環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方法(HJ 93-2013代替 HJ-T 93-2003)

中華人民共和國國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)

HJ93-2013

代替HJ/T93-2003

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及

檢測方法

SpecificationsandTestProceduresforPM10andPM2.5Sampler

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請以中國環(huán)境科學(xué)出版社出版的正式標(biāo)準(zhǔn)文本為準(zhǔn)。

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》，實施《環(huán)

境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012），規(guī)范環(huán)境空氣中顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器的性能、

質(zhì)量，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器（以下簡稱PM10和PM2.5采樣器）

的技術(shù)要求、性能指標(biāo)和檢測方法。

本標(biāo)準(zhǔn)是對《PM10采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T93-2003）的修訂。

本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于2003年，本次為第一次修訂。本次修訂增加了PM2.5采樣器的相關(guān)

內(nèi)容。

自本標(biāo)準(zhǔn)實施之日起，《PM10采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T93-2003）廢止。

凡進入國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的PM10和PM2.5采樣器須符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護部2013年07月30日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2013年08月01日起實施。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護部解釋。

III

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方

法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器的技術(shù)要求、性能指標(biāo)和檢測方

法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器的設(shè)計、生產(chǎn)和檢測。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本

標(biāo)準(zhǔn)。

GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB3768聲學(xué)聲壓法測定噪聲源聲功率級反射面上方采用包絡(luò)測量表面的簡

易法

HJ618環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑aerodynamicdiameter

3

指單位密度（ρ0=1g/cm）的球體，在靜止空氣中作低雷諾數(shù)運動時，達到與實際粒子

相同的最終沉降速度時的直徑。

3.2

顆粒物（粒徑小于等于10μm）particulatematter（PM10）

指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于10μm的顆粒物，也稱可吸入顆粒物。

3.3

顆粒物（粒徑小于等于2.5μm）particulatematter（PM2.5）

指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。

3.4

切割器particleseparatedevice

指具有將不同粒徑粒子分離功能的裝置。

3.5

工作點流量airflowrate

指采樣器在工作環(huán)境條件下，采氣流量保持定值，并能保證切割器切割特性的流量稱為

采樣器的工作點流量。

1

3.6

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)standardstate

指溫度為273K，壓力為101.325kPa時的狀態(tài)。本標(biāo)準(zhǔn)中污染物濃度值均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

下濃度。

3.7

儀器平行性parallelismofmonitors

指每一批次數(shù)據(jù)結(jié)果的均方根。

3.8

氣溶膠傳輸效率aerosoltransportefficiency

指進入采樣器到達濾膜的氣溶膠量與通過切割器后的氣溶膠總量的百分比。

3.9

50%切割粒徑（Da50）50%cutpointdiameter

指切割器對顆粒物的捕集效率為50%時所對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑。

3.10

捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)差（σg）geometricstandarddeviationofsamplingefficiency

切割器對顆粒物的捕集效率有以下兩種表述方法：

（1）捕集效率為16%時對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)直徑Da16與捕集效率為50%時對應(yīng)的粒

子空氣動力學(xué)直徑Da50的比值；

（2）捕集效率為50%時對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)直徑Da50與捕集效率為84%時對應(yīng)的粒

子空氣動力學(xué)直徑Da84的比值；

上述兩個比值均應(yīng)符合σg=1.5±0.1（PM10采樣器）、σg=1.2±0.1（PM2.5采樣器）的要求。

計算公式見（1）、（2）式：

Da16

σg=………….（1）

Da50

D

a50（）

σg=…………2

Da84

式中：σg--------捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)差；

Da16--------切割器對顆粒物的捕集效率為16%時對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)直徑，μm；

Da50--------切割器對顆粒物的捕集效率為50%時對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)直徑，μm；

