智易时代科技 大气颗粒物在线分析仪企业标准.docx
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智易时代科技大气颗粒物在线分析仪企业标准
Q/AHY
智易时代科技发展有限公司企业标准
β射线法颗粒物监测仪
ZWIN-BYC06
Particulatemattermonitorwithbetaraymethod
ZWIN-BYC06
智易时代科技发展有限公司发布
2017-11-16发布
2018-6-30实施
目录
前言1
1.范围2
2.规范性引用文件2
3.产品型号命名规则2
4.术语和定义2
5.方法原理和测定范围4
5.1方法原理4
5.2β射线法颗粒物监测仪的构成4
5.3测定范围4
6性能指标要求及实验方法4
6.1性能指标4
6.2仪器工作外界条件5
6.3设备与材料5
6.4试验准备6
6.5试验方法6
7技术要求10
7.1外观要求10
7.2功能要求10
7.3功能要求11
8运输与贮存要求及实验方法11
8.1基本环境条件11
8.2试验方法12
9操作说明书13
10检验规则13
10.1检验分类13
10.2出厂检验14
10.3型式检验14
10.4采样器检验15
11标志、包装、运输和贮存15
11.1仪器标志15
11.2包装15
11.3运输16
11.4贮存16
12质量保证16
前言
β射线法颗粒物监测仪主要用于在线监测空气颗粒物PM10\PM2.5的质量浓度，为规范其技术要求，检验方法及包装/贮存/运输/安装规范，作为大气颗粒物在线分析仪生产\应用选型和性能检验的依据，根据国家环境标准HJ653-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检验方法》，制定本标准。
本标准主要起草人:
陈涛、李小寒
本标准为首次发布，自2018年6月30日起实施
本标准由智易时代科技发展有限公司解释。
β射线法颗粒物监测仪
1.范围
本标准规定了β射线法颗粒物监测仪的性能指标及测试方法，技术要求，检验规程及包装、贮存、运输、安装等规范。
本标准适用于大气颗粒物中PM10、PM2.5质量浓度的在线监测。
2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
HJ656-2013《环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范》
HJ653-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检验方法》
HJT93-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法》
GB3095-2012《环境空气质量标准》
HJ168《环境监测分析方法标准制修订技术导则》
HJ/T193-2005《环境空气质量自动监测技术规范》
HJ/T194-2005《环境空气质量手工监测技术规范》
HJ/T212《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》
HJ477《污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求》
3.产品型号命名规则
ZWIN-BYC06
1②
注：
①ZWIN:
Zwinsoft；
2仪器型号以BYC06表示，
4.术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
4.1空气动力学当量直径aerodynamicdiameter：
指单位密度（ρ0=1g/cm3）的球体，在静止空气中作低雷诺数运动时，达到与实际粒子相同的最终沉降速度时的直径
4.2切割器particleseparatedevice：
具有将不同动力学直径粒子分离功能的装置。
4.350%切割粒径（Da50）50%cutpointdiameter：
指切割器对颗粒物的捕集效率为50%时作对应的粒子空气动力学当量直径。
4.4准确度Accuracy：
测量结果与接受参照值间的一致程度
4.5精密度Precision在规定条件下，相互独立的测试结果之间的一致程度。
4.6干扰Interference：
