粉尘测试仪校准方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉尘测试仪校准方法及系统，其中粉尘测试仪校准系统，包括：粉尘混合装置，用于获取颗粒物分布均匀的混合气体；采样校准装置，用于对所述混合气体进行采样计算得到的第一颗粒物浓度，以及根据对所述第一颗粒物浓度和待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测显示的第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。本发明能够保证被测的粉尘测试仪的准确性和溯源性。
【专利说明】粉尘测试仪校准方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量技术，尤其涉及一种粉尘测试仪校准方法及系统。
【背景技术】
[0002]粉尘测试仪用于检测空气环境中的颗粒物浓度的仪器设备，粉尘测试仪的准确性和溯源性对空气环境质量的评价水平有重要影响，溯源性可确保测量的精度能够追踪至公认的测量参考来源，即对于粉尘测试仪来说，是指粉尘测试仪的测试数据是可以溯源到最基本的称重法。由于现有技术中并未明确规定对粉尘测试仪进行如何检定校准，使得粉尘测试仪做到准确的量值溯源有一定的困难，因此，为加强粉尘测试仪的准确性和溯源性，有必要提供一种粉尘测试仪校准系统，以对粉尘测试仪进行标定和校准。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种粉尘测试仪校准方法及系统，以保证被测的粉尘测试仪的准确性和溯源性。
[0004]本发明一方面提供一种粉尘测试仪校准方法，包括:
[0005]获取颗粒物分布均匀的混合气体；
[0006]利用采样装置对所述混合气体进行采样，获取采样装置测量得到的第一颗粒物浓度，以及在与所述采样装置相同的采样时间内，利用待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测，获取待校准粉尘测试仪显示的第二颗粒物浓度；
[0007]对所述第一颗粒物浓度和第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0008]本发明另一方面提供一种粉尘测试仪校准系统，包括:
[0009]粉尘混合装置，用于获取颗粒物分布均匀的混合气体；
[0010]采样校准装置，用于对所述混合气体进行采样计算得到的第一颗粒物浓度，以及根据对所述第一颗粒物浓度和待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测显示的第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0011]本发明通过通过粉尘混合装置获取颗粒物均匀分布的混合气体，使得被测颗粒物的粒径和浓度均匀性，保证了校准的准确性；采样校准装置中采样装置采用的称重法获取颗粒物的浓度，保证了待校准粉尘测试仪校准的溯源性，因此，本实施例计算获取的粉尘测试仪的相对误差的准确性和溯源性能够得到有效保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明粉尘测试仪校准系统实施例的结构示意图；
[0013]图2为图1中混合箱的俯视图；
[0014]图3为图1中标定箱的结构示意图；
[0015]图4为本发明提供的粉尘测试仪校准方法实施例的流程图。【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0017]图1为本发明提供的粉尘测试仪校准系统实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的系统，包括:粉尘混合装置100和采样校准装置200，其中，粉尘混合装置100，用于获取颗粒物分布均匀的混合气体；采样校准装置200，用于对所述混合气体进行采样计算得到的第一颗粒物浓度，以及根据对所述第一颗粒物浓度和待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测显示的第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0018]本实施例中，粉尘混合装置100可产生颗粒物分布均匀的混合气体，以供采样校准装置200和待校准粉尘测试仪对该混合气体进行采样测试颗粒物的浓度，从而计算出待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0019]本实施例中，粉尘混合装置100包括:过滤器1、第一调节阀2、第二调节阀3、流量计4、粒子发生器5和混合箱8，第二调节阀3、流量计4、粒子发生器5和混合箱8依次连接，过滤器1，用于对空气进行过滤，获取新鲜空气；第一调节阀2，分别与过滤器I和混合箱8连接，用于调节控制注入混合箱8中的新鲜空气量，以将混合箱8中混合后的混合气体中颗粒物的浓度调整到待校准粉尘测试仪的浓度范围；第二调节阀3，用于调节控制注入粒子发生器5中的新鲜空气量；流量计4，用于记录注入粒子发生器5中的新鲜空气量大小；粒子发生器5，用于产生包含预定浓度和粒径的颗粒物气体；具体应用中，预定浓度和粒径可以根据待校准粉尘测试仪的粒径范围和浓度范围进行设定，该颗粒物浓度通常大于待校准粉尘测试仪的浓度范围，该颗粒物的粒径一般位于待校准粉尘测试仪的粒径范围内，混合箱8，用于将通过第一调节阀2注入的新鲜空气与粒子发生器5产生的颗粒物气体进行均匀混合处理，获取颗粒物分布均匀的混合气体。实际应用中，通过调节第二调节阀3可以控制粒子发生器5产生预定的颗粒物的浓度和粒径，再通过第一调节阀2控制进入混合箱8中的新鲜空气量，以产生符合待校准粉尘测试仪的粒径范围和浓度范围的颗粒物均匀分布的混合气体。上述第一调节阀2与混合箱8之间可通过导管6连接，导管6可以为有机玻璃管，也可以是连接软管，混合箱8的箱体结构可采用有机玻璃制成，粒子发生器5产生具有一定浓度的颗粒物也通过导管7注入混合箱8中以与从导管6中注入的新鲜空气进行充分混合，混合后的混合气体通过导管9注入标定箱10中。
[0020]采样校准装置200包括:标定箱10、采样装置16和与待校准粉尘测试仪连接的采样管14，标定箱10与所述混合箱8连通，具体应用中可通过导管9，如软管连通。所述采样管14,穿设在所述标定箱10的箱底上,一端与所述标定箱10内连通,另一端与待校准粉尘测试仪15连接，用于对标定箱10内的混合气体进行采样，以使待校准粉尘测试仪检测显示所述混合气体的第二颗粒物浓度。所述采样装置16，设置在所述标定箱10的箱底上，用于通过对所述混合气体进行采样计算得到第一颗粒物浓度，采样装置16包括采样器13和具有锥形部分和管状部分的漏斗形结构单元，所述锥形部分位于所述混合箱8内，所述管状部分穿设在所述标定箱10的箱底上，并与所述采样器13连接，所述锥形部分内侧从锥底向下依次配设采样切割头11和采样滤膜12，采样切割头11，用于根据待校准粉尘测试仪对颗粒物的测试粒径要求控制通过的颗粒物粒径；所述采样滤膜12用于捕获通过采样切割头的颗粒物；采样器13，用于设定对所述混合气体进行采样的采样时间和采样流量，采样器13采用恒流采样器，以保证待校准粉尘测试仪标定基准的准确性和精度，提高校准的准确性和溯源性。
[0021]图2为图1中混合箱的俯视图，该图中，导管7通过混合箱8顶部中心将粒子发生器5产生的携带颗粒物的气体注入混合箱8中，导管6通过三个入口将新鲜空气注入混合箱8中，该三个入口均匀分布在混合箱8侧壁的上部，从而可以使颗粒物与空气得到均匀混合，导管9设置在混合箱8侧壁的下部，以将均匀混合的混合气体导出混合箱8。
[0022]图3为图1中标定箱的结构不意图，该图中，导管9将从混合箱8中导出的混合气体通过标定箱10的顶部注入，标定箱10的底部设置采样管14和采样装置16，安装时使漏斗形采样装置的顶部与采样管管口处于同一高度，保证二者采样的混合气体中颗粒物浓度是一致的。
[0023]本实施例通过粉尘混合装置获取颗粒物均匀分布的混合气体，使得被测颗粒物的粒径和浓度均匀性，保证了校准的准确性；采样校准装置中采样装置采用的称重法获取颗粒物的浓度，保证了待校准粉尘测试仪校准的溯源性，因此，本实施例计算获取的粉尘测试仪的相对误差的准确性和溯源性能够得到有效保证。
[0024]图4为本发明提供的粉尘测试仪校准方法实施例的流程图，如图4所示，本实施例的方法可由上述图1所示实施例的系统执行，其执行步骤包括:
[0025]步骤101、获取颗粒物分布均匀的混合气体。
[0026]本步骤中，粉尘混合装置通过对空气过滤获取新鲜空气，并与粒子发生器产生的具有一定浓度和粒径的颗粒物进行充分混合，得到颗粒物分布均匀的混合气体。
[0027]其中，获取颗粒物分布均匀的混合气体的过程，可以包括:利用粒子发生器产生包含预定浓度和粒径的颗粒物气体；将粒子发生器产生的颗粒物气体以及经过过滤的空气注入混合箱中进行混合处理，获得颗粒物分布均匀的混合气体。
[0028]步骤102、利用采样装置16对所述混合气体进行采样，获取采样装置16测量得到的第一颗粒物浓度，以及在与所述采样装置16相同的采样时间内，利用待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测，获取待校准粉尘测试仪显示的第二颗粒物浓度。
[0029]为对粉尘测试仪进行校准，需要有精度和准确度较高的基准校准设备，本实施例中，利用采样装置16和待校准粉尘测试仪分别对混合气体进行采样，采样装置16通过采样滤膜采样前后的重量变化计算颗粒物浓度，待校准粉尘测试仪的采集的混合气体中颗粒物的浓度可直接从仪器中读出，从而通过计算可得到待校准粉尘测试仪的相对误差。为使计算得出的相对误差准确度更高，在实际应用中，通常使采样装置16和待校准粉尘测试仪同时进行采样。