Da84--------切割器對顆粒物的捕集效率為84%時對應(yīng)的粒子空氣動力學(xué)直徑，μm。

4采樣器組成

采樣器由采樣入口、PM10或PM2.5切割器、濾膜夾、連接桿、流量測量及控制裝置、抽

氣泵等組成。

PM10和PM2.5采樣器通過流量測量及控制裝置控制抽氣泵以恒定流量（工作點流量）抽

取環(huán)境空氣樣品，環(huán)境空氣樣品以恒定的流量依次經(jīng)過采樣器入口、PM10或PM2.5切割器，

PM10或PM2.5顆粒物被捕集在濾膜上，氣體經(jīng)流量計、抽氣泵由排氣口排出。采樣器實時測

2

量流量計前壓力、流量計前溫度、環(huán)境大氣壓、環(huán)境溫度等參數(shù)對采樣流量進行控制。

PM10或PM2.5采樣器的工作點流量不做必須要求，一般情況如下：

大流量采樣器工作點流量為：1.05m3/min；

中流量采樣器工作點流量為：100L/min；

小流量采樣器工作點流量為：16.67L/min。

5技術(shù)要求

5.1外觀要求

5.1.1采樣器應(yīng)有產(chǎn)品銘牌，銘牌上有采樣器名稱、型號、生產(chǎn)廠名稱、出廠編號、生產(chǎn)日

期等信息。

5.1.2采樣器外觀應(yīng)完好無損，表面無明顯損傷，適合戶外采樣。各零、部件連接可靠，各

操作鍵、按鈕靈活有效。

5.2工作條件

環(huán)境溫度：（-30～50）℃；

大氣壓：（80～106）kPa；

供電電壓：AC（220±22）V，（50±1）Hz。

注1：低溫、低壓等特殊環(huán)境條件下，儀器設(shè)備的配置應(yīng)滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的使用要求。

5.3安全要求

5.3.1絕緣電阻

在環(huán)境溫度為（15～35）℃，相對濕度≤85%條件下，采樣器電源端子對地或機殼的絕

緣電阻不小于20M?。

5.3.2絕緣強度

在環(huán)境溫度為（15～35）℃，相對濕度≤85%條件下，采樣器在1500V（有效值）、50Hz

正弦波實驗電壓下持續(xù)1min，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。

5.4功能要求

5.4.1采樣器應(yīng)使用耐腐蝕材料制造，所有含塵氣流通道表面應(yīng)無靜電吸附作用。采樣器

抽氣泵應(yīng)使用無碳刷抽氣泵。

5.4.2為使采樣器的采樣各向同性，采樣器入口在水平面內(nèi)應(yīng)為圓形或矩形，非圓形或者

矩性采樣器入口在水平面內(nèi)應(yīng)至少有四個均勻進氣方向。

5.4.3采樣器應(yīng)具有采樣時間控制及計時功能，并可進行時鐘、采樣時間、間隔時間設(shè)置。

5.4.4采樣器應(yīng)能自動測量并顯示瞬時流量、環(huán)境大氣壓、環(huán)境溫度、流量計前溫度、流

量計前壓力，顯示更新時間不超過5s。采樣器應(yīng)能至少每1min自動計算一次累計工況采樣

體積和標(biāo)況采樣體積。采樣器應(yīng)能至少每5min記錄并存儲瞬時采樣流量、環(huán)境溫度、環(huán)境

大氣壓和累計標(biāo)況體積等參數(shù)，該存儲記錄可供查詢、打印和輸出。采樣器應(yīng)能至少存儲3

個月采樣數(shù)據(jù)。采樣器應(yīng)具有RS232或USB等通訊接口。

5.4.5當(dāng)采樣器測量的流量與規(guī)定的工作點流量的偏差超過±10%，且持續(xù)時間超過了60

秒時，采樣器應(yīng)停止抽取空氣樣品，同時停止采樣時間累計；采樣器應(yīng)對此種情況給出報警

記錄和累計采樣時間記錄，用于判斷該采集樣品的有效性。

3

5.4.6當(dāng)采樣器在工作過程中出現(xiàn)了斷電情況時，采樣器應(yīng)停止采樣時間累計并記錄斷電

時間；重新供電后采樣器應(yīng)能自動恢復(fù)采樣功能，并繼續(xù)累計采樣時間，同時記錄來電時間，

采樣結(jié)束后應(yīng)能顯示、打印和輸出采樣過程中的斷電、來電時間及本次采樣的總采樣時間。

5.4.7采樣器在采樣過程中，采樣濾膜處的溫度與環(huán)境溫度的偏差應(yīng)控制在±5℃以內(nèi)。

5.4.8采樣器各零部件連接緊密，避免漏氣，PM10和PM2.5采樣器氣密性檢查方法見附錄

A。

5.4.9為降低采樣器排氣對PM10和PM2.5測量的影響，向下排氣的大、中流量采樣器的排

氣應(yīng)在水平方向上均勻分布。

5.4.10濾膜夾應(yīng)使用對測量結(jié)果無影響的惰性材料制造，應(yīng)對濾膜不粘連，并方便取放。

5.4.11采樣器的安裝支架應(yīng)能夠牢固支撐采樣器，有安裝孔和固定裝置，能將采樣器固定

于地面或者采樣平臺。

5.4.12采樣器應(yīng)具備防雨、雪功能。

5.4.13濾膜要求

采樣濾膜可選用玻璃纖維濾膜、石英濾膜等無機濾膜或聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、

混合纖維素等有機濾膜。濾膜應(yīng)厚薄均勻，無針孔、無毛刺。PM10濾膜對0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子

