标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计校准方法的探讨

　　0　引言

　　总悬浮颗粒物采样器是环境空气监测中对颗粒物样品采集分析中常用的一种仪器,我们用孔板流量计来对其进行流量校准和量值传递,因其不同于工业过程及计量用的孔口流量计,我们将环境监测中为总悬浮颗粒物采样进行流量校准用的孔口流量计称为“标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计”。

　　1　孔口流量计的分类

　　目前在环境监测中常用的总悬浮颗粒物采样器按照流量大小主要分为大流量和中流量两种采样器,因此相应的孔口流量计也分为大流量和中流量两种。根据流量校准的要求,两种孔口流量计的量程范围要覆盖对应总悬浮颗粒物采样器工作流量的0. 75~1. 25倍,方能满足对总悬浮颗粒物采样器校准要求。所以,量程在0. 8 ~1. 4(/min),为大流量孔口流量计;量程在75 ~125 (L/min),为中流量孔口流量计。

　　2　孔口流量计准确度的确定

　　孔口流量计流量准确度首先要满足总悬浮颗粒物采样器流量传递的需要,总悬浮颗粒物采样器要求采气流量的波动不大于±5%;对于流量的计量传递,传递用的计量器具的准确度需优于被传递计量器具准确度的两倍以上。所以孔口流量计的准确度为±2%,能够满足要求。另外,标定孔口流量计用的罗兹流量计或是湿式气体流量标准装置的准确度应为±1%。

　　3　校准方法

　　根据两种孔口流量计的量程范围和准确度要求,我们对大流量孔口流量计和中流量孔口流量计采用两种不同的校验方法。

　　3. 1　大流量孔口流量计校验方法

　　我们选用日本纪本公司生产的罗兹流量计对大流量孔口流量计进行校准,罗兹流量计量程范围为0.08~1. 7 (m3/min),流量范围为0. 8~1. 4 (/min)时,其准确度可达到0. 5%。

　　具体的连接方式如图1所示。

　　校准步骤如下:

　　1)首先进行漏气检查,将两台U形管压差计的连接软管夹死,用橡皮垫堵住孔口流量计的孔口,开启抽气泵, 20s内罗兹流量计应无读数变化。否则,需检查漏气位置,排除漏气故障,直至罗兹流量计无读数变化。取下橡皮垫,打开两台U形管压差计的连接软管。

　　2)在大流量孔口流量计使用流量范围内,均匀选取7个点的流量值。启动抽气泵,调节流量至每一选取点附近,维持流量不变,待罗兹流量计读数为一整数值时,启动秒表计时,并记录罗兹流量计初始读数V,i读取并记录罗兹流量计压差值ΔP(Pa)和孔口流量计的孔口的压差值ΔH(Pa),待罗兹流量计读数至少增加1,终止计时,记录罗兹流量计终止读数Vf和测定时间t(min)。重复上述步骤,逐一校准所选7个流量点。

　　3)计算每一校准点的标准状况流量。先由罗兹流量计读数计算孔口流量计被校点通过的计量体积Vm: