组多功能切割器

DPL-001 PM2.5切割器切割特效校准系统一、背景描述2012年3月2日，国家环保部发布新修订的《环境空气质量标准》，新标准增加了细颗粒物（PM2.5）和臭氧8小时浓度限值监测指标。3月5日，PM2.5首次被写入政府工作报告中。在空气质量问题日渐成为公众关注焦点的同时，PM2.5对于产业、公众的生活习惯等方面的影响正逐渐地蔓延开来。PM2.5纳入监控指标后，对采样、检测提出更高的要求，其关键部分在于PM2.5切割头的切割特性。美国EPA规定了PM2.5静态切割效率的三种测试方法，即洗脱法、静态箱法及分流法。洗脱法及静态箱法均采用标定过的荧光光度计来测量气溶胶浓度，而分流法既可采用荧光光度计法测量，也可用实时测量气溶胶数量浓度及粒径的方法来进行测量，对实时测量仪器的要求是：最小粒径范围1～10微米、分辨率0.1微米、准确度0.15微米。对气溶胶发生装置的要求是：通过震荡孔气溶胶发生器(VOAG)发生单分散固态的银光素铵气溶胶颗粒，颗粒空气动力学直径的要求是1.5±0.25 μm、2.0±0.25 μm、2.2±0.25 μm、2.5±0.25 μm、2.8±0.25 μm、3.0±0.25 μm、3.5±0.25 μm、4.0±0.5 μm；根据美国EPA最新的研究报告(“Methodology for Measuring PM2.5 Separator Characteristics Using an Aerosizer”, published by Aerosol Science and Technology 34：398-406, 2001)，用雾化单分散PSL小球实时检测的方法是一种更快捷省时省力的方法，VOAG＋光度计方法测量一条切割效率曲线需要1周的时间，而PSL+实时气溶胶检测仪的方法只需要2小时，该方法与传统方法测量结果非常吻合。我司根据上述标准及文献开发出了一套PM2.5切割头的标定系统，符合EPA关于PM2.5静态切割效率测试最新方法的要求。二、适用标准 系统能够自动采集数据并自动实现切割曲线拟合，并根据拟合得到公式自动计算Da50和几何标准差，Da50和几何标准差定义详见《环境空气颗粒物连续自动监测系统技术要求及检测办法》（HJ653-2013）中3.8，投标人需提供切割曲线公式，阐述切割曲线公式的拟合方法及所用软件，并阐述根据拟合出的切割曲线公式计算Da50和几何标准差的方法。三、系统稳定性参数 系统管道流量稳定性（4h）：在风速范围内，固定一个风速，最低风速与最高风速偏差≤±2% 系统稳定性：各粒径点（1.5um、2.0um、2.2um、2.5um、2.8um、3.0um、3.5um、4.0um）发生气溶胶，连续切换（有切割器和无切割器管路）测试6 次，无切割器和有切割器管路6 次测得的数量浓度均分别小于平均数量浓度（有切割器和无切割器）的6%（每个粒径点数量浓度不低于10/cm3）；创新点：1.结构更加紧凑，将气溶胶混匀通道、粒径谱仪、静电消除器合理的安排，并充分考虑颗粒物的混匀效果，整体外观和实用性有很大的提高2.系统的稳定性提高，进口设备的配置使得整套系统的的稳定性控制在8%左右PM2.5/PM10切割器校准标定系统

table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "仪器名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "多功能激光粉尘仪/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "北京绿林创新数码科技有限公司/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="187"p style="line-height: 1.75em "翟利明/p/tdtd width="161"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="187"p style="line-height: 1.75em "2851630081@qq.com/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□技术转让 □技术入股 √合作开发 □其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介： /strongbr//pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/c834e053-482a-48d0-9e8d-a14b7828e2c2.jpg" title="多功能激光粉尘仪.jpg" width="350" height="327" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 350px height: 327px "/span style="line-height: 1.75em " /span/pp style="line-height: 1.75em " LD-7S多功能激光粉尘仪是“高稳定高可靠PM2.5微电脑激光粉尘仪产业化培育”项目研究成果，本成果主要解决仪器长期运行的温度和零点漂移、环境湿度对测量值的影响等关键技术问题，并在电源保护及自动校准方面进行了技术创新，提高了电源的稳定性和可靠性，延长了电池使用寿命，可方便实现远程校准。