的截留效率≥99％，PM2.5濾膜對0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率≥99.7％。

6性能指標(biāo)

6.1PM10采樣器

6.1.1流量測試

在采樣器正常工作條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)流量計在采樣入口處檢測流量，應(yīng)符合以下指標(biāo)：

（1）平均流量偏差：±5%設(shè)定流量；

（2）流量相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤2%；

（3）平均流量示值誤差≤2%。

6.1.2累計標(biāo)況體積示值誤差

累計標(biāo)況體積示值誤差±5%。

6.1.3時鐘誤差

（1）在采樣器正常工作狀態(tài)下測試6h，時鐘誤差±20s。

（2）斷開采樣器的供電總計5次（各次斷電的持續(xù)時間分別為20s、40s、2min、7min

和20min，且在每次斷電之間應(yīng)保證不少于10min正常電力供應(yīng)），測試6h，時鐘誤差

±2min。

6.1.4大氣壓測量示值誤差

在（80～106）kPa范圍內(nèi)，大氣壓測量示值誤差≤1kPa。

6.1.5溫度測量示值誤差

在（-30～50）℃范圍內(nèi)，溫度測量示值誤差±2℃。

6.1.6噪聲

（1）大流量采樣器噪聲≤67dB（A）；

（2）中流量采樣器噪聲≤62dB（A）；

4

（3）小流量采樣器噪聲≤62dB（A）。

6.1.7切割性能

50%切割粒徑：Da50=（10±0.5）μm；

捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差：σg=1.5±0.1。

6.1.8參比方法比對測試

使用參比方法進行至少10組有效數(shù)據(jù)的比對測試，測試結(jié)果進行線性回歸分析，符合

以下要求：

斜率：1±0.1；

截距：（0±5）μg/m3；

相關(guān)系數(shù)≥0.95。

6.1.9平均無故障時間

采樣器平均無故障時間（MTBF）≥800h。

6.2PM2.5采樣器

6.2.1流量測試

在采樣器正常工作條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)流量計在采樣入口處檢測流量，應(yīng)符合以下指標(biāo)：

（1）平均流量偏差：±5%設(shè)定流量；

（2）流量相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤2%；

（3）平均流量示值誤差≤2%。

6.2.2累計標(biāo)況體積示值誤差

累計標(biāo)況體積示值誤差±5%。

6.2.3時鐘誤差

（1）在采樣器正常工作狀態(tài)下測試6h，時鐘誤差±20s。

（2）斷開采樣器的供電總計5次（各次斷電的持續(xù)時間分別為20s、40s、2min、7min

和20min，且在每次斷電之間應(yīng)保證不少于10min正常電力供應(yīng)），測試6h，時鐘誤差

±2min。

6.2.4大氣壓測量示值誤差

在（80～106）kPa范圍內(nèi)，大氣壓測量示值誤差≤1kPa。

6.2.5溫度測量示值誤差

在（-30～50）℃范圍內(nèi)，溫度示值誤差±2℃。

6.2.6噪聲

（1）大流量采樣器噪聲≤67dB（A）；

（2）中流量采樣器噪聲≤62dB（A）；

（3）小流量采樣器噪聲≤62dB（A）。

6.2.7環(huán)境氣壓、環(huán)境溫度和供電電壓變化的影響

采樣器分別在不同的氣壓、溫度和供電電壓等6種環(huán)境條件下進行測試，其流量測試指

標(biāo)應(yīng)符合6.2.1要求。

6.2.8切割性能

50%切割粒徑：Da50=（2.5±0.2）μm；

5

捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差：σg=1.2±0.1。

6.2.9切割器加載測試

在一個維護周期內(nèi)，加載后的切割器切割性能指標(biāo)符合6.2.8要求。

6.2.10參比方法比對測試

使用參比方法進行至少23組有效數(shù)據(jù)的比對測試，測試結(jié)果進行線性回歸分析，符合

以下要求：

斜率：1±0.1；

截距：（0±5）μg/m3；

相關(guān)系數(shù)≥0.93。

6.2.11平均無故障時間

采樣器平均無故障時間（MTBF）≥800h。

7檢測方法

7.1PM10采樣器

7.1.1流量測量

取下采樣入口和切割器，將標(biāo)準(zhǔn)流量計的出氣口通過流量測量適配器連接到待測采樣器

的進氣口。開啟待測采樣器抽氣泵，進入流量檢測界面，待測采樣器顯示的流量穩(wěn)定后開始

測試。測試連續(xù)進行6h，至少每隔5min記錄一次標(biāo)準(zhǔn)流量計和待測采樣器的瞬時流量值（工

況）。測試完成后，按照公式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）計算流量測試的相關(guān)指標(biāo)。測試結(jié)

果應(yīng)符合6.1.1的要求。

1n

（）

QR=∑QRi………3

ni=1

式中：QR--------測試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計平均流量值，L/min；

QRi--------測試期間標(biāo)準(zhǔn)流量計瞬時流量值，L/min；

i--------測試期間記錄瞬時時間點的序號，（i=1～n）；

n--------測試期間記錄瞬時時間點的總個數(shù)。

1n

（）

QC=∑QCi………4

ni=1

式中：QC--------測試期間采樣器平均流量值，L/min；

QCi--------測試期間采樣器瞬時流量值，L/min。

QR?Qs

ΔQR=×100%………………（5）

Qs

式中：ΔQR-------平均流量偏差，%；

Qs--------待測采樣器設(shè)定的采樣流量，L/min。

6

n

2

∑()QRi?QR

i=1

n?1

CVR=×100%……………（6）

QR

式中：CVR--------流量相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

QR?QC

Qdiff=×100%……………（7）

QR

式中：Qdiff--------流量示值誤差，%；

7.1.2累計標(biāo)況體積示值誤差

將累計流量計與待測采樣器入口連接，確保不漏氣。設(shè)定儀器采樣工作流量，啟動抽氣

泵，連續(xù)運行（30±5）min，停止采樣。分別記錄累計流量計計前溫度T1、計前壓力P1、工

況累計體積QV，以及環(huán)境大氣壓Ba和待測采樣器記錄的標(biāo)況體積QV1，按公式（8）計算累計

流量計標(biāo)況體積QV2，按公式（9）計算累積標(biāo)況體積示值誤差ΔQV，ΔQV應(yīng)符合6.1.2要求。

QV×(Ba+P1)×273

QV2=……………（8）

101.325×T1

式中：T1--------累計流量計計前溫度，K；

P1--------累計流量計計前壓力，kPa；

Ba--------環(huán)境大氣壓，kPa；

QV--------累計流量計工況體積，L；

QV2-------累計流量計標(biāo)況體積，L。

QV1?QV2

ΔQV=×100%………………（9）

QV2

式中：ΔQV-------累積標(biāo)況體積示值誤差，%；

QV1--------采樣器記錄的標(biāo)況體積，L。

7.1.3時鐘誤差

（1）采樣器正常工作條件下時鐘誤差

在待測采樣器正常工作過程中，讀取并記錄顯示時間（時-分-秒）記為開始時間t0，同

時啟動秒表開始計時，當(dāng)運行6h±60s時，分別讀取和記錄采樣器顯示時間t1和秒表顯示時

間t2。按公式（10）計算時鐘誤差。檢測結(jié)果Δt應(yīng)符合6.1.3中第（1）條要求。

tttt

Δ=1?0?2……（10）

式中：Δt-------時鐘誤差，s；

t0--------待測采樣器初始時間，（時-分-秒）；

t1--------待測采樣器結(jié)束時間，（時-分-秒）；

t2--------秒表顯示時間，（時-分-秒）。

（2）采樣器斷電條件下時鐘誤差

7

在待測采樣器正常工作過程中，讀取并記錄顯示的時間（時-分-秒）記為開始時間t0，

同時啟動秒表開始計時。斷電條件測試總時長為6h，在這期間要求斷電總計5次：各次斷

電的持續(xù)時間分別為20s、40s、2min、7min和20min左右，且在每次斷電之間應(yīng)保證不少

于10min正常供電。當(dāng)運行6h±60s時，分別讀取和記錄待測采樣器顯示時間t1和秒表顯示

時間t2。按公式（10）計算時鐘誤差。檢測結(jié)果Δt應(yīng)符合6.1.3中第（2）條要求。

7.1.4大氣壓測量示值誤差

將待測采樣器放入氣壓艙中，在大氣壓測量的范圍（80～106）kPa內(nèi)，選取以下5個檢

測點：80kPa，90kPa，100kPa，106kPa和當(dāng)前環(huán)境氣壓，各檢測點的實際穩(wěn)定值與上述規(guī)

