納米技術(shù) 寬溫域納米顆粒測(cè)量 凝結(jié)核粒子計(jì)數(shù)法 編制說明

《納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法》編制說明Nanotechnologies—Measurementmethodfornano-particlenumberconcentrationunderwidetemperaturerange(征求意見稿) 1本項(xiàng)目任務(wù)來源于****要求，由北京航空航天大學(xué)、國家納米科學(xué)中心等單位負(fù)責(zé)本國家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃項(xiàng)目，計(jì)劃項(xiàng)目名稱《納米技術(shù)寬溫域納米顆粒本文件的主要參加單位有北京航空航天大學(xué)、國家納米科學(xué)中心、中國計(jì)北京航空航天大學(xué)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)總負(fù)責(zé)，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的編制，負(fù)責(zé)全面把握編制進(jìn)展情況，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量進(jìn)行審查把關(guān)，征集標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿修訂意見等。國家納米科學(xué)中心、中國計(jì)量科學(xué)研究院、北京航空航天大學(xué)國際創(chuàng)新研究院、中國寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法》標(biāo)準(zhǔn)草案的草擬；第標(biāo)準(zhǔn)起草工作組將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿發(fā)往有關(guān)單2我國C919大飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)要取得適航法規(guī)最新國際航空排放適航規(guī)章要求。由于發(fā)動(dòng)機(jī)納米顆寸小、多分散、形貌雜等特征，傳統(tǒng)測(cè)量顆粒質(zhì)量的粒，因此新法規(guī)從測(cè)量大顆粒質(zhì)量向精確測(cè)量納米顆粒數(shù)量測(cè)量的核心技術(shù)嚴(yán)格封鎖，而我國該技術(shù)幾乎我國機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)（如GB18352.6-2016輕方法（中國第六階段））一直跟蹤歐盟機(jī)動(dòng)車排放國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行以來，所有新上市的機(jī)動(dòng)車都要通過最限值，且目前歐盟剛剛公布的歐七排放法規(guī)進(jìn)一步加發(fā)動(dòng)機(jī)制造商幾乎全部采用國外的納米顆粒數(shù)量測(cè)量量方法的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此亟需提出相關(guān)的測(cè)量方法國此外，固定源、工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)等釋放的寬、粒徑分布廣，且對(duì)環(huán)境氣候、公眾健康影響巨大粒的危害程度，國內(nèi)尚無寬溫域納米顆粒計(jì)數(shù)的國家美國TSI等。我國粒度測(cè)試技術(shù)研究工作起步于20世紀(jì)70的檢測(cè)模塊——激光粒度儀的研制自20世紀(jì)80年代開始生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅猛，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、性能優(yōu)良但目前國內(nèi)還無基于凝結(jié)核粒子計(jì)數(shù)原理的顆粒數(shù)量國內(nèi)外均無成熟的商業(yè)化寬溫域?qū)捔椒植?寬溫域?qū)捔椒植碱w粒數(shù)量濃度測(cè)量儀通過將過飽和工生長至可檢測(cè)粒徑，然后測(cè)量顆粒散射光信號(hào)計(jì)算得現(xiàn)對(duì)寬溫域、寬粒徑分布的顆粒數(shù)量濃度的測(cè)量，具強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、測(cè)試速度快、測(cè)量重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)粒數(shù)測(cè)量中水蒸氣和可揮發(fā)性有機(jī)物凝結(jié)的干擾，從進(jìn)行直接測(cè)量，避免現(xiàn)有儀器單質(zhì)工質(zhì)高溫易自凝結(jié)產(chǎn)生大顆粒物的精確計(jì)數(shù)，解決安全殼內(nèi)高溫納米顆粒的原位環(huán)境大氣中的納米顆粒物的分級(jí)檢測(cè)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境測(cè)和預(yù)警提供幫助。寬溫域?qū)捔椒植碱w粒數(shù)量濃度國外有納米、微米級(jí)檢測(cè)儀器，但僅限于常溫顆粒物測(cè)量。在高溫顆粒物測(cè)量方面，傳統(tǒng)做法是：先冷卻稀釋，再計(jì)量數(shù)目。但由于冷卻帶來的顆粒損失機(jī)理復(fù)雜多變，基于上述方法的納米顆粒數(shù)目濃度測(cè)量精度較低。另外，現(xiàn)4高溫納米顆粒計(jì)數(shù)中最核心也是國際上尚未突破的難題是：納米顆粒難以在高溫下凝結(jié)增長并計(jì)數(shù)，原因是自然界所有單質(zhì)工質(zhì)在高溫條件下，除在顆10~200℃,同時(shí)具備多通道分級(jí)功能，與國外TSI納米顆粒計(jì)數(shù)器3775進(jìn)行長時(shí)120%100%80%檢測(cè)效率檢測(cè)效率60%40%20%0%DD=20.6nm實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 擬合曲線D=9.2nm01020304050603000025000測(cè)量顆粒濃度（P/CC）測(cè)量顆粒濃度（P/CC）200001500010000500000:0012:0000:0012:0000:00時(shí)間（hh:mm）表1詳細(xì)國產(chǎn)寬溫納米顆粒計(jì)數(shù)器與TSI37754標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容51）本文件是依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》進(jìn)行編制，按標(biāo)準(zhǔn)制定的程序進(jìn)行工作，廣泛征求國內(nèi)有關(guān)由北京航空航天大學(xué)牽頭，在國家納米科學(xué)中心等科準(zhǔn)的策略，結(jié)合自身的研發(fā)優(yōu)勢(shì)，借鑒分析國外相關(guān)測(cè)量方法，不斷完善標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)方法，最終《納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法》國家標(biāo)準(zhǔn)的適用范本文件主要規(guī)定了納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量的原理、測(cè)量條件、試劑與材料、儀器設(shè)備、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量步驟、測(cè)量數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證和控制，以及測(cè)量報(bào)告等內(nèi)容，本文件主要依據(jù)GB/T20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4第2章為“規(guī)范性引用文件”，闡述了本文件引用的文件，主要包括GB／T第3章為“術(shù)語和定義”，給出了“納米顆?！?、“氣溶膠”、“空氣動(dòng)力學(xué)直徑”、“細(xì)顆粒物”、“顆粒數(shù)量濃度”、“顆粒粒徑分級(jí)”、“計(jì)數(shù)效率”、“穩(wěn)定性”、“零點(diǎn)漂移”、“凝結(jié)核粒子計(jì)數(shù)器”、“寬溫域凝結(jié)核第5章為“儀器測(cè)量原理”，給出了寬溫域凝結(jié)核粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量原理和示6及的質(zhì)量保證和控制要求包括：“測(cè)量人員”、“儀器設(shè)備計(jì)量”、“安全保第10章為“測(cè)量報(bào)告”，給出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙顆粒排放測(cè)量報(bào)告的格式本文件規(guī)定了納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量的原理、測(cè)量條件、儀器設(shè)備、測(cè)量步驟、測(cè)量數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證和控制，以及測(cè)量報(bào)告等內(nèi)容，適用依據(jù)目前國際組織對(duì)于納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量的限值要求，結(jié)合已有的相關(guān)管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，在保證有一定繼承性的前提下，確定主要包括如1)標(biāo)準(zhǔn)的格式要求，包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容、范圍、引用文件、術(shù)語及定義、3)儀器設(shè)備要求，對(duì)測(cè)量過程中使用儀器的功能、精度、技術(shù)指標(biāo)等方面5)測(cè)量數(shù)據(jù)處理要求，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的錄取、處理以及測(cè)量結(jié)果評(píng)定進(jìn)行了6)質(zhì)量保證和控制要求，對(duì)測(cè)量人員、儀器設(shè)備計(jì)量、安全保障做了系統(tǒng)7主要從納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法的角度，對(duì)測(cè)量條件、試劑與2）對(duì)于儀器設(shè)備，本文件對(duì)測(cè)量過程中使用儀器的功能、精度、技術(shù)指標(biāo)4）對(duì)于測(cè)量結(jié)果處理，本文件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的錄取、處理以及測(cè)量結(jié)果評(píng)定針對(duì)納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法，主要從測(cè)量條件、試劑與材料、儀器設(shè)備、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量步驟、測(cè)量數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證和控制、測(cè)量報(bào)告結(jié)合納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法的使用場景和測(cè)量儀器的指標(biāo)要求，通過分析國際組織最新排放法規(guī)的要求，同時(shí)調(diào)研國內(nèi)相關(guān)測(cè)量儀器主要生產(chǎn)廠家的情況，并對(duì)比分析國外同類型儀器的技術(shù)指標(biāo)，確定了本文件的技術(shù)指標(biāo)。本文件規(guī)定的儀器技術(shù)指標(biāo)體系充分考慮了國內(nèi)企業(yè)當(dāng)前的技術(shù)水平可以看出，本文件規(guī)定的納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量方法，滿足納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量應(yīng)用要求，綜合權(quán)衡性能，該技術(shù)指標(biāo)體系是可接本文件是通過總結(jié)國際組織最新排放法規(guī)的要求，并結(jié)合納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)形成的，本文件規(guī)定的納米技術(shù)寬溫域納米顆粒數(shù)測(cè)8實(shí)踐證明，本