天津智易时代科技发展有限公司企业标准(微型空气质量监测仪)

目录

前 言 1

1 范围 2

2 规范性引用 件 2

3 产品分类及基本参数 2

3.1 组成 2

3.2 型号 3

3.3 基本参数 3

4 技术要求 3

4.1 产品应按本标准规定程序批准的 件和图样制造 3

4.2 正常工作条件 3

4.3 外观 3

4.4 功能 4

4.5 性能指标 4

4.6 安全性能 6

4.7盐雾试验 6

5试验方法 6

5.1试验条件 6

5.2 试验设备和标准气体 6

5.3外观检查 7

5.4试验前的准备 7

5.5 空气四参数技术指标测试 8

5.6 环境空气颗粒物参数技术指标测试 15

5.7 温度试验 21

5.8 恒定湿热试验 22

5.9 贮存试验 22

5.10 跌落试验 22

5.11 碰撞试验 22

5.12 盐雾试验 22

5.13 电磁干扰实验 22

6 仪器安全性能检测 23

6.1 绝缘电阻 23

6.2 绝缘强度 23

7检验规则 23

7.1检验分类 23

7.2出厂检验 23

7.3型式检验 24

8 标志、包装、运输、贮存 24

8.1产品标志 25

8.2包装 25

8.3 贮存 25

8.4 运输 25

前 言

本标准按照: GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。

本标准根据产品的特点及实际情况参考有关标准而修订,作为企业组织生产和质量监督检验的依据。

本标准起草单位:天津智易时代科技发展有限公司

本标准主要起草人: 陈涛、李怀奇

本标准首次发布于 2017年12月。

微型空气质量监测仪

1 范围

本标准规定了微型空气质量监测仪(以下简称监测仪)组成、技术要求、试验方法、检 验规则及标志、包装、运输、贮存。

2 规范性引用 件

3 产品分类及基本参数

3.1 组成

监测仪由主机、系统控制箱和切割器组成。

主机由紫外荧光法

自动监测模块、化学发光法的

自动监测模块、气体滤波相 关光谱法的CO自动监测模块、紫外光度法

自动监测模块、β 射线吸收法颗粒物自动监 测模块、数据采集控制显示单元。

3.2 型号

3.3 基本参数

4 技术要求

4.1 产品应按本标准规定程序批准的 件和图样制造

4.2 正常工作条件

4.2.1 环境条件

环境温度:(-20~55)℃;相对湿度:≤100%,大气压力:(86~106)kPa。

4.2.2 工作电源

电压:AC(220±22)V;频率:(50±1)Hz 。

4.3 外观

a)监测仪表面涂、镀层不应有起泡、龟裂、脱落和划伤、变形等现象,金属零件不应 锈蚀及损伤;

b)开关、按键的操作应灵活可靠,各部件的连接应牢固;

c)数字显示清晰完整,必要标志应清晰、齐全、正确。

4.4 功能

a)具备USB数据输出及数据无线传输功能;

b)具备1年以上数据存储能力;

c)能够按用户需要改变计量单位,其中应包含法定计量单位,进行不同单位之间的数 据转换;

d)具有仪器异常 警功能;

e)掉电后,系统能自动保存数据;恢复供电后系统可自动启动,恢复运行状态并开始 正常工作。

4.5 性能指标

4.6 安全性能

4.6.1 绝缘电阻

在正常状态下和淋雨状态下,系统电源输入端对外壳接地点的绝缘电阻都不低于20MΩ。

4.6.2 绝缘强度

在正常状态下和淋雨状态下,系统电源输入端对外壳之间都应能承受1500V、50Hz工 频交流电压,历时1min,都无飞弧和击穿现象。

4.6.3 防护等级

小型空气质量监测仪防护等级为IP65等级(防尘防水)。

4.7盐雾试验

检查外观的缺陷情况,是否有点浊,裂纹、气泡等。

5试验方法

5.1试验条件

除特殊规定外,系统所有试验应在下列条件下进行:

a) 温 度: (-20~45)℃;

b) 相对湿度: ≤100%;

c) 大气压力: (80~106)kPa;

d) 电源电压: AC(220±22);

e) 频 率: (50±1.0)Hz 。

5.2 试验设备和标准气体

5.2.1 标准气体源

钢瓶装标准气:不确定度不超过±1%的

、不确定度不超过±0.5%的CO和不确定度不超过±2%的NO;或不确定度不超过±1%的

、不确定度不超过±0.5%的CO和不确定度不超过±2%的NO的混合气。(k=2)(平衡气体为

)。

5.2.2 零气发生器

产生干燥净化处理的零空气。要求:

的含量小于 0.5nmol/mol,NO 的含量小于0.5nmol/mol,

的含量小于 0.5nmol/mol,

的含量小于 0.5nmol/mol,CO 的含量小于10nmol/mol。

5.2.3 动态气体校准仪

稀释比率:1:100~1:1000;流量线性误差:±0.5%FS;臭氧发生浓度误差:±1% 。

5.2.4 秒表

分度值 0.01s 。

5.2.5 流量计

量程(0~30)L/min,准确度±1% 。

5.2.6 空盒气压表

最小分度值不大于100 Pa 。

5.2.7 安规测试仪

AC(0.05~5)kV DC(0.05~6)kV。

5.2.8 步入式恒温恒湿试验室

温度波动度:不大于 0.5℃ ,温度均匀性:不大于 2℃ 。

温度 偏差:不大于 2℃ 。

湿度 偏差:±2%RH 。

5.2.9 盐雾腐蚀试验箱

喷雾 方法:连续喷雾,周期喷雾可任意选择带排雾装置;

盐雾沉降量:(1.0~2.0)mL/80cm2.h; 工作室可调温度:室温+10℃~50℃ 。

5.3外观检查

目测和手感方法进行。

5.4试验前的准备

5.4.1 系统气路连接

按整机调试工艺的要求连接系统的管路。

5.4.2 预热

按使用说明书的要求预热,使其达到稳定。

5.4.3 仪器校准

按整机调试工艺的要求对仪器进行校准标定。

5.5 空气四参数技术指标测试

5.5.1 零点噪声

待测分析仪器运行稳定后,将零点标准气体通入分析仪器,每 2min 记录该时间段数据 的平均值

(记为 1 个数据),获得至少 25 个数据。按公式(1)计算所取得数据的标准偏 差

,即为该分析仪器的零点噪声。

5.5.2 最低检出限

按公式(2)计算待测分析仪器的最低检出限RDL。

5.5.3 量程噪声

待测分析仪器运行稳定后,将满量程的 80%标准气体

、NO约为(400±50)nmol/mol;CO约为(40±5)μmol/mol通入分析仪器,每2min记录该时间段数据的平均值

(记为1个数据),获得至少25个数据。按公式(3)计算所取得数据的标准偏差S,即为该分析仪器的量程噪声。

5.5.4 示值误差

仪器预热校准稳定后,通入混合钢瓶气浓度分别约为满量程的20%(

、NO约为

100nmol/mol;CO约为10μmol/mol)、50%(

、NO约为250nmol/mol;CO约为25μmol/mol)、80%(

、NO约为400nmol/mol;CO约为40μmol/mol)的标准气体,待读数稳定后分别记录各自显示值;零点校准气体和上述每种标准气体交替使用,重复测量3次,分别取每种浓度显示值的平均值