定值允許偏差±0.5kPa。待氣壓艙的壓力穩(wěn)定后，分別讀取并記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力值Bi和待測采樣

器顯示壓力值Pi。按公式（11）計算待測采樣器的大氣壓測量示值誤差δPi。重復(fù)測量3次，

每個檢測點的平均值應(yīng)符合6.1.4的要求。

δpi=Bi?Pi……（11）

式中：δpi-------第i個測試點待測采樣器大氣壓測量示值誤差，kPa；

Pi--------第i個測試點標(biāo)準(zhǔn)壓力值，kPa；

Bi--------第i個測試點待測采樣器壓力測量值，kPa；

i----------測試點序號，（i=1～5）。

7.1.5溫度測量示值誤差

將待測采樣器放入恒溫環(huán)境中，在（-30～50）℃溫度范圍內(nèi)分別設(shè)置4個溫度測試點：

（-20，0，20，50）℃，恒溫裝置的實際控制溫度與上述設(shè)定溫度允許偏差±2℃。待恒溫

裝置溫度穩(wěn)定后，分別讀取并記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度值tsi和待測采樣器顯示溫度值tpi。按公式（12）

計算待測采樣器的溫度測量示值誤差Δti。重復(fù)測量3次，每個測試點的平均值應(yīng)符合6.1.5的

要求。

Δtt=?t

ipisi…………（12）

式中：Δti-------第i個測試點溫度測量示值誤差，℃；

tpi------第i個測試點待測采樣器的環(huán)境溫度示值，℃；

tsi------第i個測試點標(biāo)準(zhǔn)溫度值，℃；

i-------測試點序號，（i=1～4）。

7.1.6噪聲

采樣器噪聲檢測按GB3768的規(guī)定進行，測得的采樣器A聲壓級噪聲應(yīng)符合6.1.6的要

求。

7.1.7切割性能

切割性能測試可使用分流測試法或靜態(tài)箱測試法。

（1）分流測試法

發(fā)生單一粒徑、均勻、穩(wěn)定的氣溶膠粒子，分別測試待測切割器上游的氣溶膠濃度和切

割器下游的氣溶膠濃度，計算不同粒徑氣溶膠的捕集效率；擬合捕集效率與粒徑的關(guān)系得到

該切割器的50%切割粒徑和捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差。

a）氣溶膠的生成

通過單分散固態(tài)氣溶膠發(fā)生器發(fā)生單分散固態(tài)的氣溶膠顆粒。采用氣溶膠檢測儀器（例

8

如氣溶膠粒徑譜儀）測量單分散固態(tài)氣溶膠的粒徑和濃度。實驗粒子的粒徑要求見表1。

表1PM10實驗粒子的粒徑要求

實驗粒子的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑Da（μm）

3±0.55±0.57±0.59±0.511±1.013±1.015±1.017±1.0

b）分流法測試

1）將待測切割器去除進氣部件，通過分流管連接流量適配器、待測切割器和氣溶膠檢

測儀器，切割器應(yīng)豎直放置。

2）采用單分散固態(tài)氣溶膠發(fā)生器，發(fā)生表1中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑（3±0.5）μm的霧

化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒。

3）采用氣溶膠檢測儀器測量單分散固態(tài)氣溶膠的粒徑，確認(rèn)其穩(wěn)定、均勻，符合要求。

4）采用氣溶膠檢測儀器分別測定切割器上、下游的氣溶膠濃度。記錄為C111和C211。

5）分別依次生成表1中所列的8種粒徑的霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒。重復(fù)以上3）～

4）的操作，直至8種粒徑的霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒測試完畢，得到C1ij和C2ij。

6）重復(fù)5）的操作三次，按公式（13）計算得到8組24個捕集效率的數(shù)據(jù)。

C

η=2ij×100%

ijC

1ij………（13）

式中：ηij------每個粒徑點單次測量的捕集效率，%；

3

C1ij-----切割器上游固態(tài)單分散顆粒物單次測量濃度，/m；

3

C2ij-----切割器下游固態(tài)單分散顆粒物單次測量濃度，/m；

i------發(fā)生的氣溶膠粒徑點（i=1～8）；

j------每個粒徑點測量的次數(shù)（j=1～3）。

7）按公式（14）分別計算得到8個粒徑點捕集效率的平均值。

3

∑ηij

η=j=1×100%……（14）

i3

式中：ηi--------每個粒徑點捕集效率的平均值（i=1～8），%。

8）按公式（15）計算每個粒徑點的捕集效率相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Cvi，如果Cvi超過10%，則

