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粉塵顆粒物檢測 品牌

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LD-5C型微電腦激光粉塵儀應用于集中 空調通風系統PM10檢測的質量保證

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2014-07-23 09:22:00【

概述

為了預防公共場所集中空調通風系統傳播傳染病,?;す諫硤褰】?,衛生部組織制定了《公共場所集中空調通風系統衛生規范》,并于2006216通過衛生部衛監督發〔200658號文件頒布實施。規范規定中央空調送風中可吸入顆粒物(PM10)濃度測定儀器為便攜式直讀儀器,并在附錄C空調送風中可吸入顆粒物的檢測方法中對儀器的性能和質量要求作了明確規定:

1PM10檢測儀器為便攜式直讀儀器。

2檢測儀器顆粒物捕集特性應滿足Da50=10±1.0mm,sg=1.5±0.1的要求。

3檢測儀器的測定精密度誤差小于10%。

4.檢測儀器的總準確度誤差(OSA)小于25%。

5.儀器測定范圍優于0.01-10mg/m3。

6檢測儀器示值不是質量濃度的,須給出符合要求的質量濃度轉換系數(K)值。

7.儀器使用前,應按儀器說明書要求對儀器進行檢驗與標定。

為了確保達到上述各項要求,在科技部創新基金支持下,我們在儀器設計、生產過程控制以及強化質量管理等方面采取了一系列措施,研發出具有新世紀國際先進水平的LD-5C型多功能微電腦激光粉塵儀。該儀器是帶濾膜在線采樣器的新型顆粒物測定,能在連續監測粉塵濃度的同時, 收集顆粒物樣本,從而可對其成份進行分析,并求出質量濃度轉換系數K值。該儀器直讀顆粒物質量濃度(mg/m3, 具有PM10、PM5、PM2.5等多種切割器供選擇.。儀器采用了強力抽氣泵,特別適合于需配備長采樣管的集中空調送風口PM10可吸入顆粒物濃度的檢測。

本文將介紹儀器的創新設計、質控措施、檢驗方法、檢測結果以及儀器在現場實際應用中確保監測質量的問題。

 

確保儀器質量的措施

1.  創新設計是儀器具有高質量、高水平的基礎

為了避免粉塵對儀器核心部件光學系統的污染,設計了光路自清洗系統;

1.1 為了消除溫度漂移、時間漂移等儀器的系統誤差,設計了用高度穩定的內置光學部件(內裝標準散射板)消除儀器系統誤差的儀器自校準系統;研制了具有發射功率自穩定系統的超小型激光發射單元以及具有高穩定度、高靈敏度的微型激光接收器;

1.2 為消除零點漂移,通過計算機軟件實現了儀器零點的自動調節;設計了氣泵恒流控制器,確保采樣流量恒定及PM10切割器準確;設計了模具化的專用強力抽氣泵,以確保連接長采樣管而不影響采樣質量。

2.  建立質量管理體系,強化質量管理,是實現產品化、保證儀器批量生產質量的關鍵:

我們按照ISO90012000 GB/T19001:2000)國際質量管理體系的要求,建立了自己的質量管理體系,并取得CIC 國際質量管理體系認證證書(04007Q11410R1S)。根據質量管理體系,強化質量管理,確保批量產品質量的主要措施是:

2.1   建立顧客至上,科技創新,優質高效,持續改進的質量方針以及粉塵儀的一次交檢合格率達93%以上;顧客滿意率95%以上的質量目標;

2.2   質量控制從元器件、材料以及外協加工等儀器生產的源頭抓起;

2.3   抓好包括管理活動,產品生產和持續改進等產品實現的各個過程,特別強化對產品實現起重要作用的產品生產過程的控制;

2.4   強化質量檢驗工作,建立元器件檢驗、外協加工件檢驗、工序檢驗、半成品檢驗、整機檢驗等各個環節的檢驗制度;

2.5   堅持做好內部和外部質量管理評審工作,確保質量管理體系的持續改進。

3.       堅持產品定期送交第三方權威部門進行檢驗,主動接受技術監督部門產品市場準入的管理,是確保產品質量的重要環節:

LD-5C型微電腦激光粉塵儀于200412月及20051月先后通過國家計量部門的檢定,取得合格證書。

 

儀器的檢驗方法和檢測結果

根據《公共場所集中空調通風系統衛生規范》附錄C空調送風中可吸入顆粒物的檢測方法中對儀器的性能和質量要求的規定,我們對LD-5C型微電腦激光粉塵儀整機性能進行了測試。

1.    儀器負載能力的測試

儀器負載能力是測塵儀器的重要性能之一,只有負載能力足夠大(《粉塵采樣器通用技術條件》MT162-1995規定要求1000Pa),才能在氣路阻力增大或變化的情況下(如儀器接可高舉至空調送風口的長采樣管),保持儀器流量恒定,從而確保P10切割器顆粒物捕集特性達到質量要求。LD-5C儀器負載能力測試情況見圖1和表1。

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 儀器負載能力測試方法

 

 

1  儀器負載能力測試結果

 

最大壓力(Pa)

穩定啟始壓力(Pa)

有效供電電壓V

穩定啟動電壓V

最大供電電流A

最大功耗W

可用負載壓力Pa

3L/min

4835

231

5.92

4.04

0.185

1.10

4604

2L/min

8730

167

5.87

2.77

0.242

1.42

8562

1.5L/min

10458

143

5.81

2.21

0.213

1.24

10315

1L/min

14632

135

6.12

1.57

0.215

1.32

14496

500mL/min

16854

2477

7.57

2

0.205

1.17

14377

300mL/min

15508

10211

5.2

3.99

0.212

0.99

5297

100mL/min

16496

14138

4.86

4.3

0.174

0.87

2358

 

2. 

2.  儀器PM10切割器顆粒物捕集特性檢測

2.1 檢測方法

對待檢的LD-5C激光粉塵儀P10切割器在其額定工作流量下,采用單分散相熒光素銨球形粒子(C20H15O5N)對其粒子捕集效率進行檢測,切割器的檢測數據經統計分析處理后,作為該P10切割器的粒子捕集性能。

2.2 檢測結果

在空氣動力學粒徑518微米的范圍內,產生7種不同粒徑的單分散相球形粒子,分別測定切割器的捕集效率,得到不同粒徑捕集效率的檢測數據見下表2。測定結果表明,該切割器的粒子捕集性能滿足《PM10采樣器技術要求及檢測方法》HJ/T 93-2003標準及《公共場所集中空調通風系統衛生規范》附錄C中關于PM10采樣器(da5010±0.5um;sg1.5±0.1)的要求。

粒子捕集效率檢測數據

空氣動力學粒徑da (um)

5.0

7.0

9.0

10.0

13.0

15.0

17.0

平均捕集效率  (%)    

93.4

9.4

61.0

50.2

23.6

12.5

5.8

 

根據檢測數據得出該切割器粒子捕集效率的回歸方程為:

                                         

             η96.921+6.1205da-1.6397da2+0.0568da3

 

式中      η—  粒子捕集效率,%;

          da  粒子空氣動力學直徑,μm。

回歸結果  da50 =10.1μm 

                               

                                                       

3.  LD-5C型微電腦激光粉塵儀整機性能檢測

3.1 檢測項目  粉塵儀測定靈敏度、濃度測定相對誤差、環境溫度影響、粉塵儀總不確定度。

3. 2 檢測條件

靈敏度:在一定濃度的標準粒子條件下粉塵儀測定值的相對誤差;

測定誤差:在不同濃度的標準粒子條件下粉塵儀測定值的相對誤差;

溫度影響:在一定濃度、不同環境溫度下粉塵儀測定值的相對偏差;

總不確定度:與重量法比較,光散射法粉塵儀的總偏差,由粉塵儀的精密度和準確度計算得出。

3.2 檢測結果      

檢測結果見表3、表4、表5、表6和表7。在檢測條件下,LD-5C 激光粉塵儀靈敏度相對誤差0.24%,濃度測定相對誤差1.1%,環境溫度變化20±10對該粉塵儀測定值造成的偏差小于2%,滿足國家計量檢定規程《光散射數字粉塵儀》(JJG846-93)中的有關技術要求;LD-5C激光粉塵儀實測精密度(MVC) 3.2%,總準確度(OSA14.9%,滿足衛生部標準WS/T206-2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物測定方法-光散射法》及《公共場所集中空調通風系統衛生規范》附錄C中的有關技術要求。

 

靈敏度檢測數據

標準粒子

LD-5C

靈敏度

粒徑

μm

濃度

(mg/m3

粉塵儀

編號

測定濃度

mg/m3

相對誤差

()

0.6       2.10

600283            。

    2.11

0.24

600327

2.10

         

 

濃度測定相對誤差檢測數據

標準粒子濃度

(㎎/m3

L D-5C

粉塵儀編號

測定結果

濃度(㎎/m3

濃度測定相對誤差

()

0.052

600283

0.052

1.0

600327

0.053

0.110

600283

0.110

0.9

600327

0.112

0.518

600283

0.504

1.5

600327

0.516

1.11

600283

1.10

0.5

600327

1.11

2.20

600283

2.16

1.6

600327

2.23

 

環境溫度變化的檢測數據

環境溫度

(℃)

LD-5C 測定濃度

(㎎/m3

平均相對偏差

()

備注

10

0.597

1.7

20時的測定

值為參照值

20

0.600

0

30

0.610

0.5

 

6   LD-5C精密度(MVC) 檢測數據

項目

濃度1

濃度2

濃度3

濃度4

濃度5

n=13

(n=13)

(n=13)

(n=13)

(n=13)

LD-5C 測定均值

(㎎/m3

2.56

0.75

0.39

0.19

0.13

標準偏差

0.102

0.025

0.010

0.003

0.006

相對標準差

4.0

3.3

2.5

1.3

4.6

MVC

3.2

注: MVC為相對標準差的幾何平均值

n 為測定樣本數。

 

7   LD-5C準確度(b)檢測數據

   

濃度1

濃度2

濃度3

濃度4

濃度5

 

n=6

(n=6)

(n=6)

(n=7)

(n=6)

重量法測定均值

(㎎/m3

3.25

1.45

1.01

0.67

0.14

LD-5C 測定均值

(㎎/m3

3.81

1.46

0.96

0.61

0.12

   

0.56

0.01

0.04

0.06

0.02

相對偏差

17.3

0.6

4.4

9.6

10.8

b

8.5

注:b為相對偏差的算術平均值:

n為測定樣本數。

 

粉塵儀的總準確度(OSA)為:                                                        

                 OSA =[\b\+2\ MVC \]=14.9

 

四、儀器在集中空調通風系統P10現場檢測中的應用

1.       儀器質量濃度轉換系數的確定

衛生部標準WS/T206-2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物測定方法-光散射法》附錄B(標準附錄)給出光散射法粉塵儀質量濃度轉換系數K值如下表8

光散射法粉塵儀質量濃度轉換系數K

 

密閉空調間

一般公共場所

可見光散射

數字粉塵儀K1

范圍

建議值

范圍

建議值

0.013~0.015

0.014

0.016~0.021

0.02

激光光散射

數字粉塵儀K2

范圍

建議值

0.0007~0.0011

0.001

 

LD-5C 微電腦激光粉塵儀為激光光散射數字粉塵儀,集中空調通風系統檢測現場屬于公共場所,根據表8其質量濃度轉換系數K值應為0.001。此K值為LD-5C型微電腦激光粉塵儀出廠時已設定的默認K值。

2實際應用情況

2.1 LD-5c激光粉塵儀廣東地區應用情況

在廣東省2個城市14家公共場所(賓館和商?。┒約鋅盞饗低乘頭綰褪夷誑掌?/span>PM10濃度進行了現場檢測, 空調送風采用LD-5C激光粉塵儀,室內檢測采用LD-3C激光粉塵儀,共獲得空調送風和室內PM10檢測數據74個。結果表明:空調送風PM10濃度與室內空氣

PM10濃度之間有良好的相關性。                                                           

                       

2.2 LD-5C激光粉塵儀在北京的現場測試

在北京某酒店3個房間(高層、中層、低層)和1個樓道(高層)對集中空調系統送風和室內PM10濃度進行了現場檢測,每房間兩個送風口,每個送風口設兩個測點,每個測點測試5次,共獲得空調送風和室內PM10檢測數據105個。由圖3可見,空調送風PM10濃度與室內空氣PM10濃度之間有良好的相關性。

 

 

討論

LD-5C型微電腦激光粉塵儀研發和批量生產過程中,我們通過創新設計、對生產過程的有效控制以及強化質量管理,使其較好地達到了《公共場所集中空調通風系統衛生規范》附錄C中對儀器精密度(MVC)、總準確度(OSA)以及PM10顆粒物捕集特性等各項技術要求,并經中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所北京市計量檢測科學研究院檢測得到驗證。

 

LD5C型微電腦激光粉塵儀在額定流量2L/min下,負載能力達到8000Pa以上,從而可配備集中空調送風PM10測定所需的專用連接桿,能夠使儀器的采樣入口延伸至空調送風口下20㎝處,提高了測定數據的代表性。從廣東省和北京市的實際應用亦表明,該儀器有良好的重現性,能有效滿足《公共場所集中空調通風系統衛生規范》對儀器的質量要求。

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