GB/T 45322.3-2026 颗粒 粒度切割器切割性能测试 第3部分：静态箱法

　　ICS 19. 120 CCS A 28

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45322.3—2026

　　颗粒 粒度切割器切割性能测试

　　第 3 部分:静态箱法

　　Particle—Separation performancetestforparticlesizeseparator—

　　Part3:Staticchambermethod

　　2026-01-28发布 2026-08-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 45322.3—2026

　　GB/T 45322.3—2026

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 45322《颗粒 粒度切割器切割性能测试》的第 3 部分 。 GB/T 45322 已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :通则 ;

　　— 第 2部分 :分流法 ;

　　— 第 3部分 :静态箱法 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会(SAC/TC168)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 :青岛市计量技术研究院 、青岛崂应海纳光电环保集团有限公司 、武汉天虹环保产业股份有限公司 、青岛明华电子仪器有限公司 、青岛容广电子技术有限公司 、中国计量科学研究院 、北京市计量检测科学研究院 、上海市计量测试技术研究院有限公司 、青岛市标准化研究院 、中国环境科学研究院 、国家纳米科学 中 心 、张 家 港 长 三 角 生 物 安 全 研 究 中 心 、山 东 省 计 量 科 学 研 究 院 、北 京 航 空 航 天大学 、青岛众瑞智能仪器股份有限公司 、中国测试技术研究院化学研究所 、福建省计量科学研究院 、河南省检验检测研究院集团有限公司 、石家庄市博乐实验器材科技有限公司 。

　　本文件主要起草人 :刘巍 、曾现琛 、张文阁 、张国城 、邹亚雄 、张明 、吴富强 、李虹杰 、杨晓明 、宋盼盼 、丁臻敏 、王婷 、杨 文 、赵 晓 宁 、刘 佳 琪 、周 兰 、李 兆 军 、周 蕾 、郭 波 、李 兴 华 、张 雯 、史 殿 龙 、黄 志 煌 、王 静 、师恩洁 、王小青 、刘文儒 、李云辉 。

　　GB/T 45322.3—2026

　　引 言

　　粒度切割器是基于空气动力学原理实现空气颗粒物按大小(空气动力学直径) 进行分离的核心部件 ,常用于采集空气中特定粒度范围的颗粒物 。切割性能体现了切割器分离不同粒度颗粒物的能力 ,是影响采样一致性的重要因素之一 。

　　常用的切割性能测试方法有分流法 、静态箱法和洗脱法 。使用者可根据被测切割器的具体情况以及所具备的测试条件选择合适的测试方法 。

　　GB/T 45322《颗粒 粒度切割器切割性能测试》拟由 4个部分构成 。

　　— 第 1部分 :通则 。 目的在于提出粒度切割器切割性能测试方法中的通用定义和要求 。

　　— 第 2部分 :分流法 。 目的在于规范分流法的测试过程和要求 。

　　— 第 3部分 :静态箱法 。 目的在于规范静态箱法的测试过程和要求 。

　　— 第 4部分 :洗脱法 。 目的在于规范洗脱法的测试过程和要求 。

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　　颗粒 粒度切割器切割性能测试

　　第 3 部分:静态箱法

　　1 范围

　　本文件描述了采用静态箱法测试粒度切割器切割性能的方法 。

　　本文件适用于空气颗粒物采样用粒度切割器切割性能的测试 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;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 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 13277. 1—2023 压缩空气 第 1部分 :污染物净化等级

　　GB/T 45322. 1—2025 颗粒 粒度切割器切割性能的测试 第 1部分 :通则

　　3 术语和定义

　　GB/T 45322. 1—2025界定的术语和定义适用于本文件 。

　　4 方法原理

　　将粒度切割器(以下简称 “切割器 ”)接入静态箱内 ,在切割器的参比测试端(代表上游) 和待测切割器出口(代表下游)测得不同粒径条件下的颗粒物浓度 ,计算出不同粒径对应的切割效率 ,通过拟合得到切割效率曲 线 , 计 算 切 割 效 率 为 84%、50%和 16%所 对 应 的 切 割 粒 径Da84、Da50、Da16 和 几 何 标 准 偏差σg。