該粒徑點的捕集效率測試無效。

3

(η?η)2

1∑iji

C=×j=1×100%……………（15）

vi2

ηi

式中：Cvi--------每個粒徑點捕集效率的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（i=1～8）。

c）數(shù)據(jù)處理

將得到的8個捕集效率平均值與對應(yīng)的氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑之間的回歸方程和曲線。通過回歸曲線得出切割器捕集效率分別為

16%、50%、84%時對應(yīng)的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

9

算切割器捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.1.7要求。

（2）靜態(tài)箱測試法

將待測切割器安裝到靜態(tài)箱中，在靜態(tài)箱中發(fā)生單一粒徑、均勻、穩(wěn)定的氣溶膠粒子，

用氣溶膠檢測儀器測量氣溶膠濃度和均勻性；確保箱內(nèi)的氣溶膠濃度穩(wěn)定，分布均勻。用氣

溶膠檢測儀器測量經(jīng)待測切割器切割后的氣溶膠濃度。計算不同粒徑顆粒物的捕集效率，擬

合捕集效率與粒徑的關(guān)系得到該切割器50%切割粒徑和捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差。

a）安裝待測切割器

將至少一臺待測切割器安裝到靜態(tài)箱中，保證箱體密閉。

b）氣溶膠的生成

通過單分散固態(tài)氣溶膠發(fā)生器發(fā)生單分散固態(tài)的氣溶膠顆粒。采用氣溶膠檢測儀器（例

如氣溶膠粒徑譜儀）測量單分散固態(tài)氣溶膠的粒徑和濃度。實驗粒子的粒徑要求見表1。

c）靜態(tài)箱法測試

1）將生成的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑（3±0.5）μm的霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒通入靜態(tài)

箱并充分混合，使用氣溶膠檢測儀器測量靜態(tài)箱中三個以上點位抽取的氣溶膠樣品粒徑和濃

度，確保靜態(tài)箱內(nèi)氣溶膠濃度均勻。三個點的氣溶膠濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%，記錄三點的

氣溶膠平均濃度C111。

2）啟動待測采樣器的抽氣泵，運行一段時間后，停止采樣；使用氣溶膠檢測儀器測量

待測采樣器采集的氣溶膠粒子濃度C211，按公式（13）計算該粒徑下氣溶膠捕集效率η11。

3）分別依次生成表1中所列的8種粒徑的霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒。重復(fù)以上1）～

2）的操作，直至8種粒徑的霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒測試完畢，得到C1ij和C2ij。

4）重復(fù)3）的操作三次，計算得到8組24個捕集效率的數(shù)據(jù)。

5）按公式（14）分別計算得到8個粒徑點捕集效率的平均值。

6）按公式（15）計算每個空氣動力學(xué)粒徑點的捕集效率相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Cvi，如果Cvi超

過10%，則該粒徑點的捕集效率測試無效。

d）數(shù)據(jù)處理

將得到的8個捕集效率平均值與對應(yīng)的氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑之間的回歸方程和曲線。通過回歸曲線得出切割器捕集效率分別為

16%、50%、84%時對應(yīng)的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

算切割器捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.1.7要求。

7.1.8參比方法比對測試

參比方法參照HJ618。參比方法使用的采樣器至少3臺，待測采樣器與參比采樣器同步

采樣，參比采樣器與待測采樣器安放位置應(yīng)相距（2～4）m（當(dāng)采樣流量低于200L/min時，

距離應(yīng)在1m左右），采樣入口位于同一高度。取相同采樣時間段內(nèi)的待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)

Ci,j和參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)Ri,j作為一個數(shù)據(jù)對，這里的i是采樣器的序號（i=1～3），j是有效

樣品的個數(shù)（j=1～10），每組樣品的采樣時間為（24±1）h，共測試10組樣品。

（1）按公式（16）計算3臺參比采樣器測試每組PM10樣品濃度的平均值Rj，Rj應(yīng)盡

量選擇在（15～300）μg/m3。

10

3

R

∑i,j

R=i=1…………（16）

j3

3

式中：Rj--------3臺參比采樣器測量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

Ri,j--------第i臺參比采樣器測量第j個樣品的濃度值，μg/m。

（2）分別計算3臺參比采樣器測量每組樣品濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差或相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，應(yīng)小于等