多功能可便携、可在线实时监测、良好的环境适应性以及良好兼容性是我们产品的亮点。产品主要功能及性能指标如下： br/ strong主要功能/strong：/pul class=" list-paddingleft-2"lip style="line-height: 1.75em "直读质量浓度mg/m3（设置浓度转换系数K值）。/p/lilip style="line-height: 1.75em "内置φ40mm滤膜，可在监测颗粒物浓度的同时收集粉尘样品。/p/lilip style="line-height: 1.75em "PM10、PM5、PM2.5、PM1.0、TSP切割器可供选择。/p/lilip style="line-height: 1.75em "独特的光路自清洗系统，避免粉尘对仪器核心部件的污染。/p/lilip style="line-height: 1.75em "内设出厂前已标定的具有光学稳定性的自校装置，可有效消除仪器的系统误差。/p/lilip style="line-height: 1.75em "大屏幕汉字提示,操作直观简便。/p/lilip style="line-height: 1.75em "多种工作模式，可直读TWA和STEL，可根据设定时间定时启动采样，所得数据可存贮、回放或导入PC机进行数据处理、打印表格和曲线。/p/lilip style="line-height: 1.75em "内置强力抽气泵，更适合于需配备较长采样管的采样场所（如集中空调排气口PM10可吸入颗粒物浓度的检测）。/p/lilip style="line-height: 1.75em "可设定粉尘浓度超标报警阈值，超标时自动声音报警或将信号传输到控制中心进行监控。/p/li/ulp style="line-height: 1.75em " strong主要技术指标/strongstrong /strong/pul class=" list-paddingleft-2"lip style="line-height: 1.75em "检测灵敏度（相对于校正粒子）：0.001mg/m3（高灵敏度）；0.01mg/m3（低灵敏度）。/p/lilip style="line-height: 1.75em "测量范围（相对于校正粒子）：（0.001 ～10 ）mg/m3（高灵敏度）；（0.01～100）mg/m3（低灵敏度）。/p/lilip style="line-height: 1.75em "测定时间：0.1min，1min（标准测量时间），及（1～9999）min任意设定。/p/lilip style="line-height: 1.75em "重复性误差：≤2%。/p/lilip style="line-height: 1.75em "相对误差：± 10%。/p/lilip style="line-height: 1.75em "显示屏：汉字提示屏。/p/lilip style="line-height: 1.75em "连续监测：可设定测量时间（1～9999）s，待机时间（0～9999）s，采样次数（1～9999）次。/p/lilip style="line-height: 1.75em "数据存贮：/p/li/ulp style="line-height: 1.75em "一般测量：循环存储99组数据（可由仪器回放，亦可PC机读取）。 br/ 劳动卫生：循环存储30组数据（可由仪器回放，亦可PC机读取），每组包括：采样日期，采样开始时间，使用K值，测量周期，TWA值，STEL值和记录序号。同时保留最新一次测量的每分钟所测浓度值（以CPM表示），最多1440个数值（24h），该组数据只能通过PC机读取。 br/ 连续监测：可存储两组测量连续监测数据，每组最多存储9999个浓度值，只能通过PC机读取。/pul class=" list-paddingleft-2"lip style="line-height: 1.75em "报警模式：可设定报警浓度阈值，超过该阈值时声音报警。/p/lilip style="line-height: 1.75em "输出接口：PC机通讯串行接口（RS232/RS485）。/p/lilip style="line-height: 1.75em "电源：可充电锂电池组3.5Vх2，电池充满可连续使用8h以上。在线仪器可使用专用 电源适配器供电。/p/li/ul/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景： /strongbr/ 本成果仪器与其他商品销售仪器与其他商品销售颗粒物测量仪器相比，最大的特点是，具有湿度修正功能，可有效降低湿度对测量值的影响，改善高湿度环境下的测量准确度；既可通过设定测量时间进行颗粒物的实时测量，又可通过内置滤膜采样装置同时收集滤膜样品，进行重量法测量校准和成分分析。因此该仪器可应用于公共卫生，环境保护及工矿企业职业场所三大领域对包括PM2.5在内的颗粒物浓度进行快速检测，也可用于科研单位进行环境分析、污染源分析及对人类健康影响分析等。 br/ 近年来，PM2.5污染成为政府和民众关注的热点问题。