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文本内容:
环境监测测量不确定度评定甲烷总粒不确定的贡献最大编写人刘保献李振声(北京市环境保护检测中心)大流量采样重量法则测定空气中总悬浮颗粒物浓度的测量不B5确定度评定监测方法
11.1方法依据依据《环境空气总悬浮颗粒物的测定总量法》,对测GB/T15432-1995定空气中总悬浮颗粒物浓度的测量不确定度进行评定通过具体有一定切割特性的采样器,以恒速抽定量体积的空气B
1.2方法原理空气中粒径小于即的悬浮粒物,被截留在已恒温的滤膜上根据采样前1001后滤膜重量之差及采样体积,计算总悬浮颗粒物的质量浓度
1.3操作步骤
1.
3.1大流量采样器流量的校准新购置或经维修后的采样器在正常运行采样之前,需进行流量校准;正常使用的采样器需定期校准校准需使用计量机构核定的或经流量传递核定的流量计校准
1.
3.2空白滤膜的准备空白滤膜的检查和打号
1.3,
2.1接通光看光片电源,用银子夹住空白滤膜,贴放于看光片前,仔细查看,X是否有针孔或残缺每张滤膜在使用前均需用看光片检查,舍弃有针孔、颜色不均匀或有任何残缺的滤膜在选中的滤膜光滑表面的两个对角上,用打号机给出厂时未编号的滤膜编号滤膜编号为位,前两位是年份的后两位数字,后四位是序列号6滤膜的平衡处理和称量将空白滤膜整齐地水平放置在温度()相对湿度恒温25±1°C.40%±2%恒湿的平衡室平衡,滤膜间应保持距离,避免重叠平衡时间应大于方可24h称量小心打开天平托盘,用银子将滤膜轻放在托盘上,盖上托盘盖,待闪动的光标消失后进行读数并记录然后将滤膜取出,待天平自动回零后进行下一次称重若天平没有自动回零,手动按键,将其回零0/T连续称重三次,记录滤膜的编号和三次称量值将称量过的滤膜平展储存于滤膜盒内备用
1.
3.3米样
1.
3.
3.1打开采样器顶盖,取出滤膜盖板,用清洁干布擦去采样托盘的灰尘
1.
3.
3.2将已编号并称量过的滤膜毛面向上,放在滤膜架上,然后放滤膜夹,对正,拧紧,使其不漏气盖好采样顶盖,按照采样器使用说明操作,设置好采样时间即可采样
1.
3.
3.3当采样器不能直接显示标准状态下的累计采样体积时,需记录采样期间测试现场平均环境温度和平均大气压
1.
3.
3.4采样结束后,打开采样器顶盖,用银子轻轻取下滤膜,采样面向里,将滤膜对折,放入号码相同的滤膜袋中取滤膜时,如发现滤膜损坏,或滤膜上尘的边缘轮廓不清晰,滤膜安装歪斜等,表示采样时漏气,则本次采样作废
1.
3.4尘膜的平衡及称量
1.
3.
4.1仔细阅读滤膜袋上的号码、地点、日期和时间记录是否完整正确,符合采样要求的样品滤膜可进行平衡处理否则,应与采样者进行核实,核实有效后再进行平衡处理
1.
3.
4.2用银子小心地将滤膜从滤膜袋取出,放置在温度25±1°C40%2%、相对湿度土恒温恒湿的平衡室平衡24h滤膜间应保持距离,避免重叠平衡时间应大于方可称量数学模型2计算公式
2.1空气中颗粒物质量浓度的计算公式为Wi-g;式中―一尘膜重量,Wo——g;空白滤膜重量,Vn m3一标准状态下的累计采样体积,当采样未直接显示Vn标准状态下的累积采样体积时,按下式计算式中采样Q—器采样流量,3m/min;,采样期间测试现场平均大气压力kPa;Tn—标准状态下的热力学温度,273K:t—累计采样时间,h:—标准状态下的大气压力,
101.325kPa;nT—采样期间测试现场平均环境温度,K合成标准不确定度
2.2式中KQ------------大气采样器流量计引入的不确定度,m3/min;uT气温读数引入的不确定度,K;认气压表读数引入的不确定度,kPaut采样时间引入的不确定度,min;ut称量时引入的不确定度,g.不确定度分析的来源3由检测方法和数学模型分析,其不确定度来源主要有以下几个方面采样过程引入的不确定度,包括1
①大气采样器流量计的不确定度;
②气温读数的不确定度;
③气压表读数的不确定度;
④采样时间的不确定度;称量过程引入的不确定度2不确定度分量的评定4采样过程引入的不确定度
4.1大气采样器流量引入的不确定度
4.
1.1通过查阅大气采样器的检定证书,校准后流量计的最大流量误差为±
0.5%才安均匀分布,流量计的相对标准不确定度为aeiQ=5%/=
0.029l.132m3/\/min实际采样流量设定为采样时间为24h1440min采样温度读数引入的不确定度
4.
1.2JJG956_2000通过查阅《大气采样器检定规程》,温±
0.5K,度计示值误差为按均匀分布,则温度计的标准不确
0.5/=
0.29k,20°c定度为采样时平均温度为其相对标准不确定度z为气压表读数的不确定度
4.
1.3查阅压力表的示值误差是技均匀分布,则压力表读数的标准不确定度是±2hPa,若采样时平均压力为则其标准不确定度为2hPa/=
1.15hPa1010hPa,采样时间的不确定度
4.
1.4采样计时即而误差是每日小于所以采样时间的误差对结果的影响微24h,1440min,
0.5s,小,可忽略不计综上所述,采样过程带来的相对标准不确定度为称量引入的不确定度
4.2称量存在的不确定度因素包括天平的校准,称量重复性天平允许差引入的不确定度
4.
2.1天平允许差引入的不确定度通常可由天平的强制检定证书中给出检定证书中标明,〜范围内最大测量误差为按均匀分布考虑,标准不确定度为210g±O.lmg,由于是测量空白和样品,两次称量,天平允差引入的不确定度为t/Ci=
0.1/=
0.058mg,重复性测量引入的不确定度
4.
2.2由于称量空白滤膜和尘膜时,实验室环境主要是温、湿度对两类滤膜的影响不同,重复性引入的不确定度不等,所以分别计算称量空白滤膜的重复性测量引入的不确定度
4.
2.
2.1空白膜重复性测定共进行次,其结果见表10B
5.1表B
5.1空白膜重复性测定的数据序号12345678910质量
2.
18442.
18452.
18452.
18462.
18462.
18462.
18472.
18472.
18482.1848经计算标准差实际称量时,一张膜连续称量三次,比此次测量的前三次平均值$=
0.00012为尸所以平均值的标准差即标准不确定度为
2.1845g称量尘膜的重复性测量引入的不确定度
4.
2.
2.2尘膜样品的重复性测量共进行次,其结果见表20B
5.2表B
5.2尘膜重复性测定的数据序号12345678910质量
2.
65762.
65742.
65772.
65732.
65742.
65762.
6572.
65762.
6582.6579序号11121314151617181920质量
2.
65882.
65942.
65962.
65982.
66032.
65972.
6592.
65872.
6592.6584经计算,标准差,实际称重时,一张膜连续称量三次,取此次测量的前三次平57=
0.00094均值为所以平均值的标准差即标准不确定度为i=
2.6576g称量引入的不确定度分量
4.3称量引入的不确定度分量为此次采样的总悬浮颗粒物的重量为=1-
2.6576-201845=
0.4731g=
473.1mg则相对标准不确定度为合成不确定度5根据上述分析及计算结果,列出不确定度分量一览表,见表B
5.3经计算得到合成标准不确定度表B
5.3不确定度分量一览表m3标准不确定相对标准不确定不确定度来源量值不确定度分量度度采样过程引入的不确定度大气采样器流量的
1.132m3/min
0.0328L/min
0.029293°c1010hPa
0.29°c
0.029不确定度气温读数的不确定度气压表的不确定度采样时间的不确定度
1.15hPa
0.
0010.0011忽略不计称量引入的不确定度
473.Img
0.5513mg
0.00116天平校准引入的不确定度
0.082mg称量空白滤膜的重复性引入的不确定
0.069mg度称量尘膜的重复性引入的不确定度
0.54mg按公式计算颗粒物样品质量浓度B
5.1c二
2.
65762.1845*106/
1.132*1440=290l^g/m3Ucc=
0.029*290Ag/m3=
8.4Pg/m3扩展不确定度6取包含因子依约置信概率,则扩展不确定度为295%U=k Ucc=2*
8.4Ng/m3=
16.84g/m3a17Rg/m3结论和讨论7量采样重量法测定空气中总悬浮颗粒物的浓度,本次测定结果空气中总悬浮颗粒物1质量浓度表示为3290±17^g/m从表中可看出,对测量结果不确定度贡献最大的是米样引入的不确定度和称量2B
5.3重复测定引入的不确定度为减少不确定度,必须提高流量的准确性,保证采样流量的准确,才能降低合成不3确定度除了提高采样流量的准确性外,可以看出,称量空白滤膜引入的不确定度较小,而4称量尘膜引入的不确定度较大,为此应尽可能完善实验室环境,温、湿度在要求范围内尽可能更加稳定在本次的评定中,温度计和压力计的示值误差的不确定度很小,但是在采样过程中5环境的温度和压力随季节变化而不同,采样的平均温度和压力也随之变化,采样的不确定度随之变化,在后续的工作需要予以关注和加强编写人王读北京市环境保护监测中心。