GB/T 26570.1-2011 气体中颗粒含量的测定 光散射法 第1部分：管道气体中颗粒含量的测定

　　ICS 71. 040. 40 G 86

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 26570. 1—2011

　　气体中颗粒含量的测定 光散射法

　　第 1 部分:管道气体中颗粒含量的测定

　　Determination ofparticlein gases—Light-scattering method—

　　Part1:Determination ofparticlein pipelinegases

　　2011-06-16发布 2011-11-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 26570. 1—2011

　　前 言

　　GB/T 26570《气体中颗粒含量的测定 光散射法》分为以下部分 :

　　— 第 1部分 :管道气体中颗粒含量的测定 ;

　　— 第 2部分 :瓶装气体中颗粒含量的测定 。

　　本部分是 GB/T 26570的第 1部分 。

　　本部分由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)提出 。

　　本部分由全国半导体设备和材料标准化技术委员会气体分技术委员会(SAC/TC203/SC 1)归 口 。本部分起草单位 :上海计量测试技术研究院 、西南化工研究设计院 。

　　本部分主要起草人 : 陈鹰 、周鹏云 。

　　Ⅰ

　　GB/T 26570. 1—2011

　　气体中颗粒含量的测定 光散射法

　　第 1 部分:管道气体中颗粒含量的测定

　　1 范围

　　本部分规定了气体中颗粒含量测定的术语和定义 、方法原理 、仪器要求 、试验步骤 、校准和量值溯源 、结果计算和判别 、报告 。

　　本部分适用于通过管道 输 送 的 气 体 中 颗 粒 大 小 及 含 量 的 测 定 。 颗 粒 直 径 的 检 测 范 围 : 0.1 μm~ 10μm。

　　本部分不适用于瓶装气体及以液相状态存在的气体 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过 GB/T 26570的本部分的引用而成为本部分的条款 。凡是注日期的引用文件 ,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分 ,然而 ,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否 可 使 用 这 些 文 件 的 最 新 版 本 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 , 其 最 新 版 本 适 用 于 本部分 。

　　JJF 1190 尘埃粒子计数器计量校准规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本部分 。

　　3. 1

　　背景测定值 background count(XB )

　　不含有等于或大于规定粒径的被测气体通过粒子计数器时仪器的测定值 。

　　3. 2

　　样品体积 gassamplevolume(VM ,VB )

　　每次测定时通过颗 粒 计 数 器 的 样 品 体 积 , 以 标 准 状 态 下 立 方 米 来 表 示 (标 准 状 态 : 0 ℃ , 1.01× 105 Pa) 。

　　3. 3

　　颗粒含量 particleconcentration

　　测得的等于或大于规定粒径的颗粒总数除以样品体积而得出的值 。

　　3. 4

　　粒度/颗粒直径 particlesize/particlediameter

　　通过光散射颗粒计数器测定得到的光学当量直径 。

　　3. 5

　　规定粒径 permissibleparticlesize

　　供需双方商定的或气体使用者规定的气体中颗粒物的最大颗粒直径 。

　　4 方法原理

　　光在行进过程中遇到粉体颗粒(障碍物)时 ,将偏离原来的传播方向继续传播 ,这种现象被称为光的

　　1

　　GB/T 26570. 1—2011

　　散射或者衍射 。颗粒尺寸越小 ,散射角越大 ;颗粒尺寸越大 ,散射角越小 。光散射粒度仪就是根据光的散射角度来测定颗粒的大小 ,根据散射强度来测定颗粒的数量 。

　　5 仪器要求

　　5. 1 颗粒计数器

　　根据光散射原理设计的颗粒计数器 ,并满足下列要求 :

　　a) 最小可检测粒径小于或等于规定粒径 ;

　　b) 最大背景测定值不大于 2个/(25×10-3) m3 ;

　　c) 最高工作压力应大于管道内气体压力 ,或加装减压装置 ;

　　d) 对于可燃或腐蚀性气体 ,应满足防爆和防腐的要求 。

　　5. 2 减压装置

　　对 于 只 能 在 大 气 压 下 工 作 的 颗 粒 计 数 器 , 应 用 减 压 装 置 将 管 道 内 的 气 体 减 压 至 大 气 压 。 该 装置 不 应 对 气 体 内 的 颗 粒 起 阻 隔 或 积 聚 作 用 , 更 不 应 产 生 颗 粒 。 推 荐 使 用 通 过 小 孔 使 气 体 膨 胀 的 减压装置 。

　　5. 3 温度计

　　分度值为 1 ℃ 。

　　5. 4 气压表

　　精度为 ±2.5 hPa。

　　6 试验步骤

　　6. 1 仪器背景值的测定

　　将颗粒计数器与干净的气源相连 。气源应不含有等于或大于规定粒径的颗粒 。推荐的气源准备方法为 :在颗粒计数器前加装气体过滤器 ,其过滤的最小颗粒粒径应小于规定粒径 。如图 1所示 。