;按式(4)计算每种浓度偏差,取最大值为示值误差。

5.5.5 量程精密度

待测分析仪器运行稳定后,分别通入满量程 20%标准气体

、NO 约为 100nmol/mol;CO约为10μmol/mol和满量程80%标准气体

、NO约为400nmol/mol;CO约为40μmol/mol,

待读数稳定后分别记录满量程20%标准气体显示值

和满量程20%标准气体显示值 yi,重复上述测试操作至少6次以上,分别按公式(5)和公式(6)计算待测分析仪器 20%量程精密度和80%量程精密度。

5.5.6 24h 零点漂移和 24h 量程漂移

待测分析仪器运行稳定后,通入零点标准气体,记录分析仪器零点稳定读数为

;然

后通入满量程的20%标准气体

、NO约为 100nmol/mol;CO约为 10μmol/mol,记录稳 定读数

;继续通入满量程的80%标准气体

、NO约为 400nmol/mol;CO约为 40μmol/mol,记录稳定读数M80。通气结束后,待测分析仪器连续运行24h(期间不允许任 何维护和校准)后重复上述操作,并分别记录稳定后读数。分别按公式(7)、(8)、(9)计算待测分析仪器的24h 零点漂移 ZD、24h 20%量程漂移MSD和24h 80%量程漂移 USD,然后可对待测分析仪器进行零点和量程校准。重复测试7次。

5.5.7 响应时间(上升时间/下降时间)

待测分析仪器运行稳定后,通入零点标准气体,待读数稳定后通入满量程的80%标准气体,在校准仪输出浓度显示正常后用秒表开始计时;当待测分析仪器显示值上升至标准气 体浓度标称值90%时,停止计时;记录所用时间为待测分析仪器的上升时间。待满量程的 80%标准气体测量读数稳定后,通入零点标准气体,在校准仪输出浓度显示正常后用秒表开 始计时,当待测分析仪器显示值下降至满量程的80%标准气体浓度标称10%时,停止计时;记录所用时间为待测分析仪器的下降时间。

响应时间每天测试1次,重复测试3d。

5.5.8 电压稳定性

待测分析仪器运行稳定后,在正常电压条件下,通入满量程的80%标准气体,稳定后记录待测分析仪器读数W;调节待测分析仪器供电电压高于正常电压值10%,通入同一浓度标准气体,稳定后记录待测分析仪器读数X;调节待测分析仪器供电电压低于正常电压值 10%,通入同一浓度标准气体,稳定后记录待测分析仪器读数Y。按公式(10)计算待测分 析仪器的电压稳定性V。

5.5.9 流量稳定性

待测分析仪运行稳定后,记录分析仪初始进样流量值

,连续运行8d,每天定时记录待测分析仪器进样流量值

,按公式(11)计算待测分析仪器进样流量与初始流量值的相对偏差。

5.5.10 NO2 转换效率(氮氧化物参数)

a)待测仪器运行稳定后,通入满量程的80%NO标准气体,分别记录待测仪器NO和NOx稳定读数;重复操作3次,分别计算NO和NOx读数的平均值[NO]orig和[NOx]orig;

b)启动监测系统校准设备中的臭氧发生器,产生一定浓度的臭氧,在相同实验条件下 通入与a)中同一浓度的NO标准气体,分别记录待测仪器NO和NOx稳定读数;重复操作3 次,计算NO和NOx读数的平均值

和

;

c)生成的

气体的标准浓度值[

]标准等于[NO]orig与[NO]rem的差值,浓度范围应控制在满量程的(20%~60%)。

d)按公式(12)计算待测仪器转换效率。

5.5.11 环境温度变化的影响

待仪器在恒温环境中运行稳定后,设置恒温环境温度为(25±1)℃,稳定至少30min, 记录标准温度值

,通入零点标准气体,记录待测分析仪器读数

;通入满量程的80%标准气体,记录待测分析仪器读数

;

缓慢调节恒温环境温度为(55±1)℃,稳定至少30min,记录标准温度值

,通入零点标准气体,记录待测分析仪器读数

;通入满量程的80%标准气体,记录待测分析仪器读数

;

缓慢调节恒温环境温度为(25±1)℃,稳定至少30min,记录标准温度值

,通入零点 标准气体,记录待测分析仪器读数

;通入满量程的 80%标准气体,记录待测分析仪器读数

;

缓慢调节恒温环境温度为(-20±1)℃(严寒环境中使用的定制机型恒温环境需设置为 (-40±1)℃进行),稳定至少30min,记录标准温度值

,通入零点标准气体,记录待测分析仪器读数

;通入80%量程标准气体,记录待测分析仪器读数M3;