　　5 仪器和材料

　　5. 1 仪器

　　5. 1. 1 测试系统

　　其组成及性能要求应符合附录 A 的规定 。

　　5. 1.2 流量计

　　准确度级别应优于 1. 0 级 。

　　5. 1.3 数字压力表

　　测量范围 -40kPa~0 kPa,准确度等级应优于 1. 0 级 。

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　　5. 1.4 颗粒物浓度测量仪

　　宜选择颗粒物数量浓度测量仪 ,测量范围应覆盖待测颗粒物粒径范围和浓度范围 ,在待测粒径范围内 ,颗粒物浓度测量 仪 相 邻 通 道 的 间 隔 应 小 于 试 验 气 溶 胶 相 邻 粒 径 的 间 隔 , 粒 径 测 量 示 值 误 差 应 在±15%之内 ,颗粒物计数效率应在(100±20) % ,计数重复性偏差不应大于 5% 。

　　5.2 材料

　　5.2. 1 试验气溶胶

　　试验气溶胶的选择遵循以下原则 :

　　a) 气溶胶粒径应符合 GB/T 45322. 1—2025 中 5. 2. 1 的规定 ;

　　b) 气溶胶粒度分布的几何标准偏差应符合 GB/T 45322. 1—2025 中 5. 2. 2 的规定 。

　　5.2.2 水

　　应符合 GB/T 6682—2008中二级水的要求 ,并采用 0. 2 μm 微孔滤膜进行过滤 。

　　5.2.3 洁净空气

　　应符合 GB/T 13277. 1—2023中颗粒物等级不大于 2 级的要求 。

　　6 测试步骤

　　6. 1 测试前准备

　　6. 1. 1 切割器清理

　　按照仪器操作手册 ,对切割器内表面进行清理和维护 ;如果对加载后的切割器切割性能测试 ,则忽略此步骤 。

　　6. 1.2 系统密封性检查

　　按照以下步骤进行系统密封性检查 ,具体连接方式按照附录 A 的规定 :

　　a) 将切割器按要求安装在静态箱内 ,封闭切割器入口和参比测试端的入 口 ;

　　b) 启动抽气泵 ,待数字压力表读数在 -35kPa~-25 kPa时 ,关闭抽气泵前阀门 ;

　　c) 30 s 内压力表示值变化不应大于 7 kPa。

　　6. 1.3 切割器规定流量检查

　　按照以下步骤进行切割器规定流量检查 :

　　a) 将流量计接入切割器入口端 , 同时关闭参比测试端的入 口 ;

　　b) 开启颗粒物浓度测量仪和抽气泵 ;

　　c) 待系统稳定 ,连续读取流量计示值 3 次 ;

　　d) 按照公式(1)计算流量平均值的相对误差 ,其值不应大于 ±5% 。

　　……………………( 1 )

　　式中 :

　　ΔQ — 流量平均值的相对误差 ;

　　Qs — 3 次流量测量平均值 ,单位为升每分(L/min) ;

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　　Qd — 切割器的规定流量 ,单位为升每分(L/min) 。

　　6. 1.4 气溶胶的发生

　　发生的试验气溶胶应满足 5. 2. 1 的要求 。

　　6.2 系统均匀性检查

　　按照以下步骤进行系统均匀性检查 :

　　a) 关闭气溶胶发生装置 ,使用洁净空气吹扫静态箱 , 当影响测试粒径的颗粒物浓度不大于 5 个每升时 ,结束吹扫 ;

　　b) 启动气溶胶发生器 ,发生试验气溶胶 ;

　　c) 待静态箱内气溶胶均匀稳定后 ,采用颗粒物浓度测量仪 ,在进行切割器上游浓度测试的参比测试端附近任意选择 3个以上的点位进行测试 ;

　　d) 按照公式(2)计算测量点位的气溶胶浓度相对标准偏差 ,其值不应大于 10% 。

　　sC ( 2 )

　　式中 :

　　sC — 测量点位的气溶胶浓度相对标准偏差 ;

　　Ci— 第i个测试点位的颗粒浓度测量值 ,单位为个每升(个/L) ;

