JJF 1562-2016 凝结核粒子计数器校准规范 JJF1562-2016 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1562—2016
凝结核粒子计数器校准规范
Calibration Specification for Condensation Particle Counters2016-06-27发布
2016-09-27实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1562—2016
凝结核粒子计数器校准规范
Calibration Specification
for Condensation Particle Counters归口单位：全国物理化学计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院上海市计量测试技术研究院
JJF 1562—2016
参加起草单位：广西壮族自治区计量检测研究院山东省计科学研究院
中国测试技术研究院
本规范委托全国物理化学计量技术委员会负贵解释本规范主要起草人：
JJF1562—2016
刘俊杰（中国计量科学研究院）丁臻敏（上海市计量测试技术研究院）张文阁（中国计量科学研究院）参加起草人：
冯可荣（广西壮族自治区计量检测研究院）郭波（山东省计量科学研究院）：袁礼（中国测试技术研究院)
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范围·
2引用文件·
3术语·
3.1气溶胶·
3.2差分电迁移分离器
3.3法拉第杯气溶胶静电计
3.4颗粒数量浓度
概述·
5计量特性·
6校准条件
6.1环境条件
6.2校准用标推及其他设备
7校准项目和校准方法
7.1零点·
7.2流量示值误差
7.3流量稳定性…·
7.4颗粒计数效率.
7.5颗粒计数重复性.
8校准结果表达··
9复校时间间隔
附录A
JJF 1562—2016
凝结核粒子计数器校准装置
附录B
颗粒计数效率校准的不确定度评处实例附录C
校准记录格式
附录D
校准证书（内页）格式
（1）
（1）
(2)）
：(3)
（4）
（4）
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JJF1562-2016
本规范以JJF1071--2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》为基础性规范进行制定。在本规范的制定中，参照了ISO15900：2009气溶胶颗粒粒径分布的测量差分电迁移法（Determination of particle sizedistribution-Differential electrical mobilityanalysisforaerosolparticles）、ISO/DIS27891气溶胶颗粒数量浓度凝结核粒子计数器的校准 (Aerosol particle number conictntration一Calibration of condensation particlecounters）中的部分内容。
本规范为首次发布。
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1范围
JJF1562—2016
凝结核粒子计数器校准规范
本规范适用丁凝结核粒子计数器的校准。2引用文件
本规范引用了下列文件：
IS015900：2009气溶胶颗粒粒径分布的测量差分电迁移法（Determinaticonofparticle sizc distribution-Differential electrical mobility analysis for aerosol particlesISO/DIS27891气溶胶颗粒数量浓度凝结核粒子计数器的校准（Aerosolpariicle number concentrationCalibralion of condensation particle counters)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语
3.1气溶胶aerosol
悬浮于气体中的固体和/或液体颗粒分散体系。3.2差分电迁移分离器differential electrical mobility classifier（DEMC）可根据电迁移率对气溶胶颗粒选择和分离，并得到.单分散样品的一种分离器，也称静电分级器。
3.3法拉第杯气溶胶静电计Faraday-cupaerosolelectrometer（FCAE）用于测量气溶胶颗粒所携带电荷浓度的静电计，简称气溶胶静电计（AE）。3.4颗粒数量浓度particlcnumberconcentration单位体积气体中的颗粒物数量。4概述
