JJG 680-2007 烟尘采样器

中华人民共和国国家计量检定规程

JJG 680—2007

烟尘 采样 器

2007-08-21发布 2008-02-21 实施

国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布

烟尘 采样 器检 定规 程Verification Regulation of

췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍

代替 JJG 680—1990

本规程经国家质量监督检验检疫总局于 2007年 8 月 21 日批准 , 并自2008年 2月 21 日起实施。

归口 单位 : 全国环境化学计量技术委员会

主要起草单位 : 国家标准物质研究中心

参加起草单位 : 河北省计量科学研究所

本规程委托全国环境化学计量技术委员会负责解释

本规程主要起草人 :

张文阁 (国家标准物质研究中心)参加起草人 :

戴艳梅 (河北省计量科学研究所)

刘俊杰 (国家标准物质研究中心)黄晓光 (河北省计量科学研究所)王彦伟 (河北省计量科学研究所)祁欣 (国家标准物质研究中心)

目录

烟尘采样器检定规程

1 范围

本规程适用于采样流量在 60L/min以内 , 排气流速范围(5~30) m/s, 用过滤称重法测定气体中烟尘浓度的烟尘采样器的首次检定、后续检定及使用中检验。

2 引用文献

JJF 1001—1998 《通用计量术语及定义》

JJF 1015—2002 《计量器具型式评价和型式批准通用规范》

HJ/T 48—1999 《烟尘采样器技术条件》

使用本规程时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3 概述

烟尘采样器是用于测量烟道、烟囱及一般含尘管道中气体的粉尘浓度的仪器。

过滤称重法烟尘采样器的原理是 : 一定量含尘气体通过已知质量的滤筒或滤纸时尘粒被阻留 , 经除去非化合水后 , 根据采样前后滤筒或滤纸的增量 , 计算出单位体积气体中颗粒物质量 ; 以下所提到的烟尘采样器均指过滤称重法烟尘采样器。

烟尘采样器主要由采样装置 (包括烟尘采样管、冷凝器、干燥器等)、温度、压力、流量测量控制装置和抽气泵等组成。

烟尘采样器分为手动烟尘采样器和自动烟尘采样器。

手动型烟尘采样器是采样前预先测出采样点处的温度、压力、气流速度等参数 , 计算出烟尘采样器正常工作时各采样点所需要的采样流量 , 通过手动调节采样流量至所要求的流量值进行采样。见图 1。

图 1 手动烟尘采样器结构图

1—采样装置 ; 2—压力测量装置 ; 3—温度测量装置 ; 4—流量测量控制装置 ; 5—抽气泵

自动型烟尘采样器是由测控系统根据各种传感器检测到的压力、温度等参数 , 通过运算 , 计算出相应的控制信号 , 控制电路调整抽气泵的抽气能力 , 达到相应的流量。 自动型烟尘采样器操作简单、适应性强、跟踪精度高 , 目前在用的仪器绝大多数为此类型。见图 2。

图 2 自动烟尘采样器机构原理图

1—采样装置 ; 2—压力测量装置 ; 3—温度测量装置 ; 4—流量测量装置 ;

5—微处理系统 ; 6—流量控制装置 ; 7—显示输出 ; 8—抽气泵

烟尘采样器在以下章节中简称 “仪器”。

4 计量性能要求

4.1 流量示值误差

瞬时流量和累积流量示值误差 : 均不超过 ±5%FS。

4.2 流量稳定性

采样流量在 40 min内的变化不大于 5%。

4.3 计时误差

计时 10 min, 误差应不超过 ±2 s。

4.4 温度示值误差

4.4.1 流量计前温度示值误差 : 不超过 ±2.5 ℃ ;

4.4.2 烟气温度示值误差 : 不超过 ±3 ℃。

4.5 压力示值误差

4.5.1 流量计前压力示值误差 : 不超过 ±2.5%FS;

4.5.2 动压力示值误差 : 不超过 ±2%FS;