[0030]其中，获取采样装置16测量得到的第一颗粒物浓度，具体包括:设定采样装置16的采样时间和采样流量；根据采样时间和采样流量计算出采样体积；获取采样装置16的采样滤膜在采样前后的重量变化值；根据所述采样体积及采样滤膜的重量变化值计算得到第一颗粒物浓度。
[0031]步骤103、对所述第一颗粒物浓度和第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0032]分别获取采样装置16测量得到的第一颗粒物浓度和待校准粉尘测试仪检测显示的第二颗粒物浓度后，可以根据以下公式进行运算处理，得到待校准粉尘测试仪的相对误差。
[0033]
【权利要求】
1.一种粉尘测试仪校准方法，其特征在于，包括: 获取颗粒物分布均匀的混合气体； 利用采样装置对所述混合气体进行采样，获取采样装置测量得到的第一颗粒物浓度，以及在与所述采样装置相同的采样时间内，利用待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测，获取待校准粉尘测试仪显示的第二颗粒物浓度； 对所述第一颗粒物浓度和第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取颗粒物分布均匀的混合气体，包括: 利用粒子发生器产生包含预定浓度和粒径的颗粒物气体； 将粒子发生器产生的颗粒物气体以及经过过滤的空气注入混合箱中进行混合处理，获得颗粒物分布均匀的混合气体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用采样装置对所述混合气体进行采样，获取采样装置测量得到的第一颗粒物浓度，具体为: 设定采样装置的采样时间和采样流量； 根据采样时间和采样流量计算出采样体积； 获取采样装置的采样滤膜在采样前后的重量变化值； 根据所述采样体积及采样滤膜的重量变化值计算得到第一颗粒物浓度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用采样装置对所述混合气体进行采样之前，还包括: 根据待校准粉尘测试仪对颗粒物的测试粒径要求配置采样装置的采样切割头，以使采样滤膜采集所述测试粒径的颗粒物。
5.一种粉尘测试仪校准系统，其特征在于，包括: 粉尘混合装置，用于获取颗粒物分布均匀的混合气体； 采样校准装置，用于对所述混合气体进行采样计算得到的第一颗粒物浓度，以及根据对所述第一颗粒物浓度和待校准粉尘测试仪对所述混合气体进行检测显示的第二颗粒物浓度进行运算处理，获取待校准粉尘测试仪的相对误差。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述粉尘混合装置包括:过滤器、第一调节阀、第二调节阀、流量计、粒子发生器和混合箱，第二调节阀、流量计、粒子发生器和混合箱依次连接， 所述过滤器，用于对空气进行过滤，获取新鲜空气； 第一调节阀，分别与过滤器和混合箱连接，用于调节控制注入混合箱中的新鲜空气量; 第二调节阀，用于调节控制注入粒子发生器中的新鲜空气量； 流量计，用于记录注入粒子发生器中的新鲜空气量大小； 粒子发生器，用于产生包含预定浓度和粒径的颗粒物气体； 所述混合箱，用于将通过第一调节阀注入的新鲜空气与粒子发生器产生的颗粒物气体进行均匀混合处理，获取颗粒物分布均匀的混合气体。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述采样校准装置包括:标定箱、采样装置和与待校准粉尘测试仪连接的采样管， 所述标定箱，与所述混合箱连通； 所述采样装置，设置在所述标定箱的箱底上，用于通过对所述混合气体进行采样计算得到第一颗粒物浓度； 所述采样管，穿设在所述标定箱的箱底上，一端与所述标定箱内连通，另一端与待校准粉尘测试仪连接，用于对标定箱内的混合气体进行采样，以使待校准粉尘测试仪检测显示所述混合气体的第二颗粒物浓度。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述采样装置包括采样器和具有锥形部分和管状部分的漏斗形结构单元，所述锥形部分位于所述混合箱内，所述管状部分穿设在所述标定箱的箱底上，并与所述采样器连接，所述锥形部分内侧从锥底向下依次配设采样切割头和采样滤膜，所述采样切割头，用于根据待校准粉尘测试仪对颗粒物的测试粒径要求控制通过的颗粒物粒径；所述采样滤膜用于捕获通过采样切割头的颗粒物；所述采样器，用于设定对所述混合气体进行采样的采样时间和采样流量。
9.根据权利要求8所述的 系统，其特征在于，所述采样器为恒流采样器。
【文档编号】G01N15/06GK103760079SQ201410035645
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】王智超, 杨英霞, 徐昭炜, 邓高峰, 李剑东, 王志勇, 侯银燕 申请人:中国建筑科学研究院