　　图 1 颗粒计数器背景值测定示意图

　　测定次数应不小于 8次 ,每次测定的样品体积不小于(25×10-3 ) m3 。记录每次测定结束后仪器的示值和样品体积 ,样品体积应换算成标准状态下的气体体积 。

　　根据式(4)计算背景颗粒含量平均值XB 。XB应不大于 2个/(25×10-3) m3 。

　　6. 2 取样点的确定

　　对于气体使用方的 日常检测 ,取样点应位于管线系统的出口或用气点 ;而对于供需双方为确认气体质量的检测 ,取样点应位于供方管线最末端的过滤器的下游并尽可能接近过滤器 。 连接仪器与取样点的管线应尽可能的短 ,并确保系统无泄漏 。

　　6. 3 总管或主管内气体的取样

　　当需要测定总管或主管内气体中的颗粒含量时 ,推荐在管道内设置如图 2所示的取样管结构 。

　　2

　　GB/T 26570. 1—2011

　　a)

　　b)

　　c)

　　d)

　　图 2 取样管安装示意图

　　对于图 2a) , 图 2b) , 图 2c)所示的设置 ,采样管入口的气体流速应与总管或主管内气体的轴向流速尽可能的接近或相等 。采样管的内径应不小于 2 mm。

　　6. 4 样品测定

　　用洁净管道将颗粒计数器与管线上的取样点相连 ,保证其气密性 。必要时在这之间加装减压装置 ,使气体压力满足仪器的使用要求 。

　　测定次数应不小于 8次 ,每次测定的样品体积应不小于(25×10-3 ) m3 。记录每次测定结束后仪器的示值和样品体积 ,样品体积应换算成标准状态下的气体体积 。

　　7 校准和量值溯源

　　颗粒计数器的校准和量值溯源应符合 JJF 1190的要求 。

　　8 结果计算和判别

　　8. 1 结果计算

　　8. 1. 1 按式(1)将样品体积换算成标准状态下的气体体积 。

　　Vs …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Vs— 标准状态下的气体体积 ,单位为 10-3立方米(10- 3 m3 ) ;

　　p— 测定时的大气压力 ,单位为千帕(kPa) ;

　　V— 测定时温度压力条件下的气体体积 ,单位为 10-3立方米(10- 3 m3 ) ;

　　t— 取样点气体的温度 ,单位为摄氏度( ℃) 。

　　8. 1. 2 气体中颗粒的含量以每(25×10-3) m3 内等于或大于规定粒径的颗粒个数来表示 ,按式(2) ~ 式(9)计算 :

　　XBi …………………………( 2 )

　　3

　　GB/T 26570. 1—2011

　　XMi …………………………( 3 )

　　…………………………( 4 )

　　…………………………( 5 )

　　XC = XM - XB …………………………( 6 )

　　SM …………………………( 7 )

　　SB …………………………( 8 )

　　SC …………………………( 9 )

　　式中 :

　　xBi— 第i次背景颗粒测定时仪器的示值 ,个 ;

　　VBi— 标准状态下 ,第i次背景测定时的样品体积 ,10- 3 m3 ;

　　XBi— 第 i次背景测定时的颗粒含量 ,个/(25×10-3) m3 ;

　　xMi— 第i次样品测量时仪器的示值 ,个 ;

　　VMi— 标准状态下 ,第i次样品测量时的取样体积 ,10- 3 m3 ;

　　XMi— 第 i次样品测定时的颗粒含量 ,个/(25×10-3) m3 ;

　　NB— 背景测定的次数 ;

　　NM — 样品气测定的次数 ;

　　XB — 背景测定时的颗粒含量平均值 ,个/(25×10-3) m3 ;

　　XM — 样品测定时的颗粒含量平均值 ,个/(25×10-3) m3 ;

　　XC — 管道内气体的颗粒含量 ,个/(25×10-3) m3 ;

　　SM —XM 的标准偏差 ;

　　SB —XB 的标准偏差 ;

　　SC —XC 的标准偏差 。

　　8. 2 结果判别

　　结果判别按式(10)进行 。

　　当计算得到的管道内气体的颗粒含量加上两倍的标准偏差小于等于规定的指标要求 ,可判别该样品的颗粒指标满足规定的要求 。 即 :

　　SC < XS …………………………( 10 )

　　式中 :

　　XS— 供需双方约定的颗粒含量指标 。

　　9 报告

　　报告中至少应包括以下内容 :

　　a) 有关样品的全部资料 ,如样品名称 、采样地点 、采样日期等 ;

　　b) 测定条件 ,如温度 ,气体压力等 ;

　　4

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　　c) 测定仪器的信息 ,如型号 、规格等 ;

　　d) 测定结果 ;

　　e) 测定中观察到的任何异常现象 ;

　　f) 测定时间及分析人员的名称 ;

　　g) 测定依据的标准号 。

　　5