凝结核粒子计数器（英文全称CondensationParticleCounters，本规范中简称CPC）主要由饱和腔、冷凝腔、光学检测器（激光束、棱镜、检测腔、检测器）及流量控制系统四部分组成。图1是CPC的结构简图。CPC的工作原理为：当气溶胶通过饱和腔和冷凝腔体时，由于工作液过饱和蒸汽在颗粒表面的凝结，颗粒粒径会相应增大，当其以一定速度流经激光检测区域时，通过测量单位时间内颗粒散射光信号，计算得到气溶胶中的颗粒数最浓度。饱和腔内的工作液常为止丁醇、异丙醇或水。iiiKAoNiKAca
气溶胶
5计量特性
饱和腔
冷凝腔
洁净空气
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工作液
·激光束
检测腔
光学检测器
图1CPC的结构简图
CPC的计量特性见表1，性能指标供校准时参考。表1CPC的计量特性
计量性能
流量示值误差
流量稳定性
颗粒计数效率
颗粒计数重复性
校准条件
6.1环境条件
6.1.1环境温度：（18～30）℃；6.1.2相对湿度：20%～80%;
检测器
虽控制系统
性能指标
1个cm-s
不超过士5%
(100±10)%
6.1.3实验室洁净度：不低于10000级的洁净室或洁净区6.1.4其他：远离振动、电磁干扰、避免阳光直射。6.2校准用标准及其他设备
6.2.1凝结核粒子计数器校准装置：颗粒浓度范围（50～10000）个/cm°，颗粒液度校准结果不确定度优于3.5%（=2），原理及组成参见附录A。6.2.2粒度标准物质：应使用国家有证标准物质，平均粒径应在（80～120）nm范围内，平均粒径相对不确定度不超过10%（k=2）。6.2.3皂膜流量计：测量范围（50~~5000）mL/min：谁确度等级不低于1.5级。2
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7校准项目和校准方法
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校准项自可根据被校仪器的预期用途选择使用。对校准规范的偏离，应在校准证书中注明。
7.1、零点
将高效过滤器（对不小丁0.1Hm颗粒的过滤效率优于99.99%）连接到CPC的气溶胶人口处，并连续运行5min以上。之后记录30次的测量值C。。根据公式（1）计算平均值C。作为CPC的零点。
式中：
C。——CPC 的零点，个/cm，
一第次测量值，个/cm2。
7.2流量示值误差
（1）
7.2.1对于流量可调的CPC，在流量范用的1/3和2/3附近选取2个流量值作为校准点，对于流量固定的CPC，选取该流量值作为校准点。7.2.2将皂膜流量计连接到CPC的人口处，读取皂膜流量计的3次测量值，并计算其平均值Q1。根据公式（2）计算CPC的采样流量误差，取绝对值最大的A。为流量示值误差。
4e =0- ×100%
式中：
4——流量误差；
Q。-CPC 流量设定值，mL/min;
Q：—皂膜流量计的3次测量平均值，rmL/min。7.3流量稳定性
7.3.1对于流量可调的CPC，选取中间流量附近值作为校准点，对于流量固定的CPC，选取该流量值作为校准点。7.3.2将皂膜流量计连接到CPC的入处，仪器稳定后记录皂膜流量计读数，然后在不调节流量的情况下连续运行15min，每3min记录皂膜流量计读数，共6次，按照公式（3）计算流量稳定性Q。
8a=mmQm ×100%
式中：
Qmax一流量测量值中的最大值，mL/minQmin
流量测量值中的最小值，mL/minQ。—流量测量平均值，mL/min。(3）
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7.4颗粒计数效率
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7.4.1按照附录A连接校准装置。使用气溶胶发生器将粒度标准物质雾化，经扩散干燥器、气济胶中和器和差分电迁移分离器后得到单分散气溶胶颗粒样品。通过调节粒度标准物质浓度、调节洁净压缩空气和气溶胶发生器流量，将差分电迁移分离器出口处的颗粒浓度控制在7000个/cm°附近7.4.2通过调节气溶胶稀释器稀释比例f，将CPC测量值分别控制在（50~~100）个/cm2(200~400）个/cm2（500～1000）个/cm（2000～3000）个/cm2和（6000~～7000）个/cm3范围内。在每种浓度下，记录30s内的CPC和FCAE的测量结果，共计 3 次，计算 3 次测量结果的平均值 Ccpc和 CFcAE。7.4.3按照公式（4）计算得到不同浓度下凝结核粒子计数器的颗粒计数效率。crc
式中：
Ccrc ×β×
X FCAE X
CPC的颗粒计数效率；
CPC的3次测量结果平均值，个/c1；FCAE的3次测量结果平均值，个/cm；气溶胶分流器的通道偏差，无量纲量；-稀释比例，无量纲量；