于5μg/m3或7%的要求，則該組參比監(jiān)測數(shù)據(jù)有效。

（3）按公式（17）計算3臺待測采樣器測量的對應(yīng)時間段內(nèi)PM10樣品濃度的平均值Cj。

3

C

∑i,j

C=i=1…………（17）

j3

3

式中：Cj--------3臺待測采樣器測量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

Ci,j--------第i臺待測采樣器測量第j個樣品的濃度值，μg/m。

（4）按公式（18）計算3臺待測采樣器測量每組樣品濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差CPj。

3

CC2

∑()i,j?j

i=1

2

CPj=×100%……………（18）

Cj

式中：CPj--------3臺待測采樣器測量第j組樣品濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

（5）按公式（19）計算3臺待測采樣器的平行性CP，當(dāng)CP≤10%時，待測采樣器監(jiān)測

數(shù)據(jù)有效。

110

2（）

CP=×∑(CPj)…………………19

10j=1

式中：CP--------待測采樣器的平行性，%；

（6）當(dāng)參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)和待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)都有效時，組成一組有效數(shù)據(jù)對。

33

每一批次比對至少取得10組有效數(shù)據(jù)對，Rj≤100μg/m和＞100μg/m的有效數(shù)據(jù)對數(shù)均

應(yīng)≥3。將參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)與相應(yīng)的待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)進行線性回歸分析，以參比采

樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)為橫軸，待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)為縱軸，按公式（20）計算回歸曲線的斜率k。

10

∑(Rj?R)×(Cj?C)

j=1……………（20）

k=10

2

∑(Rj?R)

j=1

式中：k---------比對測試回歸曲線斜率；

C--------10組待測采樣器測量樣品濃度的平均值，μg/m3；

R-------10組參比采樣器測量樣品濃度的平均值，μg/m3。

（7）按公式（21）計算回歸曲線的截距b。

11

b=C?k×R……………（21）

式中：b--------比對測試回歸曲線截距，μg/m3。

（8）按公式（22）計算回歸曲線的相關(guān)系數(shù)r。

10

(RR)(CC)

∑j?×j?

r=j=1………（22）

1010

(RR)2(CC)2

∑∑j?×j?

jj==11

式中：r--------比對測試回歸曲線相關(guān)系數(shù)。

（9）比對測試回歸曲線的斜率k、截距b和相關(guān)系數(shù)r均應(yīng)符合6.1.8的要求。

7.1.9平均無故障時間

（1）7.1.1～7.1.8檢測合格后，待測采樣器方能進行平均無故障時間的檢測。

（2）將待測采樣器整機置于符合采樣要求的檢測現(xiàn)場，每天按正常采樣要求運行采樣

器。記錄累計運行時間。

（3）檢測的前500h，每間隔7d對待測采樣器進行一次7.1.1的流量測試，在最后300h，

每間隔4d對待測采樣器進行一次7.1.1的流量測試。

（4）在此項檢測過程中，允許對待測采樣器進行正常維護，但不能更換待測采樣器的

零部件。

（5）在檢測過程中，若待測采樣器出現(xiàn)不符合項，即停止檢測，并以此時刻作為平均

無故障時間的終點。采樣器平均無故障時間（MTBF）應(yīng)符合6.1.11要求。

7.2PM2.5采樣器

7.2.1流量測量

檢測方法見7.1.1，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.1的要求。

7.2.2累計標(biāo)況體積示值誤差

檢測方法見7.1.2，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.2的要求。

7.2.3時鐘誤差

檢測方法見7.1.3，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.3的要求。

7.2.4大氣壓測量示值誤差

檢測方法見7.1.4，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.4的要求。

7.2.5溫度測量示值誤差

檢測方法見7.1.5，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.5的要求。

7.2.6噪聲

檢測方法見7.1.6，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.6的要求。

7.2.7環(huán)境氣壓、環(huán)境溫度和供電電壓變化的影響

7.2.7.1環(huán)境氣壓變化的影響

（1）依次連接待測采樣器和標(biāo)準(zhǔn)流量計，將其全部置于氣壓艙內(nèi)。調(diào)整設(shè)置氣壓測試

艙內(nèi)氣壓為80kPa。在艙內(nèi)氣壓達到（80±1）kPa后至少穩(wěn)定30min，保證采樣器內(nèi)的壓力

達到均衡狀態(tài)。

12

（2）在此狀態(tài)下進行6h連續(xù)測試，測試期間至少每隔5min記錄一次艙內(nèi)氣壓值、標(biāo)