4.5.3 静压力示值误差 : 不超过 ±4%FS。

4.6 压力零点漂移

在 1h内 , 零点漂移不大于 4 Pa。

4.7 等速跟踪响应时间

不大于 20 s。

5 通用技术要求

5.1 外观及通电检查

5.1.1 仪器应结构完整、各部件齐全并能可靠连接 , 无影响仪器正常工作的缺陷。

5.1.2 仪器应有名称、型号、制造厂名称、制造日期等标识 , 国产仪器还应有制造计

量器具许可证标志及编号。

5.1.3 仪器接通电源后 , 各按键、开关旋钮应调节灵活、正确 , 数字显示的仪器应显示清晰 , 不缺少笔画。

5.2 抽气能力

仪器抽气动力装置流量为 30 L/min时 , 气路系统内负压值应不小于 20kPa。

5.3 气密性

当系统负压为(4~4.2)kPa时 , 第 1 min内压力下降不得大于 120Pa。

5.4 绝缘电阻

电源端子与仪器外壳金属件之间的绝缘电阻应不小于 20 MΩ。

6 计量器具控制

烟尘采样器的计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。

6.1 检定条件

6.1.1 环境条件

温度 : (10~35)℃ , 相对湿度 : ≤85%。

6.1.2 检定用标准器及设备

6.1.2.1 流量标准器或装置 : 准确度级别不低于 1.5级。

6.1.2.2 压力表或数字式压力计 : (-50~50)kPa, 准确度级别不低于 0.5级。

6.1.2.3 精密微压计 : (0~2 500)Pa, 准确度级别不低于二等。

6.1.2.4 U形压力计 : (0~ ±10)kPa, 分度值 : 10Pa。

6.1.2.5 水银温度计 : (0~100)℃ , 分度值 0.1 ℃ ; (0~400)℃ , 分度值 0.5 ℃。

6.1.2.6 秒表 : 分度值 0.01 s。

6.1.2.7 气压表 : (87~105)kPa, 分度值不超过 0.1 kPa。

6.1.2.8 加压泵 : 加压范围不小于(-50~50)kPa。

6.1.2.9 绝缘电阻表 : 输出电压 500V, 准确度级别 10级。

6.1.2.10 温浴(箱) : (25~250)℃。

6.2 检定项目

检定项目如表 1所示。

表 1 检定项目表

表 1 (续)

6.3 检定方法

6.3.1 外观

按照 5.1 的要求 , 采用目察手感方法检查。

6.3.2 绝缘电阻

仪器不接入供电电源 , 电源开关置于接通位置 , 将绝缘电阻表的接线端分别接在仪器的交流输入端及机壳上 , 施加 500V直流试验电压 , 稳定后读取绝缘电阻表的示值。

6.3.3 流量示值误差的检定

6.3.3.1 瞬时流量示值误差的检定

a) 选定 20, 40, 50L/min三个流量点进行检定。

b) 接通仪器气路系统 , 将流量标准器或装置与采样进气口相连。

c) 启动仪器 , 分别调节采样流量到相应检定点 , 待稳定后 , 读取标准流量值。

d) 每点重复检定两次 , 按公式(1)计算瞬时流量示值误差 E。

式中 : qV — 仪器瞬时流量示值 , L/min;

qVs— 流量标准器或装置的两次测量结果平均值 , L/min;

qmax— 仪器瞬时流量的满量程值 , L/min。

取三个计算结果中绝对值最大值的结果作为检定结果。

6.3.3.2 累积流量示值误差的检定

a) 接通仪器气路系统 , 将流量标准器或装置与采样进气口相连。

b) 启动仪器 , 调节被检仪器瞬时流量示值为 30 L/min, 仪器运行稳定后 , 使用流量标准器或装置测量出此时对应的实际瞬时流量 qs(L/min) , 启动电子计时秒表 , 记录10 min内仪器累积流量值 , 代入公式(2) , 得到累积流量示值误差 δL。

式中 : δL — 累积流量示值误差 , L;

V— 仪器显示的累积流量值 , L;

qs— 流量标准器或装置测量出的瞬时流量示值 , L/min。

6.3.4 计时误差检定

设定仪器采样时间为 10 min, 启动仪器 , 同时用电子秒表进行计时 10 min, 连续重复测量三次 , 取其平均值进行计算。按公式(3)计算计时误差 :

δt =t1 - t2 (3)

式中 : δt— 计时误差 , s;

t1— 仪器计时器设定的采样时间 , s;

t2— 电子秒表三次测量时间的平均值 , s。

6.3.5 气密性检查

切断仪器流量测量装置排气端连接管 , 将装好滤筒的采样管进口接上加压泵和 U形压力计。抽真空到 4 200Pa时关闭气源 , 使压力稳定到(4~4.2)kPa, 记录此时压力计读数 U1 , 1 min后记录压力计读数 U2 , U1 与 U2 之差应满足 5.3 的要求。

ΔU=U2 -U1 (4)

式中 : ΔU— 气路系统内负压值的变化 , Pa;

U1— 压力计初始读数 , Pa;

U2— 计时 1 min后压力计读数 , Pa。

6.3.6 抽气能力

连接好仪器气路系统 , 采样管装上新滤筒 , 启动仪器 , 调节流量计读数为 30L/min,密封采样嘴入口 , 记录气路系统内压力测量装置的读数 , 应符合 5.2 的要求。

6.3.7 流量稳定性

连接好仪器各部件 , 启动仪器 , 调节流量计流量为 50 L/min, 稳定 1 min后使用流量标准器或装置测量出采样流量 q, 并开始计时 , 以后每隔 10 min读取一次 , 共四次 ,取五个读数中的最大值 qmax和最小值 qmin , 用公式(5)计算出采样流量稳定性 δ。

式中 : q— 用流量标准器或装置读出的被检采样点的初始流量 , L/min;

qmax— 用流量标准器或装置测量出的被检采样点的最大流量值 , L/min;

qmin— 用流量标准器或装置测量出的被检采样点的最小流量值 , L/min。

6.3.8 温度示值误差检定

6.3.8.1 流量计前温度示误差检定

开启仪器电源 , 在检定环境下 , 将标准温度计与仪器流量计前温度计放置在相同测量点 , 同时读取温度测量示值和标准温度计的示值 , 用公式(6)计算出示值误差 :

δT =T被 -T标 (6)

式中 : δT — 温度示值误差 , ℃ ;

T被 — 被检仪器温度测量值 , ℃ ;

T标 — 标准温度计测量值 , ℃。

6.3.8.2 烟气温度示值误差检定

将温度 测量 探头 与仪 器连 接后 和标 准温 度计 同时 放入 温浴 (箱) , 对 80, 120, 200℃三个温度点进行检定 , 示值稳定后 , 分别记录被检温度值和标准温度计的示值 ,用公式(6)计算出示值误差 , 取三个计算结果中绝对值最大值的结果作为检定结果。

6.3.9 压力示值误差检定

6.3.9.1 流量计前压力示值误差检定

在测量范围内均匀选择包括 0点在内的四个测量点 , 在压力发生器的压力输出端接一个三通 , 其一端接标准压力计 , 另一端接流量计前真空压力测量口。调节输出压力至检定点 , 分别同时记录标准压力计和仪器压力示值 , 上下行程各一次 , 用公式(7)计算仪器压力示值误差 , 以八个计算结果中绝对值最大值的结果作为检定结果。

式中 : p设 — 被检仪器压力测定值 , kPa;

p标 — 标准压力计测定值 , kPa;

p— 被检压力测量装置的满量程值 , kPa。

6.3.9.2 静压力示值误差的检定

在测量范围内均匀选择包括 0点在内的五个测量点 , 在压力发生器的压力输出端接一个三通 , 其一端接标准压力计 , 另一端接仪器的静压测量口。 调节输出压力至检定点 , 分别同时记录标准压力计和仪器压力示值 , 上下行程各一次 , 用公式(7)计算仪器压力示值误差 , 以 10个计算结果中绝对值最大值的结果作为检定结果。

6.3.9.3 动压力示值误差检定

选择 0, 100, 500, 900Pa四个检定点 , 在压力发生器的压力输出端接一个三通 ,其一端接微压计 , 另一端接仪器的动压测量口。其余步骤同 6.3.9.1。

6.3.10 压力零点漂移检定

仪器通电预热 10 min, 调节采样器动压值至零点 , 记录初始示值 Pd初 , 以后每隔10 min读取零点示值 pdi一次 , 共七次。按公式(8)计算零点漂移 , 取其中绝对值最大值作为该采样器的零点漂移值。

pd =pdi - pd初 (8)

式中 : pd— 零点漂移值 , Pa;

pd初 — 零点初始示值 , Pa;

pdi— 第i次零点示值 , Pa。

6.3.11 等速跟踪响应时间检定

将采样管装上新滤筒 , 接通仪器气路系统 , 将微压发生器与仪器动压测量口连接 ,将采样嘴内径设为 8 mm, 启动仪器。调节微压发生器 , 使流量达到 30 L/min稳定后 ,迅速调节微压发生器 , 使流量高于检定点(6~9)L/min, 记录从调节微压发生器时起到实际跟踪流量值变化到调高值 90%时的时间 ; 待实际跟踪值稳定后 , 迅速调节微压发

生器 , 使流量回到检定点 , 记录从调节微压发生器时起到实际跟踪流量值变化到调低值90%时的时间。上下行程重复测量三次 , 取六个测量结果的平均值作为仪器等速跟踪响应时间。

6.4 检定结果处理

经检定符合本规程要求的仪器 , 发给检定证书 , 不符合本规程要求的仪器 , 发给检定结果通知书 , 并注明不合格的项目。

6.5 检定周期

仪器的检定周期一般不超过 1年。

附录 A

检定证书 (内页) 格式

检定 结果

(下次送检请带此证书)

附录 B

检定结果通知书 (内页) 格式

附录 C

烟尘采样器检定记录格式

送检单位 : 仪器名称 :

出厂编号 : 型号规格 :

生产单位 : 流量测量范围 :

环境温度 : ℃ 环境湿度 : %RH 证书编号 :

检定用标准器名称及型号 : 编号 :

编号 :

1 瞬时流量示值误差

2 累计流量示值误差

3 温度示值误差

4 流量稳定性 (50L/min)

5 压力测量

流量计前压测量 (满量程 : ) ; 静压测量 (满量程 : )

动压测量 : (满量程值 : )

6 计时误差 : (1) (2) (3) 平均值误差 s

8 零点漂移 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 最大漂移

9 等速跟踪响应时间 : (1) (2) (3) (4) (5) (6) 平均响应时间 s

10 外观

11 绝缘电阻 MΩ

12 抽气能力 : kPa

检定结论 :

检定员 : 核验员 : 检定日期 : 年月 日