来自于待测物质之外的消极影响或负的输出
4.7标准物质referencematerial：
用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。
4.8总悬浮颗粒物TSPtotalsuspendedparticle：
指环境空气中空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物
4.9颗粒物PM10particulatematter（PM10）：
指环境空气中空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物
4.10颗粒物PM2.5particulatematter（PM2.5）：
指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物，也称细颗粒物
4.11标准状态standardstate：
指温度为273K，压力为101.325KPa时的状态。
本标准污染物浓度值为标准状态下浓度值。
4.12参比方法referencemethod：
国家发布的标准方法
4.13校准Calibration：
在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作
4.14检出限detectionlimit：
在一定条件下，β射线法重颗粒物监测仪能够从空气中检测到的颗粒物的最低浓度
4.15仪器平行性：
parallelismofmonitors：
指每一批次数据结果的均方根
4.16气溶胶传输效率aerosoltransportefficiency：
指通过采样管进入监测仪的气溶胶量与进入采样管前气溶胶总量的百分比
4.17平均无故障连续运行时间meantimebetweenfailures：
指β射线法颗粒物监测仪在测试期间的总运行时间（小时）与发生故障次数（次）的比值，以“MTBF”表示，单位为：
小时/次
5.方法原理和测定范围
5.1方法原理
β射线法颗粒物监测仪采用β射线法+动态加热系统（DHS）进行测试，此方法为国家环境监测总站推荐的方法之一。
检测原理为：
空气经过切割器切割后，富集到滤膜表面。
在富集前后测试两次β射线的强度，通过β射线的衰减，计算出表面富集的颗粒物的质量。
结合采样体积数据，计算出颗粒物的浓度。
5.2β射线法颗粒物监测仪的构成
5.2.1颗粒物采样系统：
采样系统包括采样装置，动态加热装置，流量控制装置
5.2.2颗粒物分析测试系统：
Beta射线分析测试系统（C-14放射源、盖革计数器、算法分析软件）
5.2.3控制系统：
控制系统（采样控制、卷膜运动、计数检测、流量记录与控制、结果计算显示等）
5.3测定范围
本标准的测定范围为0~10000μg/m3。
6性能指标要求及实验方法
6.1性能指标
按照本标准方法进行检测时，大气颗粒物在线分析仪的性能指标满足表1的要求
表1β射线法颗粒物监测仪的性能指标
项目
性能指标
试验方法
时钟误差
正常工作状态下测试6h，时钟误差±20s
6.5.1.1
断开监测仪的供电总计5次，测试6h，时钟误差±2min。
6.5.1.2
温度准确度
±2℃
6.5.2
流量准确度
标准流量计平均流量偏差±5%设定流量；
6.5.3
标准流量计流量稳定性（相对标准偏差）≤2%
仪器显示的平均流量准确度≤2%
校准膜重现性
±2%（标准值）
6.5.4
电压稳定性
±2%
6.5.5
仪器平行性
≤15%
6.5.6
6.2仪器工作外界条件
a）切割器在以下条件下可以正常工作：
环境温度：
（-30～50）℃
大气压：
（80～106KPa）
b）监测仪在以下条件下能正常工作：
环境温度：
（15～35）℃
相对湿度：
≤85%
大气压：
（80～106KPa）
c）电源电压：
AC（220±22）V
d）电源频率：
（50±1）Hz
6.3设备与材料
a）ZWIN-BYC06大气颗粒物在线分析仪一台
b）BIOS流量计一台
c）秒表
d）台式电脑一台
e）恒温恒湿箱
6.4试验准备
a）连接仪器，按照β射线法颗粒物监测仪说明书的要求，连接仪器电源、数据传输线、气流管道。
6.5试验方法
6.5.1时钟误差
6.5.1.1监测仪正常工作条件下时钟误差
