高精度滤膜称量程序中的空气浮力修正

Overview

与内燃机相比，柴油发动机通常排放更少的二氧化碳，但会排放更多的氮氧化物和微粒。在过去几十年中，这些极微小颗粒物对人类健康造成的危害导致了微粒排放监管限值的大幅降低。

对微粒排放的更严格限制意味着需要更灵敏的检测方法来可靠地确定颗粒物的最小数量。重量测量已成为法定排气测量的标准方法，并且是一种提供直接可追溯性和校准的方法。

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本篇《高精度滤膜称量程序中的空气浮力修正》白皮书根据EPA指南，阐述了颗粒物过滤器处理和称量的理想处理方案，并详细说明了Cubis®II 超微量天平的称量步骤。

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测定法规

40CFR86.1312-2007 指南，由美国环境保护署（EPA）颁布，该指南中规定使用可读性为 0.1 μg 的超微量天平测定颗粒物的数量。

赛多利斯 Cubis® II 超微量天平 MCA2.7S-xxx-F 是一种特殊滤膜称量天平，且符合这一严格规范。

Cubis® II MCA2.7S 超微量天平

配有适用于滤膜称量的防风罩 F

- 内置应用程序，涵盖微粒测量的完整工作流程，包括根据指南纠正空气密度影响。

- 可连接气候模块，以便测量温度和大气压力（自动计算和校正环境条件影响所需的直观参数）

- 特殊设计的防风罩，以满足滤膜称量的特定人体工程学要求，并可减少环境干扰，例如过滤器上的静电或来自操作人员的静电。

- 组件由高级不锈钢和钛组成，可轻松取下进行有效清洁，这是处理纳米颗粒时的一项特别重要的要求。

测定方法

用于测定颗粒物数量的重量法滤膜称量是一种差分测量或反称重程序。根据初始未污染过滤器的重量与其随后负载排放微粒时的重量之差计算颗粒物量。

Cubis®II 超微量天平可以连接到安装在气候塔模块中的气候模块 YCM20，以便连续自动采集气候数据。可选的过滤颗粒物软件应用程序可指导操作人员完成整个流程，以测量过滤器的初始重量和返回重量。

Step.1 任务设置

在任务设置中定义了天平的通用设置，例如执行滤膜称量的工作模式和等待时间。

可通过调整等待时间（无等待时间、2 秒或 5 秒）提高精度。

过滤颗粒物软件应用程序(QAPP211)的任务设置

Step.2 选择测试参考过滤器或启动滤膜称量过程

若已将气候模块 YCM20 连接至天平，那么环境因素如温度、空气湿度和空气压力的值将从气候模块中输出，并自动计算露点温度 Tdp，用于实测重量的空气浮力修正。

过滤颗粒物软件应用程序的主菜单 (QAPP 211)

参考过滤器的测试参数

Step.3 称量两个空载过滤器的重量

如果过滤器的重量差在允许的最大差值范围内，则测试通过。

否则，应使用重量均匀性更高的过滤器进行实验。

附有参考过滤器测试结果的报告

Step.4 称量滤膜

手动或通过条形码扫描器从列表中选择现有 ID 或输入新批次 ID。

用于选择过滤器测量的批次 ID 的屏幕，显示了每个批次 ID 保存的初始和返回重量数

Step.5 测量过滤器的初始重量

操作人员设置或扫描过滤器名称，软件应用程序自动增加或减少样品编号，从而实现连续样品计数。

所选批次的称重选择屏幕

设置过滤器名称和附加 ID 的屏幕

初始过滤器重量测量

Step.6 返回称重

操作人员从列表中选择样品或扫描样品条形码，开始返回称重过程。

选择样品进行返回称重的屏幕

测量过滤器返回重量

Step.7 报告归档

报告中包括操作人员输入或气候模块测得的环境参数值，这些参数可用于计算测量期间的空气浮力。为了便于归档，报告可打印或以电子方式保存。

附有过滤器测试结果的报告

对于每个过滤器，测量一个初始重量和最多三个返回重量；根据实测重量，软件应用程序自动计算了过滤器颗粒负载

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