Q_FPI 53-2019大气颗粒物采样器 (PM2.5自动换膜采样器)

ICS
Q/FPI 聚光科技（杭州）股份有限公司企业标准
Q/FPI 53—2019
代替Q/FPI 53-2016
大气颗粒物采样器
（PM2.5自动换膜采样器）
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2019-04–10发布2019-04-15实施
前言
本标准由聚光科技（杭州）股份有限公司提出。

本标准代替Q/FPI 53-2016。

请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。

本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。

本标准起草单位：聚光科技（杭州）股份有限公司。

本标准主要起草人：华道柱、黄伟。

大气颗粒物采样器（PM2.5自动换膜采样器）
1 范围
本标准规定了大气颗粒物采样器（PM2.5自动换膜采样器）的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。

本标准适用于大气颗粒物采样器（PM2.5自动换膜采样器），以下简称为仪器。

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。

GB/T 191-2008 包装储运图示标志（eqv ISO 780:1997）
GB 4793.1-2007 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求 第1部分：通用要求（IEC 61010-1：2001，IDT ）
GB/T 11606-2007分析仪器环境试验方法 GB/T 13384-2008机电产品包装通用技术条件 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。

3.1
空气动力学直径 aerodynamic diameter
指单位密度（3
01/g cm ρ=）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。

3.2
颗粒物（粒径小于等于10μm ） particulate matter （PM 10）
指环境空气中空气动力学当量直径小于等于10 μm 的颗粒物，也称可吸入颗粒物。

3.3
颗粒物（粒径小于等于2.5 μm ） particulate matter （PM 2.5）
指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 μm 的颗粒物，也称细颗粒物。

3.4
切割器 particle separate device
指具有将不同粒径粒子分离功能的装置。

3.5
负载能力
在规定的采样流量下，仪器克服气路、滤膜和粉尘的阻力大小。

3.6
采样流量
采样时，单位时间内通过仪器采样口的空气体积。

3.7
工作点流量air flow rate
指仪器在工作环境条件下，采气流量保持定值，并能保证切割器切割特性的流量。

3.8
标准状态standard state
指温度为273 K，压力为101.325 kPa时仪器的状态。

4 产品命名
XXX-XXXX 自动换膜大气粉尘采样器（PM2.5自动换膜采样器）
产品名称。

产品型号系列，由三位或四位数字或字符组成。

产品代号，由三位或两位英文字母组成。

示例：
PMS-200A 自动换膜大气粉尘采样器（PM2.5自动换膜采样器）——“PMS”为产品代号；“200A”为产品型号系列；“自动换膜粉尘采样器（PM2.5自动换膜采样器）”为产品名称。

5 技术要求
5.1 工作条件
在表1规定的工作条件下应能正常工作。

5.2 外观要求
5.2.1 仪器的铭牌上应有产品名称、型号、出厂编号、制造日期、制造厂名、及制造计量器具许可证标志和编号。

5.2.2 仪器部件表面不得有明显凹痕、裂缝、变形等影响正常工作的缺陷，各操作键灵活有效。

5.2.3 仪器显示部分字符笔画清晰，亮度均匀，没有影响读数的缺陷。

5.3 性能要求
5.3.1 采样流量误差
采样流量误差限为±2%F.S。

5.3.2 采样流量稳定性
采样流量在24h内的变化不大于2%F.S。

5.3.3 采样时钟误差
在仪器正常工作状态下测试5min，误差不超过±1s；
5.3.4 采样体积误差
采样体积误差限为±5%。

5.3.5 温度测量示值误差
在（-30~50）℃范围内，温度示值误差±2℃。

5.3.6 压力准确度误差
在（80~106）kPa范围内，大气压力测量准确度误差≤1kPa。

5.3.7 负载能力
负载能力不得小于1000Pa。

5.3.8 气密性
在（1000~1100）Pa的压力差下保持1min,压力变化不得超过100Pa。

5.4 安规要求
5.4.1 绝缘电阻
电源端子与机壳外露金属件之间的绝缘电阻不小于20MΩ。

5.4.2 绝缘强度
交流输入端对地线及外壳之间应承受交流有效值为1500V、频率为50HZ的电压1min，无飞弧和击穿现象。

5.4.3 泄漏电流
交流电源输入端对仪器可触及导电部分之间泄漏电流应小于5mA(a.c.峰值)。

5.5 包装、运输和贮存
仪器在运输包装状态下，按照GB/T 11606-2007中第9章、第16章、第17章和第18章方法试验后，包装箱不应有较大变形和损伤，受试仪器不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤，其光学特性应能满足产品标准规定。