　　C— 所选取的 n 个点位的测量浓度平均值 ,单位为个每升(个/L) ;

　　n — 测量点位的数量 。

　　6.3 切割器切割性能测试

　　按照以下步骤进行切割器切割性能测试 :

　　a) 将待测切割器按照工作状态要求安装 ;

　　b) 系统稳定后 ,采用交替测量法 ,测试切割器上游 、下游的颗粒物浓度各 3 次 ;

　　c) 试验气溶胶为单分散气溶胶时 ,不同粒径测试应重新进行系统均匀性检查(6. 2) ,再重复步骤

　　a) ~ b)进行切割器切割性能测试 。

　　6.4 测试数据处理

　　6.4. 1 切割效率测试有效性判断

　　按照 GB/T 45322. 1—2025 中 6. 2 的规定计算切割效率的平均值及相对标准偏差 ,相对标准偏差不大于 10% ,则本组测试数据有效 。

　　6.4.2 切割性能参数计算

　　将测试有效的数据按照以下步骤进行切割性能参数计算 :

　　a) 按照 GB/T 45322. 1—2025 中 6. 2 的 规 定 计 算 测 试 得 到 的 粒 径 值 和 该 粒 径 下 的 切 割 效 率 平均值 ;

　　b) 按照 GB/T 45322. 1—2025 中 6. 3 的规定进行切割效率曲线拟合 ;

　　c) 按照 GB/T 45322. 1—2025 中 6. 3. 4 的规定计算出相关指数和拟合残余标准差 ,拟合相关指数应大于 0. 99;

　　d) 根据 切 割 效 率 曲 线 拟 合 结 果 , 按 照 GB/T 45322. 1—2025 中 6. 4 的 规 定 计 算 50%切 割 粒 径

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　　(Da50)和切割效率曲线的几何标准偏差σg ;

　　e) Da50和σg结果保留 3位有效数字 。

　　7 测试报告

　　7. 1 被测切割器信息

　　测试报告中的被测切割器信息应至少包含以下内容 :

　　a) 名称 ;

　　b) 型号规格 ;

　　c) 结构类型(如撞击式 、旋风式等) ;

　　d) 切割粒径(如 PM10、PM2. 5 等) ;

　　e) 规定流量 ;

　　f) 制造商名称 ;

　　g) 出厂编号 。

　　7.2 测试信息

　　测试报告中的测试信息应至少包含以下内容 :

　　a) 测试日期 ;

　　b) 本文件编号 ;

　　c) 测试环境条件(如温度 、湿度 、大气压强) ;

　　d) 试验气溶胶的说明 ;

　　e) 所采用的颗粒物浓度测量仪 ;

　　f) 所采用的拟合函数 ;

　　g) 必要时 ,加载情况的说明 。

　　7.3 测试结果

　　测试报告中的测试结果应至少包含以下内容 :

　　a) 空气动力学粒径和对应的切割效率值 ;

　　b) 切割效率曲线 ;

　　c) Da50与σg。

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　　附 录 A

　　(规范性)

　　测试系统组成及性能要求

　　A. 1 系统组成

　　测试系统主要由气源 、气溶胶发生装置 、静电中和装置(选配) 、静态箱及其流量控制系统 、流量控制器和抽气泵组成 ,系统结构组成如图 A. 1所示 。

　　图 A. 1 测试系统结构组成

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　　A.2 性能要求

　　A.2. 1 气源

　　能够提供稳定的满足 5. 2. 3要求的洁净空气发生装置 。

　　A.2.2 气溶胶发生装置

　　能够发生稳定的试验气溶胶 ,应满足 5. 2. 1 的要求 。

　　A.2.3 静电中和装置可根据需要配置 。

　　A.2.4 静态箱及静态箱流量控制系统

　　提供气溶胶颗粒的混匀及切割器安装和测试接 口 ,测试过程中整个箱体的最大气体流速要求不大于 2 cm/s。

　　A.2.5 参比测试端

　　一般参比测试端与待测切割器的入口端在同一高度 ,也可根据测试选择参比测试端 。测试前 ,按照6. 2 的要求进行系统均匀性检查 。测试时 ,参比测试端用于测试切割器上游颗粒物浓度 ;通过待测切割器用于测试切割器下游颗粒物浓度 。

　　A.2.6 流量控制器

　　用于控制系统流量 ,应优于 1. 0 级 。

　　A.2.7 抽气泵

　　为测试系统提供所需气体流量 。

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　　参 考 文 献

　　[1] JJF1659—2017 PM2. 5质量浓度测量仪校准规范

　　[2] HJ 93—2013 环境空气颗粒物(PM10和 PM2. 5 )采样器技术要求及检测方法

　　[3] HJ 653—2021 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测方法

　　[4] (美)普拉莫德 · 库尔卡尼 , (美)保罗 · A · 巴伦 , (美)克劳斯 · 维勒克 ,等 . 气溶胶测量原理 、技术与应用[M] 白志鹏 ,韩金保 ,张灿 ,等 ,译 . 3 版 . 北京 :化学工业出版社 ,2020.