为研究和了解可吸入颗粒物的来源、形成、污染过程，全国开始大范围建设在线监测网络，获取现场数据，为污染预警及控制以及政府决策提供依据。2015年全国环境监测工作现场会上环境保护部副部长吴晓青上谈“十三五”监测事业发展思路时提出了八项监控重点。其中之一是巩固和提升污染源监督性监测，企业自行监测及信息公开。这将涉及环境监测，卫生监察以及几十万企业，因此国a href="http://www.chinairn.com/report/20140303/084510754.html" style="color: rgb(0, 0, 0) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 0, 0) "家政/span/a策将对产品应用产生巨大的推动作用。十二五期间我国的PM2.5监测覆盖了所有地级市，仅设备方面的前期投入就超过20亿元。“十三五”规划则对污染物排放总量的控制更加严格，要根据大气、水、土壤三大行动计划实施的需求，整合优化环境监测网络，不断强化污染源监测、环境应急与预警监测，这将带来可观的工业污染源、交通道路及筑建行业在线监测设备需求。除此之外颗粒物监测仪器在智能楼宇室内环境监测、净化器净化效果评价，控烟执法等市场需求也急剧增加，这些为PM2.5检测仪器撬动了一个巨大的市场。基于光散射原理制成的激光测尘仪具有成本低、体积小、重量轻、灵敏性高、操作简便、维护成本低廉以及快速直读的特性，非常适于上述应用，已成为很多系统集成商的唯一选择。但同所有原理的检测设备一样，所有光散射法检测仪器的测量值均受环境湿度影响，亟待解决，而本成果有效解决了湿度影响问题，有效提高了高湿度环境颗粒物浓度测量数据的可靠性，这对光散射法仪器大规模应用具有重要的意义。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况： /strongbr/ 本成果已取得自主知识产权， 其中“一种高稳定可靠粉尘浓度检测仪”实用新型专利1项（专利号2015 2 0643938.5）；“LD-7S激光粉尘仪软件” 软件著作权1项（证书号：软著登字第1179054）。/p/td/tr/tbody/tablepbr//p

p　　PM2.5质量浓度监测的准确性高度依赖切割器的切割性能，怎样能证明所切割的是“PM2.5”广为公众关注。近日，中国环境监测总站(以下简称总站)联合中国计量院开展技术攻关，共同设计建设了多通道PM2.5切割效率测试计量标准装置”，并成功实现了测试的业务化应用。/pp　　我国环境保护标准《环境空气颗粒物连续自动监测系统技术要求及检测方法》(HJ653-2013)及美国环保署等国际环境保护机构均要求PM2.5质量浓度监测仪器配套的切割器50%切割粒径(Da50)在(2.5± 0.2)μm范围内、捕集效率几何标准偏差σg在1.2± 0.1范围内，以保障监测目标物是符合定义的“PM2.5”。建设符合计量学量值溯源特性且能实现业务化应用的PM2.5切割效率测试装置，一直是大气环境监测研究工作的重点和难点。总站和中国计量科学研究院加强技术合作，共同设计建设了多通道PM2.5切割效率测试计量标准装置”，通过发生可溯源到我国计量基标准的标准空气动力学粒径的PSL粒子(GBW13642 ~ 13649)，并采用气溶胶粒径谱仪对切割前后的PSL小球数量浓度进行测定，拟合反S型曲线，计算被测切割器Da50和σg。/pp　　经过反复设计修改、测试和优化，解决了大粒径粒子发生困难、上下游一致性不稳定等技术问题，总站于2020年初完成系统建设，并开展了系统稳定性、上下游一致性和多个旋风式切割器切割性能的测试。测试结果表明该套系统具有测试时间短(3小时内完成一次8粒径测试)、一致性好等优点。与单/多分散发生器发生氯化钾等粒子、飞行时间空气动力学粒径谱仪测试等方法相比，该系统测试的动气动力学直径结果可通过标准粒子直接溯源到我国的计量基标准，具有计量溯源性完整的优点。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f34dd08d-2855-49f6-9b55-a775f9795507.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "某品牌旋风式切割器切割效率曲线图(Da50=2.52μm，σg16=1.14，σg84=1.21)/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bcdb99b0-5d5e-44e2-99cc-72ea6de1c8ed.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "生态环境监测计量中心工程师开展装置调试与切割器测试/span/pp　　下一步，总站将依托该装置开展国家环境监测网常用中低流量PM2.5切割器性能测试工作，待相关计量技术规范发布后启动计量建标工作，并进一步研发多分散原理的切割效率测试装置和PM1切割性能测试方法。/pp　　PM2.5切割效率测试装置的成功研发和业务化应用，会为说清切割的是否是“PM2.5”起到关键作用，并将为设备生产商研制性能优良的切割器、监测部门使用合格的监测设备、监管部门查处使用影响PM2.5监测质量的切割装置提供重要的技术支持，为提升环境空气监测网数据质量起到积极作用。/p