6 检定条件
6.1 环境条件
仪器在表2规定的检定条件下放置1h以上，方可进行检定。

表2 检定条件
6.2 检定设备及要求
6.2.1 钟罩式气体流量标准装置：准确度等级0.5级。

6.2.2 秒表：准确度等级±0.5s/d。

6.2.3 温度计：量程（0~50）℃，精度±0.2%。

6.2.4 玻璃温度计：量程（0~50）℃，分度值0.1℃。

6.2.5 压力变送器（配数显表）：量程（-2000~+2000）Pa，精度±0.25%。

6.2.6 绝压传感器（配数显表）：量程（0~133）kPa，精度0.1%。

6.2.7 绝缘电阻表：输出电压500V，准确度等级为10级。

6.2.8 耐压试验仪：交流电压（0~1500）V，频率为50Hz，准确度等级优于5级。

6.2.9 泄漏电流测试仪：准确度等级为5级
7 试验方法
7.1 外观检查
用目视和手感等方法进行。

7.2 性能检查 7.2.1 流量测量
预置仪器的采样流量为仪器的工作点流量，按图1将仪器的采样口接到钟罩流量标准装置的测量口上，启动仪器，气流达到平衡后读取所排出气体的体积、排气时间、温度和压力，按公式（1）计算出该点的采样流量v q ，单位升每分（L/min ）：
s m
v s m
P T V q t T P =
⨯⨯ …………………………（1） 式中：
V ——钟罩式气体计量标准装置气流平衡后排出气体的体积，单位升(L)；
t ——与排出气体体积对应的排气时间，单位分(min)；
s P ——钟罩式气体计量标准装置内气体的绝对压力，单位帕斯卡(Pa)； s T ——钟罩式气体计量标准装置内气体的热力学温度，单位开尔文(K)； m P ——当前大气绝对压力，单位帕斯卡(Pa)； m T ——当前大气的热力学温度，单位开尔文(K)。

图1用钟罩流量标准装置检定仪器采样流量示意图 1-钟罩流量标准装置； 2-检定装置测量口； 3-连接管；4-被检监测仪；5-温度计；6-压力计
在仪器的工作点流量检定三次，取其平均值，用公式（2）计算工作点流量的采样流量误差：
max
100%v
v qv v q q q δ-=
⨯示 (2)
式中：
qv δ——采样流量误差；
max v q ——仪器采样流量范围的最大值，单位升每分(L/min)； v q 示——仪器指示流量值，单位升每分(L/min)；
v q ——三次采样流量测量值的平均值，单位升每分(L/min)；
7.2.2 采样流量稳定性
启动仪器1min 后，用钟罩流量标准装置按7.2.1的方法测量出仪器的采样流量v q 初，并开始计时，在不调节采样流量的状态下，工作到1h 时和24h 时再分别测量一次其采样流量，取与v q 初相差最大的一个作为v q 末，再用公式（3）计算采样流量稳定性：
max
100%v v v q q q δ-⨯=
初末
(3)
式中：
δ——采样流量稳定性；
max v q ——仪器采样流量范围的最大值，单位升每分(L/min)；
v q 初——用钟罩流量标准装置测量出的被检点的初始采样流量，单位升每分(L/min)；
v q 末——用钟罩流量标准装置测量出的与v q 初值相差较大的结束时采样流量，单位升每分(L/min)。

7.2.3 时钟误差
预置仪器的采样时间为5min ，仪器开始采样的同时按下秒表开始计时，当仪器停止采样时停止秒表的计时。

按照上述方式检测两次，取其平均值为t ，设定时间与测量平均值t 之差即为采样时间误差。

300t t δ=- (4)
式中：
t δ——采样时间误差，单位秒(s)；
t ——采样时间秒表两次测量平均值，单位秒(s)。

7.2.4 采样体积误差
按7.2.1的方法测量出被检点的采样流量v q 后，并在此流量下重新工作5min （用秒表计时），用公式（5）计算采样体积误差：
max
5100%5v
v v V q q δ-⨯=
(5)
式中：
v δ——采样体积误差；
max v q ——仪器采样流量范围的最大值，单位升每分(L/min)；
V ——仪器显示的采样体积，单位升(L)；
v q ——用钟罩流量标准装置测量出的采样流量值，单位升每分(L/min)。

7.2.5 温度示值误差
将待测仪器放入恒温环境中，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，分别读取并记录标准温度值t si 和待测仪器显示温度值t pi 。

按公式（6）计算待测仪器的温度测量示值误差Δt i 。

重复测量3次，每个测试点的平均值应符合6.1.5的要求。

i pi si
t t t ∆=- (6)
式中：Δt i -------第i 个测试点温度测量示值误差，℃； t pi ------第i 个测试点待测仪器的环境温度示值，℃； t si ------第i 个测试点标准温度值，℃；
i -------测试点序号，（i =1~4）。

7.2.6 大气压力示值误差
将待测仪器放入气压舱中，在大气压测量的范围（80~106）kPa 内，选取以下5个检测点：80kPa ，90kPa ，100kPa ，106kPa 和当前环境气压，各检测点的实际稳定值与上述规定值允许偏差±0.5kPa 。

待气压舱的压力稳定后，分别读取并记录标准压力值B i 和待测仪器显示压力值P i 。

按公式（7）计算待测仪器的大气压测量示值误差δPi 。

重复测量3次，每个检测点的平均值应符合6.1.4的要求。

i i pi P B -=δ (7)
式中：δpi -------第i 个测试点待测仪器大气压测量示值误差，kPa ； P i --------第i 个测试点标准压力值，kPa ； B i --------第i 个测试点待测仪器压力测量值，kPa ； i ----------测试点序号，（i =1~5）。

7.2.7 负载能力
启动采样器仪，并将采样流量调节到待检测点，再按图2所示将压力计、调节阀连接在仪器采样口上，然后逐渐关闭阀门，使采样流量下降5%时，立即读取压力计示值，此时的阻力（压力）即为仪器的负载能力。

图2测试负载能力示意图
1-调节阀；2-连接管；3-被检监测仪；4-压力计
7.2.8 气密性
断开仪器排气端的连接管，按照图3所示将压力计、阀门连接在仪器的排气口和钟罩流量标准装置之间，用不透气的塑料薄膜代替滤膜封闭入气口，打开调节阀门，当压力差达到1500Pa左右时关断阀门，稳定(3~5)min后读取初始压力值，并开始用秒表计时，在（1000~1100）Pa的压力下保持1min后读取结束压力值，两者之差的绝对值即为压力变化值。

5
1-被检监测仪；2-连接管；3-调节阀；4-检定装置测量口；
5-钟罩流量标准装置；6-压力计
7.3 性能检查
7.3.1 绝缘电阻试验
用绝缘电阻表分别测定仪器电源插孔两级对地及对外壳上裸露金属之间的绝缘电阻，取其最小值为仪器的绝缘电阻。

7.3.2 绝缘强度试验
将耐压试验仪的输出端子分别接在仪器的交流输入端及外壳裸露金属件上，使耐压试验仪输出1500V的交流电压，并保持1min，观察仪器是否有击穿或飞弧现象。

7.3.3 泄漏电流试验
将仪器置于绝缘工作台上，分析仪电源开关置于接通位置，通过泄漏电流测试仪向分析仪供电。

将泄漏电流测试仪的输出电压调至242V，记录分析仪在一个完整工作周期内的最大泄漏电流值。

对分析仪的相线、中线分别测试，取测量值中的较大值作为分析仪的泄漏电流值。

8 检验规则
8.1 检验分类
仪器检验分为出厂检验和型式检验。

8.2 出厂检验
8.2.1 每台仪器须经制造厂质量检验部门检验，所检验的项目全部达到产品标准要求后方可出厂，并附有产品合格证书、使用说明书及装箱单。

8.2.2 出厂检验项目及不合格类别见表3。

8.2.3 出厂检验不合格或有不合格项目，则应返工然后复验。

复验全部项目合格后，方可出厂。

8.3 型式检验
8.3.1 在下列情况之一时，应进行型式检验：
a)仪器设计定型或生产定型时；
b)仪器转厂或转移生产地时；
c)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；
d)仪器长期停产，恢复生产时；
e)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（1~3）年；
f)国家各级质量监督检验要求时；
g)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。

8.3.2 抽样方案
型式检验的样本应从出厂检验合格的批中随机抽取，样本量不少于三台。

8.3.3 判定规则
型式检验项目及不合格类别见表3。

表3 仪器检验项目表
样品中有一个A类不合格，本次型式检验判定为不合格，该批产品也判定为不合格；样品中有一个B类不合格，可再次加倍抽样复查，复查结果仍有一个B类不合格，则判定为型式检验不合格品，该产品也判定为不合格品。

9 标志、包装、运输和贮存
9.1 仪器的标志包装
9.1.1 仪器的标志应符合GB 4793.1-2007第5章有关规定。

9.1.2 仪器在适当的明显位置固定铭牌，其上应有如下标志：
a）制造商名称、地址；
b）仪器名称、型号、规格；
c）制造日期；
d）出厂编号；
e）电源电压、电源频率；
9.2 包装
9.2.1 仪器包装应符合GB/T 13384-2008中防潮、防震包装规定。

9.2.2 包装箱的适当明显位置上应有下列标志：
a）仪器型号、名称
b）制造厂名称、地址；
c）箱体体积：长×宽×高，单位为mm；
d）净重及毛重，单位为kg；
e）出厂编号、包装箱序号及数量；
a)f）包装储运图示标志：“易碎物品”、“向上”、“怕雨”等应符合GB/T 191-2008规定；
g）发送地点及收货单位。

9.2.3 随机文件
包括：
a）装箱单；
b）产品合格证；
c) 使用说明书（仪器文件中有关安全描述应符合GB 4793.1-2007第5章有关规定）；
d）备件清单。

9.3 运输、贮存
9.3.1 仪器在运输过程中和贮存时应防止受到剧烈冲击、雨淋、暴晒及辐射。

9.3.2 仪器应原箱存放保管，仓库环境温度为-30℃~50℃，相对湿度不大于85%，不应有能引起仪器腐蚀及电气绝缘降低的有害物质存放。

9.3.3 仪器贮存期限不应超过二年，超过期限后，应对仪器按产品标准要求进行抽检。

10 保证期
在用户遵守运输、贮存和使用条件下，从制造厂发货之日起18个月或用户投入运行之日起12个月（以先到日期为准），产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应无偿为用户修理仪器或更换部件。

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