计量标准技术报告尘埃粒子计数器

计量标准技术报告计量标准名称尘埃粒子计数器校准装置计量标准负责人李亮远建标单位名称（公章）绵阳市计量测试所填写日期2014年9月目录一、建立计量标准的目的1二、计量标准的工作原理及其组成1三、计量标准器及主要配套设备2四、计量标准的主要技术指标3五、环境条件3六、计量标准的量值溯源和传递框图4七、计量标准的重复性试验5八、计量标准的稳定性考核6九、检定或校准结果的测量不确定度评定7十、检定或校准结果的验证11十一、结论12十二、附加说明120一、建立计量标准的目的为了进行量值传递和溯源，保证国家计量单位制的统一和量值传递的一致性、准确性，为国民经济和社会发展以及计量监督管理提供准确的检定、校准数据或结果，制定出具有法律效应的标准、规范。二、计量标准的工作原理及其组成尘埃粒子计数器主要有气路系统，光学系统，数据处理系统等部分组成。其工作原理是空气中的粒子对入射光有散射作用，散射光的强度与粒径有关。将含有尘埃颗粒的空气从尘埃粒子计数器的采样口吸入，通过光敏感区时，尘埃粒子收光照射，散射出与粒子大小成一定比例关系的脉冲信号，该信号被光敏件接受并转换成相应的电脉冲信号再被放大，通过对一个检测周期内电脉冲的计数，便可得知单位体积采样空气中的尘埃粒子数，即粒子浓度。尘埃粒子计数器是测量洁净环境中单位体积空气内所含尘埃粒子数（即洁净度）的测试仪器。本计量标准标准器组成标准尘埃粒子、标准尘埃粒子计数器、尘埃粒子发生装置、空气流量测试仪。1三、计量标准器及主要配套设备名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔聚苯乙烯标准粒子/04MU41NM（K2/上海市计量测试技术研究院一年聚苯乙烯标准粒子/05MU49NM（K2/上海市计量测试技术研究院一年聚苯乙烯标准粒子/06MU63NM（K2/上海市计量测试技术研究院一年计量标准器标准粒子发生器HYAG4A0110M/苏州市华宇净化设备有限公司/电子秒表DM010（09999）S001S上海秒表厂绵阳市计量测试所一年转子流量计LZB44L/MIN15级常州市丰流量仪表有限公司苏州市计量测试研究所一年转子流量计LZB1040L/MIN15级常州市丰流量仪表有限公司苏州市计量测试研究所一年容量瓶/100MLA级YUBEI绵阳市计量测试所一年微量进样器W410L002L上海安亭微量进样器厂绵阳市计量测试所一年绝缘电阻表HT26701000V10级武汉市华天电力自动化有限责任公司112336绵阳市计量测试所一年主要配套设备耐电压测试仪JNS891004KV5级德阳市电子仪器厂9126绵阳市计量测试所一年2四、计量标准的主要技术指标尘埃粒子计数器校准装置测量范围（0110M不确定度04MU41NM（K2；05MU49NM（K2；06MU63NM（K2五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度（205）符合规程要求合格2湿度75RH符合规程要求合格3实验室洁净度10000级的净化室或净化区符合规程要求合格3六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准溯源单位上海市计量测试技术研究院计量标准名称及测量范围扫描电子显微镜20100000倍/22160线/MM方格光栅20000倍以下/11本所计量标准工作计量器具计量器具名称尘埃粒子计数器测量范围0110M测量不确定度（或最大允许误差或准确度等级）粒子浓度重复性10FS粒径分布误差30FS粒子浓度示值误差30FS单位名称绵阳市计量测试所计量标准名称聚苯乙烯标准粒子测量范围04M、05M、06M测量不确定度（或最大允许误差或准确度等级）04MU41NM（K2；05MU49NM（K2；06MU63NM（K2直接测量直接测量4七、计量标准的重复性试验方法由于该检定装置是以有效期内聚苯乙烯标准粒子作为主标准器，具有国家标准物质证书。研制单位在研制过程中，已经对其均匀性和稳定性作过考核，并且，该标物开封后为一次性使用。因此，可不再做重复性试验。5八、计量标准的稳定性考核方法由于该检定装置是以有效期内聚苯乙烯标准粒子作为主标准器，具有国家标准物质证书。研制单位在研制过程中，已经对其均匀性和稳定性作过考核，并且，该标物开封后为一次性使用。因此，可不再做稳定性试验。6九、检定或校准结果的测量不确定度评定一、概述依据JJF11902008尘埃粒子计数器校准规范，对尘埃粒子计数器进行测量。