在监测仪正常工作过程中，读取并记录显示时间（时-分-秒）记为开始时间t0，同时启动电子秒表开始计时，当运行6h±60s时，分别读取和记录仪器显示时间时间t1和秒表显示时间t2。
按公式
（1）计算时钟误差。
……………………………………
（1）
式中：
Δt--------计时误差，s；
t0--------监测仪初始时间，（时-分-秒）；
t1--------监测仪结束时间，（时-分-秒）；
t2--------秒表显示时间，（时-分-秒）。
6.5.1.2监测仪断电条件下时钟误差
在监测仪正常工作过程中，读取并记录显示的时间（时-分-秒）记为开始时间t0，同时启动电子秒表开始计时。
进行断电条件测试，测试总时长为6h，在这期间要求断电总计5次：
各次断电的持续时间分别为20s、40s、2min、7min和20min左右，且在每次断电之间应保证不少于10min正常供电。
当运行6h±60s时，分别读取和记录仪器显示时间时间t1和秒表显示时间t2。
按公式
（1）计算时钟误差。
6.5.2温度准确度
将待测仪器或温度检测单元放入恒温环境中，在（-30～50）℃温度范围内分别设置4个温度测试点：
（-20，0，20，50）℃，恒温装置的实际控制温度与上述设定温度允许偏差±2℃。
待恒温装置温度稳定后，分别读取并记录恒温装置显示温度值tsi和待测仪器显示温度值tpi。
按公式
（2）计算待检仪器的温度准确度Δti。
重复测量3次。
………………………………………
（2）
式中：
Δti--------第i个测试点环境温度测量准确度，℃；
tpi--------第i个测试点监测仪的环境温度示值，℃；
tsi--------第i个测试点温度值，℃；
i--------测试点序号，i=1～4。
6.5.3流量准确度
取下采样入口，将标准流量计的出气口通过流量测量适配器接到的监测仪的进气口。
开启监测仪，预热后进入流量检测界面，待监测仪显示的流量稳定后开始本次测试。
连续测试1小时，每隔1分钟记录一次标准流量计流量值（工况）。
记录监测仪开始运行和结束运行的流量值，测试完成后，使用公式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）计算流量的相关指标。
其中：
————测试期间标准流量计显示的平均流量值，L/min
————测试期间标准流量计显示的瞬时流量值，L/min
————测试期间记录标准流量计瞬时流量值的个数
其中：
————测试期间监测仪显示的平均流量值，L/min
————测试期间监测仪显示的瞬时流量值，L/min
————测试期间记录监测仪瞬时流量值的个数
其中，
————测试期间标准流量计测量的平均流量偏差。
%
————测试期间标准流量计显示的平均流量值，L/min
————与监测仪配套使用的切割器设定的采样入口工况流量
其中，
————测试期间监测仪的流量控制稳定度，%；
————测试期间标准流量计显示的平均流量值，L/min
————测试期间标准流量计显示的瞬时流量值，L/min
————测试期间记录标准流量计瞬时流量值的次数
其中，
————测试期间监测仪的流量准确度，%
————测试期间标准流量计显示的平均流量值，L/min
————测试期间监测仪显示的平均流量值，L/min
6.5.4校准膜重现性
仪器预热校准稳定后，按照操作规程插入校准膜片，待读数稳定后记录显示值，重复上述操作两次（每天共3次），计算标准膜读数的平均值；第2天重复上述操作，测试3天，按式（8）计算每天的标准膜重现性SCi
其中，
————仪器第i天测量的标准模重现性
————仪器第i天插入校准膜的读数平均值
————校准膜的标称值
6.5.5电压稳定性
仪器预热校准稳定后，在正常电压条件下，放入校准膜，稳定后记录仪器读数W；调节仪器电压为高于原初始电压值＋10%，放入同一校准膜，稳定后记录仪器读数X；同样调节仪器电压为低于原初始电压值－10%，放入同一校准膜，稳定后记录仪器读数Y。
按式（9）计算电压变化的稳定性V。
其中，
————电压变化的稳定性
————初始电压条件下标准膜片读数值
————调节电压为高于初始电压+10%时，标准膜片读数值
————调节电压为低于初始电压-10%时，标准膜片读数值
6.5.6仪器平行性
在同一试验环境条件下，将三台仪器的采样器入口调整到同一高度，仪器之间的距离为2m～4m，采样方向一致，分别进行采样流量校准和设置后，进行仪器平行性测试。
