j——第j次，j=1，2，3；

i——檢測(cè)點(diǎn)序號(hào)，i=1，2。

7.6流量測(cè)試

取下采樣入口和切割器，將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的出氣口通過流量測(cè)量適配器連接到待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的進(jìn)氣口。

開啟待測(cè)監(jiān)測(cè)儀，預(yù)熱后進(jìn)入流量檢測(cè)界面，待測(cè)監(jiān)測(cè)儀顯示的流量穩(wěn)定后開始測(cè)試。測(cè)試連續(xù)進(jìn)行6h，

至少每隔5min記錄1次標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的瞬時(shí)流量值（實(shí)際狀態(tài)）。測(cè)試完成后，按照公式（7）～

公式（11）計(jì)算流量測(cè)試的相關(guān)指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的要求。

1n

（7）

qqVR,V,Ri

ni1

式中：測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)平均流量值，；

q?V,R——L/min

qV,Ri——測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)瞬時(shí)流量值，L/min；

n——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的總個(gè)數(shù)；

i——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的序號(hào)，i=1，2，…n。

1n

（8）

qqVC,V,Ci

ni1

式中：測(cè)試期間待測(cè)監(jiān)測(cè)儀平均流量值，；

q?V,C——L/min

qV,Ci——測(cè)試期間待測(cè)監(jiān)測(cè)儀瞬時(shí)流量值，L/min；

n——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的總個(gè)數(shù)；

i——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的序號(hào)，i=1，2，…n。

qq

VR,VS,（）

qVR,100%9

qVS,

式中：ΔqV,R——平均流量偏差，%；

測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)平均流量值，；

q?V,R——L/min

qV,S——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀設(shè)定的采樣流量，L/min。

n2

qqV,RiVR,

i1

n1（10）

CVR100%

qVR,

式中：CVR——流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

qV,Ri——測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)瞬時(shí)流量值，L/min；

測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)平均流量值，；

q?V,R——L/min

i——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的序號(hào)，i=1，2，…n；

n——測(cè)試期間記錄瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。

qq

V,,RVC（11）

qV,diff100%

qVR,

式中：qV,diff——平均流量示值誤差，%；

8

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測(cè)試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)平均流量值，；

q?V,R——L/min

測(cè)試期間待測(cè)監(jiān)測(cè)儀平均流量值，。

q?V,C——L/min

7.7斷電影響測(cè)試

按照以下步驟完成斷電影響測(cè)試：

a）取下采樣入口和切割器，將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的出氣口通過流量測(cè)量適配器連接到待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的進(jìn)氣

口。開啟待測(cè)監(jiān)測(cè)儀，當(dāng)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀顯示的流量穩(wěn)定后，讀取并記錄顯示的時(shí)間（時(shí)-分-秒），

記為開始時(shí)間t0，同時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)和測(cè)試，測(cè)試連續(xù)進(jìn)行6h；

b）在此期間要求斷電總計(jì)5次，各次斷電的持續(xù)時(shí)間分別為20s、40s、2min、7min和20min

左右，且在每次斷電之間應(yīng)保證不少于10min正常供電；

c）測(cè)試期間至少每隔5min記錄1次標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的瞬時(shí)流量值。按照公式（7）～

公式（11）計(jì)算流量測(cè)試指標(biāo)；

d）當(dāng)運(yùn)行6h±60s時(shí)，分別讀取和記錄待測(cè)監(jiān)測(cè)儀顯示時(shí)間t1和秒表顯示時(shí)間t2。按照公式

（12）計(jì)算時(shí)鐘誤差；

tt1t0t2（12）

式中：Δt——時(shí)鐘誤差，s；

t1——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀結(jié)束時(shí)間，h-min-s；

t0——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀初始時(shí)間，h-min-s；

t2——秒表顯示時(shí)間，h-min-s。

e）測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的要求。

7.8電壓影響測(cè)試

按照以下步驟完成電壓影響測(cè)試：

a）依次連接調(diào)壓器、待測(cè)監(jiān)測(cè)儀和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器至交流電壓為198V±2V，穩(wěn)定至

少30min；

b）在此狀態(tài)下進(jìn)行6h連續(xù)測(cè)試，測(cè)試期間至少每隔5min記錄1次交流電壓值、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)

和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的瞬時(shí)流量值；

c）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器至交流電壓為242V±2V，穩(wěn)定至少30min，重復(fù)進(jìn)行b）的測(cè)試步驟；

d）按照公式（7）～公式（11）分別計(jì)算2種電壓下的流量測(cè)試指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的