缓慢调节恒温环境温度为(25±1)℃,稳定至少30min,记录标准温度值

,通入零点 标准气体,记录待测分析仪器读数

;通入满量程的80%标准气体,记录待测分析仪器读 数M4;

5.5.12 干扰成分的影响

干扰气体见表2。待测分析仪器运行稳定后,通入零点标准气体,记录待测分析仪器读 数a;通入规定浓度的干扰气体,记录待测分析仪器读数b。每种干扰气体按上述操作重复

测试3次,计算平均值

和

,按公式(14)计算待测分析仪器干扰成分的影响 IE。

5.5.13 无人值守工作时间

待测监测仪连续运行60d,期间进行长期漂移(≥7d)测试和平均故障间隔天数考核。

5.5.13.1 长期漂移(≥7d)测试

待测监测仪运行稳定后,通入零点标准气体,记录待测分析仪器零点稳定读数Z0;通入满量程的80%标准气体,记录稳定读数M80。通气结束后,待测监测系统连续运行至少7d(期间不允许任何手动维护和校准),重复上述操作,并分别记录稳定后读数。按公式(15)、 (16)计算待测分析仪器的长期零点漂移LZD、长期量程漂移LSD;测试完成后可对待测监测系统进行维护和校准。长期漂移至少重复测试7次。

5.6 环境空气颗粒物参数技术指标测试

5.6.1 切割器

委托中国预防医学科学院或中国环境监测总站质检中心做切割器认证测试。

5.6.2 时钟误差

5.6.2.1 正常工作状态下的时钟误差

监测仪在正常工作状态下进行时钟误差的检测,步骤如下:

按标准时间调整监测仪时间,检查监测仪时间显示是否按要求至少每分钟更新一次。在

监测仪正常工作过程中,读取显示的时间(要求精确到秒)记为开始时间

,同时启动电子秒表开始计时。在电子秒表计时至6h整时,读取监测仪显示的时间

。

按公式(18)计算计时误差。

5.6.2.2 断电条件下的时钟误差

按如下步骤对断电条件下监测仪的时钟误差进行测试:

在监测仪正常工作过程中,读取显示的时间(要求精确到秒)记为开始时间启动电子秒表开始计时。

断电条件测试总时长为6h,期间要求断开监测仪的交流供电总计5次:各次断电的持续 时间分别为20s、40s、2min、7min和20min,且在每次断电之间应保证不少于10min正常电力供应。

当电子秒表计时到6h整时,读取监测仪显示的时间(要求精确到秒)记为开始时间

按公式(18)计算计时误差。

5.6.3 环境温度测量误差

将待测仪器的温度传感器放入恒温环境中,在(-20~55)℃温度范围内分别设置4个温度测试点:(-20,0,25,55)℃,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(19)计算待检仪器的温度准确度Δti,重复测量3次,选最大值。

5.6.4 大气压测量误差

在当前环境中,开启监测仪处于工作状态(不需要连接抽气泵,也不需要开启抽气泵), 由标准气压计测量出当前大气压值Pi和监测仪大气压示值Bi连续测试3天,每天测试一次,

按公式(20)计算大气压测量准确度。

5.6.5 基本条件下采样流量的检测

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。按

图1连接设备,在连接过程中要注意检查气路,严防漏气。

开启监测仪,安装空白纸带,待监测仪显示的流量稳定后开始本次测试,隔5min记录一次标准流量计瞬时流量值(工况)

和监测仪的瞬时流量值(工况)

,连续记录3次;安装采样后的纸带(样品浓度应大于500μg/cm3),待监测仪显示的流量稳定后开始本次测试,隔5min记录一次标准流量计瞬时流量值(工况)

和监测仪的瞬时流量值(工况)