FCAE的计数效率，无量纲量：
气游胶颗粒中携带力个电荷颗粒的分数，无量纲量；颗粒所带的电荷数，无量纲量。（4）
注：β、F、\A、中、P均为凝结核粒子计数器校准装昼的技术参数，其量值在疑结核粒子计数器校准装置的校准证书中给出。7. 5颗粒计数重复性
7.5.1按照7.4.1方法，将差分电迁移分离器出口的颗粒浓度控制在7000个/cm附近。
7.5.2待 CPC稳定后，计算 CPC在10s内的测量平均值，记作 C,。重复上述测量10次，按公式（5）计算得到颗粒数量浓度测量重复性。(C.-C)2
式中：
×100%
C一颗粒数量浓度10次测量平均值，个/cm；n
-测量次数，n=10。
校准结果表达
校准结果应在校谁证书上反映。校谁证书应包括以下信息：4
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a）标题：“校证书”；
b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点；
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d）校准证书编号、贞码及总负数的标识，e）客户名称和地址：
f）被校仪器的制造单位、名称、型号及编号；g）校准单位校准专用章；
h）校准日期；
i）校准所依据的技术规范名称及代号；i）本次校准所用有证标准物质和主要测量设备名称、型号、准确度等级或不确定度或最大允许误差、仪器编号、证书编号及有效期：k）校准时的坏境温度，相对湿度；1）校准结果及其测量不确定度；m）对校准规范偏离的说明（若有）：n）复校时间间隔的建议；
0）“校准证书”的校准人、核验人、批准人签名及签发日期；p）校准结果仅对被校仪器本次测量有效的声明；Q）未经实验室书面批准，部分复制证书或报告无效的声明。9复校时间间隔
CPC的复校时间间隔建议为1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况使用者、仪器本身质量等诺因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
附录A
A.I组成及T作原理
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凝结核粒子计数器校准装置
本规范中，通过与已校准FCAE的比对，完成对CPC计数效率的校准。校准装置主要包括气溶咬发生器、差分电迁移分离器、气溶胶稀释器、FCAE等，如图A.1所示。
洁净空气
凝结核粒子
计数器CPC
气溶胶发生器
气溶胶静电计
汽溶胶
洁净空气
扩散干燥器
气溶胶分流器bzxZ.net
图A.1凝结核粒子计数器饺难装置示意图该校准装置的工作原埋为：经高效过滤器过滤的洁净压缩空气进入气溶胶发生器后，将装置中的单分散苯乙烯乳胶标准粒了雾化。产生的气溶胶粒子经粒子中和器后达到玻耳兹曼电荷平衡，再经过差分电迁移分离器，最终产生表面带有单一电荷的单分散气溶胶粒了。通过稀释、补充洁净空气、抽气等技术手段使得气溶胶分流器各通道内的颗粒浓度达到动态平衡，并分别以特定流速流经FCAE和待校准的CPC。将CPC的测量值与标准值进行比较（7.4.3中的公式4)，从而实现对CPC计数效率的校准。A.2校准装置性能指标
凝结核粒子计数器校准装置：颗粒浓度校准范围（50～10000）个/cm2，颗粒浓度校准不确定度优于3.5%（k2)。其中各主要性能指标分别列于A.2.1～A.2.7。A.2.1气溶咬发生器
采用喷雾原理，可将粒径在（50～150）nm范围内的聚苯乙烯标准颗粒雾化；月气溶胶颗粒浓度稳定可调，最高发生浓度应不低于40000个/cm，5min内的稳定性优于1%。
A.2.2压缩空气
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最大流量至少为100L/min，且粒径不小于0.1um的颗粒数量应不超过10/L。A.2.3扩散干燥器
最大流量至少为3L/min，干燥后的气溶胶相对湿度应不高丁40%。A.2.4差分电迁移分离器
在（50～500）nm范围内可根据气溶胶颗粒电迁移率对其选择和分离，并得到几何标准偏差（GSD）小于1.1的单分散样品。校准证书中，气溶胶中携带力个电荷（力=1，2，3）颗粒白分比的相对标准不确定度优下0.7%。A.2.5气溶胶分流器
应至少具有2个气流通道。校准证书中，各通道颗粒浓度偏差的相对标准不确定度优于 0. 9%。
A.2.6气溶胶稀释器
稀释比在（2~~100）倍范围内可调。校准证书中，稀释比的相对标准不确定度优于0.8%。
A.2.7 FCAE
可测量（3000～8000）个/cm3范围内的颗粒数量浓度。校准证书中，FCAE计数效率的相对标不确定度优：1.0%。
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