要求。

7.9大氣壓影響測(cè)試

按照以下步驟完成大氣壓影響測(cè)試：

a）依次連接待測(cè)監(jiān)測(cè)儀和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，將其全部置于氣壓艙內(nèi)。調(diào)整設(shè)置氣壓測(cè)試艙內(nèi)氣壓

為80kPa。在艙內(nèi)氣壓達(dá)到80kPa±1kPa后至少穩(wěn)定30min，保證待測(cè)監(jiān)測(cè)儀內(nèi)的壓力達(dá)

到均衡狀態(tài)；

b）在此狀態(tài)下進(jìn)行6h連續(xù)測(cè)試，測(cè)試期間至少每隔5min記錄1次艙內(nèi)氣壓值、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)

流量值和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀瞬時(shí)流量值；

c）緩慢調(diào)節(jié)氣壓測(cè)試艙內(nèi)的氣壓至106kPa。在艙內(nèi)氣壓達(dá)到106kPa±1kPa后至少穩(wěn)定30min，

保證待測(cè)監(jiān)測(cè)儀內(nèi)的壓力達(dá)到均衡狀態(tài)。重復(fù)進(jìn)行b）的測(cè)試步驟；

d）完成測(cè)試后，緩慢調(diào)節(jié)氣壓測(cè)試艙內(nèi)氣壓至測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)氣壓值，當(dāng)艙內(nèi)氣壓指示達(dá)到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

氣壓時(shí)，方可打開氣壓艙門取出待測(cè)監(jiān)測(cè)儀；

9

HJ653—2021

e）按照公式（7）～公式（11）分別計(jì)算2種氣壓狀態(tài)下的流量測(cè)試指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3

中的要求。

7.10平行性

在同一環(huán)境條件下，將3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的采樣入口調(diào)整到同一高度，分別進(jìn)行采樣流量校準(zhǔn)和設(shè)

置后，進(jìn)行平行性測(cè)試。每組樣品連續(xù)測(cè)試23h±1h，共測(cè)試至少23組樣品；記錄每臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀

每次測(cè)量濃度值C,ij，i為待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的編號(hào)（i=1，2，3），j為樣品的序號(hào)（j=1，2，…n，n≥23），3

3

臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀每組樣品測(cè)量結(jié)果的平均值記為???,?，當(dāng)???,?＜3μg/m時(shí)，測(cè)試結(jié)果無效。

按照以下步驟完成平行性測(cè)試：

a）按照公式（13）計(jì)算3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀每組樣品測(cè)量結(jié)果的平均值???,?；

3

C,ij

i1（13）

Cj,3

3

式中：???,?——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

C,ij——第i臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j個(gè)樣品的濃度值，μg/m；

i——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的編號(hào)，i=1，2，3；

j——有效樣品的序號(hào)，j=1，2，…n；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23。

b）按照公式（14）計(jì)算3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Sj；

32

C,ijCj,

i1

2

Sj100%（14）

Cj,

式中：Sj——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀第j組樣品測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

3

C,ij——第i臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j個(gè)樣品的濃度值，μg/m；

3

???,?——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

i——待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的編號(hào)，i=1，2，3；

j——有效樣品的序號(hào)，j=1，2，…n；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23。

c）按照公式（15）計(jì)算3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的平行性S，測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合表3中的要求；

n

2

Sj

Sj1100%（15）

n

式中：S——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的平行性，%；

Sj——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀第j組樣品測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

j——有效樣品的序號(hào)，j=1，2，…n；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23。

10

HJ653—2021

7.11參比方法比對(duì)測(cè)試

7.11.1測(cè)試地點(diǎn)要求

PM10和PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)分別在北方和南方兩個(gè)地區(qū)、不同季節(jié)進(jìn)行參比方法比對(duì)測(cè)試，主

要考察待測(cè)監(jiān)測(cè)儀在不同的顆粒物濃度、半揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度、環(huán)境溫度和環(huán)境相對(duì)濕度四方面

的環(huán)境適用性情況。PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)在兩個(gè)地區(qū)進(jìn)行總計(jì)4次參比方法比對(duì)測(cè)試，且比對(duì)季節(jié)應(yīng)

至少包含北方和南方地區(qū)的夏季。PM10自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)在兩個(gè)地區(qū)進(jìn)行總計(jì)2次參比方法比對(duì)測(cè)試。

7.11.2比對(duì)測(cè)試程序

比對(duì)測(cè)試按照以下程序進(jìn)行：

a）在開展比對(duì)測(cè)試時(shí)，應(yīng)在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)安裝3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀和至少3臺(tái)參比采樣器，采樣器

性能應(yīng)滿足HJ93技術(shù)要求，參比方法操作規(guī)范應(yīng)符合HJ618、HJ656技術(shù)要求；參比采樣

器和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀應(yīng)確保安放位置相距1m～4m（當(dāng)采樣流量高于200L/min時(shí)，距離應(yīng)不

小于2m），采樣入口位于同一高度，并避免受到鄰近障礙物或污染源的干擾；

b）參比方法的每組樣品的采樣時(shí)間為23h±1h，取相同采樣時(shí)間段內(nèi)的待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)和參比

方法測(cè)試數(shù)據(jù)作為1組數(shù)據(jù)對(duì)，每組數(shù)據(jù)對(duì)必須包含3臺(tái)參比方法測(cè)試數(shù)據(jù)和至少2臺(tái)待測(cè)

監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)。對(duì)于缺失的待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)，應(yīng)提供解釋說明；

c）在每個(gè)測(cè)試場(chǎng)地開展的每次比對(duì)測(cè)試，應(yīng)獲得至少23組有效的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)。若有效數(shù)據(jù)對(duì)超

過23組，則應(yīng)將所有有效數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分析中；

d）單組樣品中參比方法測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值應(yīng)盡量控制在一定濃度范圍內(nèi)，其中PM10應(yīng)控制在

3333

15μg/m～300μg/m，PM2.5應(yīng)控制在3μg/m～200μg/m；

e）測(cè)試期間，待測(cè)監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)修正參數(shù)、動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)參數(shù)（或揮發(fā)性顆粒物補(bǔ)償系統(tǒng)參數(shù)）

應(yīng)與出廠設(shè)置保持一致；

f）所有測(cè)試數(shù)據(jù)均應(yīng)保留原始數(shù)據(jù)，不得對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修約、修改或刪除，計(jì)算平均值或中間量

時(shí)，其結(jié)果應(yīng)較原始數(shù)據(jù)位數(shù)多1位。

7.11.3計(jì)算步驟

按照以下步驟進(jìn)行計(jì)算：

a）按公式（16）計(jì)算參比方法測(cè)試每組樣品濃度的平均值???,?；

m

R,ij

i1（16）

Rj,m

3

式中：???,?——采樣器第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

R,ij——第i臺(tái)采樣器第j個(gè)樣品的濃度值，μg/m；

m——采樣器總個(gè)數(shù)，m≥3；

i——采樣器的編號(hào)，i=1，2，…m；

j——有效樣品的序號(hào)，j=1，2，…n（n≥23）；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23。

b）分別計(jì)算每組參比方法測(cè)試數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，應(yīng)小于等于5μg/m3或5%，否

則該組參比方法測(cè)試數(shù)據(jù)無效；

11

HJ653—2021

c）按照公式（13）計(jì)算3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)濃度的平均值???,?；

d）按照公式（14）計(jì)算3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試數(shù)據(jù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Sj，按照公式（15）計(jì)算3臺(tái)

待測(cè)監(jiān)測(cè)儀平行性S，應(yīng)符合表3中平行性的要求，否則該組待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)無效；

e）當(dāng)參比方法測(cè)試數(shù)據(jù)和待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)都有效時(shí)，組成1組有效數(shù)據(jù)對(duì)。將參比測(cè)試數(shù)據(jù)與

相應(yīng)的待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析，以參比測(cè)試數(shù)據(jù)為橫軸，待測(cè)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)為縱軸，

按照公式（17）計(jì)算回歸曲線的斜率k；

n

(R,,jR)(CjC)

j1（17）

kn

2

()R,jR

j1

式中：k——比對(duì)測(cè)試回歸曲線斜率；

3

???,?——采樣器第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

???——n組參比方法測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

3

???,?——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

???——n組待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23；

j——有效樣品的序號(hào)，j=1，2，…n。

f）按照公式（18）計(jì)算回歸曲線的截距b；

bkCR（18）

式中：b——比對(duì)測(cè)試回歸曲線截距，μg/m3；

3

???——n組待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

k——比對(duì)測(cè)試回歸曲線斜率；

3

???——n組參比方法測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23。

g）按照公式（19）計(jì)算回歸曲線的相關(guān)系數(shù)r；

n

(R,,jR)(CjC)

rj1（19）

nn

22

(R,,jR)(CjC)

jj11

式中：r——比對(duì)測(cè)試回歸曲線相關(guān)系數(shù)；

3

???,?——采樣器第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

???——n組參比方法測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

3

???,?——3臺(tái)待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

???——n組待測(cè)監(jiān)測(cè)儀測(cè)量濃度的平均值，μg/m；

n——有效樣品總數(shù)，n≥23；

j——有