,连续记录3次;每天测试一组,连续测试3天。

5.6.6 校准膜重现性

仪器预热稳定后,按照操作规程插入校准膜片,待计数完成后记录标准膜读数的显示值,

连续测试六次,计算标准膜读数的平均值

,按公式(26)计算每天的标准膜重现性。

5.6.10 电压变化稳定性

待测分析仪器运行稳定后,在正常电压条件下,放入校准膜,记录校准膜测试值W; 调节待测分析仪器供电电压高于正常电压值 10%,放入校准膜,记录校准膜测试值X;调节 待测分析仪器供电电压低于正常电压值 10%,放入校准膜,记录校准膜测试值Y。按公式(29) 计算待测分析仪器的电压稳定性V。

5.6.11 仪器平行性

在同一试验环境条件下,至少使用3台仪器进行测试。将仪器的采样入口调整到同一高 度,仪器之间的距离为2m~4m,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PM10或PM2.5,每组样品连续测试24h,共测试7组样品;记录每台仪器测得每个样品浓度值

,i为仪器的编号(i=1,2,3),j为检测样品的序号(j=1,2,3,…10/23),三台仪器每个样品测得的浓度平均值为

。按公式(30)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

。按公式(31)计算3台仪器平行性。

5.6.12 环境温度变化对仪器的影响

按6.3.12中的温度要求设置恒温装置的温度,按6.4.4中的方法测试颗粒物自动监测仪

的采样流量,并按公式(21)、(22)、(23)、(24)、(25计算流量的平均流量偏差

,流量相对标准偏差

,流量示值误差

,每个温度下连续测试3个小时,待仪器流量稳定后每隔5mi记录一次标准流量计瞬时流量值(工况)

和监测仪的瞬时流量值(工况)

。

5.6.13 比对测试

使用至少三台标准采样器进行比对测试。

测试要求:标准采样器与监测仪同步进行,采样入口应在同一平流场内,高度差不超过 50cm,采样方向一致,间距在 1m~4m,进行测试(至少需要 7 天有效数据)。有效数据规 定为:

对同一组标准采样器的平均浓度应尽量选择在(15~300)

;

参比采样器浓度≤50

时,测试每组数据的绝对偏差应符合5μg/m3 的要求,该 组参比测试数据有效;

l参比采样器浓度>50

时,测试每组数据的相对标准偏差应符合 7%的要求, 该组参比测试数据有效。

l对同一组监测仪的平均浓度应>30

,这7组监测仪的平均浓度的平行性≤10% 时,则这7组数据为有效数据;

以采样器的日均值数据做Y轴,相同时间段内的被测监测仪的日均值数据做X轴,做 线性回归曲线,计算斜率、截距及相关性。

5.7 温度试验

5.7.1 低温试验

按照GB/T11606.4-2007 中第Ⅳ组进行,低温试验温度为-10℃,持续时间为4h,气态仪 器按5.5.4进行示值误差试验。

5.7.2 高温试验

按照GB/T11606.4-2007 中第Ⅳ组进行,高温试验温度为55℃,持续时间为4h,气态仪 器按5.5.4进行示值误差试验。

5.8 恒定湿热试验

按GB/T 11606-2007第7节中第Ⅳ组规定的方法进行。气态仪器按 5.5.4 进行示值误差试验。

5.9 贮存试验

按GB/T 11606-2007第8、15、16节中规定的方法进行。低温贮存的温度为-25℃,高温贮存的温度为55℃,持续时间为8h。气态仪器按5.5.4进行示值误差试验。颗粒物选用校准模重现性,然后按 5.6.6 进行试验。

5.10 跌落试验

按GB/T11606-2007 中第17节进行,跌落方式为倾斜跌落,气态仪器按5.5.4进行示值误差试验。颗粒物选用校准模重现性,然后按5.6.6进行试验。

5.11 碰撞试验

按GB/T11606-2007中第17节进行。气态仪器按5.5.4进行示值误差试验。颗粒物选用校准模重现性,然后按5.6.6进行试验。

5.12 盐雾试验

按GB/T 11606-2007第14节中规定的方法进行,试验对象为系统的螺钉、轮子、外壳 辅料试验方法为目测,试验持续时间为16h。

试验前样品表面必须干净,无油污、破损、无临时性的保护层和其它弊病;试验结束后, 将被测试样品从盐雾箱中取出,用流动的水轻轻洗去试样表面盐沉积物,在用蒸馏水漂洗, 洗涤水温不超过 35℃然后在正常环境条件下恢复1h~2h,检查外观的缺陷情况,是否有腐蚀点,裂纹、气泡等。

5.13 电磁干扰实验

用320W、1.5A电钻持续(1~2)min。气态仪器按5.5.4进行示值误差试验。颗粒物选用校准模重现性,然后按5.6.6进行试验。

6 仪器安全性能检测

6.1 绝缘电阻

分别在正常状态下和淋雨状态下,将系统电源线断开,将所有开关置接通状态,将安规 测试仪连接到系统电源输入端对外壳接地点之间,测量系统的绝缘电阻值。

6.2 绝缘强度

分别在正常状态下和淋雨状态下,将系统电源线断开,将所有开关置接通状态,使用安 规测试仪在监测仪电源输入端对外壳之间施加50Hz、1500V工频交流电压,最大输出电流

不小于 10mA;试验时施加电压应该逐渐上升至规定电压,保持1min,然后平稳下降到零,试验中仪器应无飞弧和击穿现象。

7检验规则

产品须经生产厂质检部门按本标准检验合格,并出具合格证后,方可出厂。

7.1检验分类

产品检验分为出厂检验和型式检验。

7.2出厂检验

出厂检验应逐台进行,剔除和修复不合格品。

7.2.1 出厂检验项目

SO2NOXCOO3 参数出厂检验项目:零点噪声、最低检出限、量程噪声、示值误差、零 点漂移(24h)、20%量程漂移(24h)、响应时间 T90(上升/下降)。

颗粒物参数出厂检验项目:校准膜重现性、流量示值误差、比对测试。

对于 SO2NOXCOO3 参数技术指标中漂移按 10%的抽检比例进行抽检,每批次不少于10台,按7天检测量程漂移,测试期间不允许维护和校准。对于颗粒物上述参数指标应进行全检。

7.2.2 判定规则

全部项目合格,则判出厂检验合格。

7.3型式检验

型式检验项目为技术要求的全部项目。

7.3.1有下列情况之一时,须进行型式检验:

a)产品的定型鉴定;

b)当结构、原材料、工艺、器件有重大改变,可能影响产品性能时;

c)仪器正常生产时,每三年进行一次;

d)产品停产一年以上,恢复生产时;

e)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。

7.3.2 抽样

从出厂检验合格的产品中随机抽取 2 台样机进行型式检验。

7.3.3 判定规则

全部项目合格,则判型式检验合格。如有不合格项,应加倍抽样进行复检,如仍不合格 则判型式检验不合格。

8 标志、包装、运输、贮存

8.1 产品标志

8.1.1铭牌标志

a)厂名、厂址;

b)产品名称、型号;

c)生产日期;

d)出厂编号;

e)执行标准;

f)主要参数,包括测量范围、示值误差等;

g)仪器工作条件:环境温度、湿度;

h)产品输入电压、额定功率;

i)制造计量器具许可证编号和标志。

8.1.2包装箱的标志

a)包装箱外形尺寸:长×宽×高,单位为 mm;毛重和净重,单位为 kg;

b)出厂编号、包装箱序号、数量及出厂日期;

c)有“防雨淋”、“防倒置”、“易碎”、“小心轻放”、“精密仪器”等贮运标志图案,并符

合 GB/T 191 的规定。

8.2包装

产品内包装用塑料袋,防潮;外包装用瓦楞纸箱,内填充防振材料。

8.2.1随机 件

a)产品合格证书;

b)使用说明书;

c)装箱单。

8.3 贮存

产品应存贮在干燥、无腐蚀性气体的室内。

8.4 运输

产品在运输过程中应防潮、防雨淋、防曝晒、防重压、防撞击。

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