测试环境大气中的PM2.5，每组样品连续测试24h，共测试23组样品；记录每台仪器测得每个PM2.5样品浓度值Cij，i为仪器的编号（i=1,2,3），j为检测样品的序号（j=1,2,3,…23），三台仪器每个样品测得PM2.5浓度平均值为。
当＜30μg/m3时，测试结果无效，本项测试应重新进行。
按公式（10）计算3台仪器测试结果的相对标准偏差为仪器平行性结果Pj。
按公式（11）计算3台仪器平行性
其中，
————3台仪器第j个样品测量的平行性
————第i台仪器第j个样品测量的PM2.5的浓度值
————3台仪器第j个样品测量的PM2.5的浓度平均值
公式中：
P————3台仪器平行性
7技术要求
7.1外观要求
a）监测仪应有产品铭牌，铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出场编号、制造日期等星系
b）监测仪外观应保持完好无损，无明显缺陷，各零部件连接可靠，各操作键、按钮灵活有效。
8功能要求
a）真空泵噪声不大于62dB，可连续工作时间不少于24小时。
b）卷纸电机每次运动误差不超过1mm。
c）在规定膜面流速下，PM2.5对0.3μm颗粒物的截留效率≥99.7%
d）具备显示和设置系统时间的功能及时间标签功能，数据为设置时段的平均值
e）具备记录或输出测量过程中的环境大气压、环境温度、流量和浓度等数据的功能。
f）具备数字信号输出功能，数据采集及存储记录应符合国家标准要求
g）具备三个月以上数据的存储能力
h）应具有故障信息反馈功能（舱门开关报警、滤纸长度不足报警、计量部件故障报警等）。
i）
j）仪器断电后，能自动保存数据；恢复供电后可自动启动，恢复运行状态并开始正常工作。
9安全要求
a）绝缘电阻：
在环境温度为（15～35）℃，相对湿度≤85%条件下，监测仪电源端子对地或机壳的绝缘电阻不小于10MΩ
b）绝缘强度：
在环境温度为（15～35）℃，相对湿度≤85%条件下，监测仪在1500V（有效值）、50Hz正弦波实验电压下持续1min，不应该出现击穿或飞弧现象
c）β射线安全要求：
β射线放射源为C14放射源，放射性活度为100μCi，符合豁免标准及放射性安全标准。
10运输与贮存要求及实验方法
11基本环境条件
按本标准方法检测时，大气颗粒物在线分析仪的运输、贮存基本环境条件应满足表5的要求。
表5仪器仪表运输贮存基本环境条件
序号
基本环境条件
额定值
项目
单位
运输
贮存
1
高温
℃
40
2
低温
℃
-25
5
3
相对湿度（25℃时）
％
95
75
４
平面跌落
底面与试验台面的最高间距
mm
250
12试验方法
13高温
a）试验严酷等级
试验温度：
40℃；
持续时间：
16h。
b）升温速率
室内温度变化速率在5分钟内平均不超过１℃/min。
c）试验方法
本试验应按GB/T2423.2规定的方法进行。
试验时，将室温下的包装件放入同样处于室温下的室内，按照a）和b）规定的条件进行试验。
试验后，包装件仍保留在室内，直至其温度逐渐降至室温后取出。
在正常工作条件下放置至少24h，然后检验产品的性能是否符合产品标准的要求。
14低温
a）试验严酷等级
试验温度：
-25℃，5℃；
持续时间：
16h。
b）升温速率
室内温度变化速率在5分钟内平均不超过１℃/min。
c）试验方法
本试验应按GB/T2423.1规定的方法进行。
试验时，将室温下的包装件放入同样处于室温下的室内，按照a）和b）规定的条件进行试验。
试验后，包装件仍保留在室内，直至其温度逐渐升至室温后取出。
在正常工作条件下放置至少24h，然后检验产品的性能是否符合产品标准的要求。
15相对湿度
a）试验严酷等级
试验湿度：
95%，75%；
持续时间：
16h。
b）试验方法
本试验应按GB/T2423.4规定的方法进行。
在温度为25℃±3K、相对湿度为45%~75%的条件下，使包装件达到温度稳定。
温度稳定后，在1h内将室内的相对湿度升高至不低于95%。
试验后取出包装件，在正常工作条件下放置24h以上，然后检验产品的性能是否符合产品标准的要求。
16平面跌落
本试验应按IEC60068-2-31:
2008规定的方法进行。
将包装件置于试验台面上，沿一底边倾斜，使其相对底边与试验台面的距离为250mm（见图1），试验高度的允差为±10%。