主要测量尘埃粒子计数器的粒子浓度示值误差和粒径分布误差，所以这里对尘埃粒子计数器的粒子浓度示值误差和粒径分布误差的测量不确定度进行评定。二、各不确定度分量的评定一粒子浓度示值误差测量结果的不确定度评定1、数学模型0NSCR式是被校准仪器粒子浓度示值的算术平均值；精密粒子计数器测得的粒子浓度平均值，为约定真值；SC引用值，此处即为气溶胶所在洁净度等级的最高粒子浓度值。N2、输入量的标准不确定度评定21输入量的标准不确定度UCC通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。校准规范对尘埃粒子计数器测量重复性要求不大于10FS，可得到标准不确定度FSCU231022输入量CS，的标准不确定度UCS评定由精密尘埃粒子计数器测量粒子确定气溶胶粒子浓度时引入的不确定度，由精密尘埃粒子计数器的比对报告给出UCSU/K。以9台尘埃粒子计数器参加比对，则输入量CS的标准不确定度UCS为FSFS165/103、合成标准不确定度UC的评定31灵敏系数7数学模型10NSCR灵敏系数CR1NCRS232标准不确定度汇总表表1粒子浓度示值误差标准不确定度汇总结果标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/CI/IUVIUC被校尘埃粒子计数器的测量重复性32FS1/CN3250UCS精密尘埃粒子计数器测量粒子确定气溶胶粒子浓度时引入的不确定度61FS1/CN615033合成标准不确定度的计算由于以上全部输入量彼此不相关，因此合成的标准不确定度与各输入量的标准不确定度CRU满足下式96221SCCUCRU34合成标准不确定度的有效自由度VEFF为504241SCEFVUVCR4、扩展不确定度的评定取K2，则扩展不确定度为14CRUU二、粒径分布误差测量结果的不确定度评定1、数学模型理论值H使用06M粒子测量时H理论值100，使用04M粒子测量时H理论值0。2、H值的不确定度评定8不确定度的主要来源是测量重复性和单分散标准粒子的相对标准偏差引起的标准不确定度U。因为尘埃粒子计数器最常用的是05M粒径档，所以此处只对05M粒径档的分布误差进行评定。21测量重复性引起的标准不确定度U1测量重复性引起的标准不确定度U1，是通过连续测量列进行评定的，属于A类不确定度。用一台被检尘埃粒子计数器，对单分散粒子气溶胶进行侧量，用06M粒子和04M粒子各测量10次，测得H测量列为25,23,22,23,22,22,26,25,23,21和87,6,996,5,7,6,7,10,8,得到测量列的单次实验标准差为S06162,S04149，取其中最大的作为本次测量的单次实验标准差，所以S162再任意选取2台尘埃粒子计数器，在同样的条件下用同样的方法连续测量10次，所以一共得到3组单次实验标准差，分别为162,142,149合并样本标准差SP为5112MJPS因为实际测量是以3次测量值为测量结果，所以可得到8701U22单分散标准粒子的相对标准偏差引起的标准不确定度U2单分散标准粒子粒径分布的相对标准偏差5，所以单分散标准粒子的相对标准偏差引起的标准不确定度U2为051U2属于B类不确定度。3、合成不确定度的评定31标准不确定度汇总表表2粒径分布误差标准不确定度汇总结果标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/CI/IUVIU1被测量重复性087108750标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/CI/IVI9U2单分散标准粒子1505032合成标准不确定度的计算由于以上全部输入量彼此不相关，因此合成的标准不确定度U从与各输入量的标准不确定度满足下式15087221UHUC33合成标准不确定度的有效自由度VEFF为50VEF4、扩展不确定度的评定取K2，则扩展不确定度为210HUUC三、结语尘埃粒子计数器测量过程中，每项测量项目的测量结果独立给出，因此，进行测量结果不确定度来源分析及其评定时要针对每项进行。其中仪器型号不同、所使用计量器具不同，其评定结果也不同，应根据实际情况进行分析评定。10十、检定或校准结果的验证方法选取正常工作的尘埃粒子计数器，型号；CLJ3106L，生产厂苏州市华宇净化设备有限公司，出厂编号135164，对其进行检定，其检定结果与上级法定计量机构检定结果进行比较如下（以示值误差为例）1即REFLABY2LABUREFLY2REFLABU因此，该项计量标准检定结果的验证符合要求。检定项目本装置结果LABY上级法定计量机构REFY粒子