塵埃粒子計數(shù)器校準的科學評估與實施

校準原理與重要性

塵埃粒子計數(shù)器的校準是確保其精確測量空氣中塵埃顆粒數(shù)目和大小的關(guān)鍵過程。該設(shè)備依賴于光散射原理，即當空氣樣本中的塵埃顆粒穿過一束聚焦光線時，它們散射光源，產(chǎn)生可檢測的光脈沖信號。這些信號在經(jīng)過放大和篩選后，由計數(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為顆粒大小和數(shù)量的數(shù)值數(shù)據(jù)。有效的校準確保了設(shè)備能夠準確地反映顆粒的實際數(shù)量和尺寸，這對于空氣質(zhì)量監(jiān)控和相關(guān)領(lǐng)域的研究至關(guān)重要。

校準效率的定義

國際上有眾多研究文獻討論了塵埃粒子計數(shù)器的“計數(shù)效率”這一概念。計數(shù)效率是指塵埃粒子計數(shù)器顯示的顆粒數(shù)量與通過計數(shù)器進氣口采集到的標準顆粒數(shù)量之間的比率。根據(jù)可測量的最小粒徑，將計數(shù)器分為A類（< 0.2 μm）和B類（≥ 0.2 μm）。A類計數(shù)器通常是凝聚核計數(shù)器或具有相似性能的設(shè)備，它們被用作確定B類計數(shù)器計數(shù)效率的標準。

技術(shù)規(guī)范與標準

1988年，為了滿足塵埃粒子計數(shù)器量值溯源的要求，中國制定了JJG547-88《塵埃粒子計數(shù)器》規(guī)程，該規(guī)程采用分部法檢定粒徑分布的準確性和單分散顆粒的測量離散度，避免了直接對顆粒濃度進行檢定。2008年，經(jīng)過多年的努力，該規(guī)程修訂為JJF1190-2008《塵埃粒子計數(shù)器》，新增了包括外觀要求、絕緣電阻、電氣強度、自凈時間、流量誤差、計時誤差、重復性、粒徑分布誤差、粒子濃度示值誤差等技術(shù)指標，增強了檢定工作的科學性和可操作性。特別是，該規(guī)范創(chuàng)新性地提出了利用標準粒子發(fā)生裝置來校準塵埃粒子計數(shù)器，以解決長期存在的粒子濃度示值誤差問題。

國內(nèi)研究與發(fā)展

20世紀70年代，中國開始研制本土的塵埃粒子計數(shù)器，并對其校準方法進行研究。1985年，中國發(fā)布了GB6167.1 ~GB6167.2 - 85《塵埃粒子計數(shù)器性能實驗方法》標準，并在2009年進行了修訂。該標準借鑒了國際上的相關(guān)研究，提出了計數(shù)效率、粒徑響應(yīng)電壓以及比較法校準等概念。這些標準對于生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和出廠調(diào)試具有重要意義，但由于計量檢定部門在執(zhí)行量值溯源工作時不允許拆卸被校準設(shè)備，因此并不適用于計量檢定部門。

校準的關(guān)鍵要素

塵埃粒子計數(shù)器的校準過程中，標準粒子發(fā)生裝置的使用至關(guān)重要。它能產(chǎn)生特定粒徑的標準氣溶膠粒子，用于校準計數(shù)器。通過將這些標準粒子通過計數(shù)器，可以分析得到不同粒徑檔對應(yīng)的脈沖信號，并繪制出脈沖頻率曲線來確定響應(yīng)電壓。此外，校準過程還包括利用塵埃粒子計數(shù)器的比較法，以及對數(shù)據(jù)處理的精確執(zhí)行。

結(jié)論

塵埃粒子計數(shù)器的有效校準對于確?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測的準確性至關(guān)重要。通過遵循國際和國內(nèi)標準，使用標準粒子發(fā)生裝置以及精確的數(shù)據(jù)處理，可以實現(xiàn)塵埃粒子計數(shù)器的準確校準。不斷更新的技術(shù)規(guī)范和校準方法的研究，保證了塵埃粒子計數(shù)器在空氣質(zhì)量監(jiān)測中的科學性和可靠性。