然后使包装件自由跌落在试验台面上。
包装件的四个底边各进行一次平面跌落试验。
17操作说明书
β射线法颗粒物监测仪的操作说明书应至少包括以下内容：
现场安装及方法、大气颗粒物在线分析仪操作方法、常见故障处理、滤纸更换方法。
18检验规则
19检验分类
a）出厂检验
b）型式检验（鉴定检验和周期检验）
20出厂检验
c）仪器出厂检验实施全检；
d）按本标准章条号6进行检验；
e）每台仪器须经检验部门检验合格后方能出厂，并附有产品合格证书。
21型式检验
10.3.1在下列情况之一时，进行型式检验：
f）仪器设计定型或生产定型时；
g）仪器转厂或转移生产地时；
h）仪器正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响仪器性能时；
i）仪器长期停产，恢复生产时；
j）仪器正常生产时，定期或积累一定产量后，应周期进行一次检验，一般为一年~三年；
k）国家各级质量监督检验要求时；
l）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
10.3.2检验项目
一般型式检验项目为标准中要求的项目。
型式检验的抽样应按GB/T2829-2002第5.9的规定。
关于抽样方案、检验的不合格分类、检验项目及对应的条目、不合格质量水平、判别水平、样本量和判定数组等要求应在产品标准中规定（下表为参考示例）。
表6：
检验项目表
序号
不合格分类
检验项目及章条
不合格质量水平
（RQL）
判别水平
（DL）
抽样方案
项目
要求章条
试验方法章条
样品量
（n）
判定数组
（Ac,Re）
1
A
安全要求
7.3
7.3
30
I
3
（0，1）
2
B
时钟误差
6.1
6.5.1
65
（1，2）
3
温度准确度
6.1
6.5.2
4
流量准确度
6.1
6.5.3
5
校准膜重现性
6.1
6.5.4
6
电压稳定性
6.1
6.5.5
7
仪器平行性
6.1
6.5.6
8
C
仪器外观
7.1
7.1
100
（2，3）
10.3.3合格与不合格的判定应按GB/T2829-2002第5.11的规定进行。
10.3.4若型式检验不合格，应分析原因，采取纠正措施，验证有效后，重新提交检验。
若型式检验再次不合格，则对进行抽样的该批产品应停止出厂，再重复上述分析、纠正、验证、重新提交的步骤，直至合格为止。
10.3.5若型式检验合格，对进行抽样的该批产品可以提交鉴定、定型或出厂、入库。
22采样器检验
PM10、PM2.5采样器检验规程参照国家环境标准HJT93-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法》进行。
23标志、包装、运输和贮存
24仪器标志
β射线法颗粒物监测仪在醒目处应标识产品铭牌，铭牌标识应符合GB/T13306的要求。
仪器在适当的明显位置固定铭牌，其上应有如下标志：
a）制造厂名称、地址；
b）仪器名称、型号规格；
c）出厂编号；
d）制造日期；
e）必须标志的技术参数；
f）有关法规规定的其他信息。
25包装
11.2.1仪器包装应执行GB/T13384-2008。
11.2.2包装箱的标志应清晰、牢固，内容如下：
a）制造厂名称、地址；
b）仪器名称、型号规格；
c）仪器外形：
长×宽×高，单位为毫米（mm）；毛重和净重，单位为千克（kg）；
d）出厂编号、包装箱序号、数量及出厂日期；
e）包装储运图示标志：
“易碎物品”、“向上”、“怕雨”等应符合GB/T191-2008规定。
11.2.3随机文件
包括：
a）装箱单；
b）产品合格证；
c）使用说明书（关于安全的要求应符合GB4793.1-2007第5章有关规定）；
d）备件清单等。
26运输
在运输方面有特殊要求的仪器，应规定其运输要求，一般应防止强烈地冲击、雨淋及曝晒。
27贮存
仪器贮存的温度为0℃～40℃、相对湿度不大于85%、室内无酸、碱及腐蚀性气体，必要时可在产品标准中特殊规定。
28质量保证
在用户遵守产品的安装和使用规则条件下，产品自发货之日起12个月内，产品因制造质量不良而不能正常工作，本公司应无偿为用户修理或更换零件。
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