準(zhǔn)流量計流量值和待測采樣器瞬時流量值。

（3）緩慢調(diào)節(jié)氣壓測試艙內(nèi)的氣壓至106kPa。在艙內(nèi)氣壓達到（106±1）kPa后至少

穩(wěn)定30min，保證待測采樣器內(nèi)的壓力達到均衡狀態(tài)。重復(fù)進行（2）的測試步驟。

（4）完成測試后，緩慢調(diào)節(jié)氣壓測試艙內(nèi)氣壓至實驗現(xiàn)場氣壓值，當(dāng)艙內(nèi)氣壓指示達

到實驗現(xiàn)場氣壓時，方可打開氣壓艙門取出待測采樣器。

（5）按照公式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）分別計算兩種氣壓狀態(tài)下的流量測試指標(biāo)。

測試結(jié)果應(yīng)符合6.2.7的要求。

7.2.7.2環(huán)境溫度和供電電壓變化的影響

（1）依次連接調(diào)壓器、待測采樣器和標(biāo)準(zhǔn)流量計將其置于恒溫環(huán)境中，分別在如下4

種條件下進行測試：

a）環(huán)境溫度（35±2）℃，交流電壓為（198±2）V；

b）環(huán)境溫度（35±2）℃，交流電壓為（242±2）V；

c）環(huán)境溫度（15±2）℃，交流電壓為（198±2）V；

d）環(huán)境溫度（15±2）℃，交流電壓為（242±2）V。

（2）設(shè)置環(huán)境溫度為（35±2）℃，調(diào)壓器輸出交流電壓為（198±2）V。穩(wěn)定至少30min，

保證待測采樣器內(nèi)的溫度達到均衡狀態(tài)。

（3）在此狀態(tài)下進行6h連續(xù)測試，測試期間至少每隔5min記錄一次環(huán)境溫度值、交

流電壓值、標(biāo)準(zhǔn)流量計和待測采樣器瞬時流量值。

（4）依次緩慢調(diào)節(jié)環(huán)境溫度設(shè)定值和調(diào)壓器輸出電壓值分別為b）、c）、d）三種條

件。每種條件至少穩(wěn)定30min，保證待測采樣器內(nèi)的溫度達到均衡狀態(tài)，重復(fù)進行（3）的

測試步驟。

（5）完成測試后，緩慢調(diào)節(jié)環(huán)境溫度至實驗現(xiàn)場溫度值，取出待測采樣器。

（6）按照公式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）分別計算四種條件下的流量測量指

標(biāo)。測試結(jié)果應(yīng)符合6.2.7的要求。

7.2.8切割性能

切割性能測試可使用分流測試法或靜態(tài)箱測試法。

單分散固態(tài)氣溶膠發(fā)生器發(fā)生單分散固態(tài)的氣溶膠顆粒。氣溶膠檢測儀器（例如氣溶膠

粒徑譜儀）測量單分散固態(tài)氣溶膠的粒徑和濃度。實驗粒子的粒徑要求見表2。

表2PM2.5實驗粒子的粒徑要求

實驗粒子的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑Da（μm）

1.5±0.252.0±0.252.2±0.252.5±0.252.8±0.253.0±0.253.5±0.254.0±0.5

分流測試法的操作步驟見7.1.7中（1）b）。

靜態(tài)箱測試法的操作步驟見7.1.7中（2）c）。

將得到的8個捕集效率平均值與對應(yīng)的氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學(xué)粒徑之間的回歸方程和曲線。通過回歸曲線得出切割器捕集效率分別為

16%、50%、84%時對應(yīng)的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

算切割器捕集效率的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.2.8要求。

13

7.2.9切割器加載測試

切割器加載測試可采用靜態(tài)箱加載測試法或?qū)嶋H樣品加載測試法。

7.2.9.1靜態(tài)箱加載測試法

（1）待測切割器安裝

將至少一臺待測切割器安裝到靜態(tài)箱中，保證箱體密閉。

（2）氣溶膠發(fā)生

使用多分散灰塵發(fā)生器，發(fā)生濃度為（150±10）μg/m3的顆粒物。

（3）加載測試

a）將生成的顆粒物通入靜態(tài)箱并充分混合，為確保靜態(tài)箱內(nèi)顆粒物濃度均勻，使用氣

溶膠檢測儀器測量靜態(tài)箱中三個以上點位的顆粒物濃度，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)≤10%。

b）啟動待測采樣器，連續(xù)運行一個維護周期（運行時間≥7d，每天≥20h），進行加載。

c）加載運行完成后，將待測切割器按7.2.8進行切割性能測試。待測切割器切割性能指

標(biāo)Da50和σg均應(yīng)符合6.2.8要求。

7.2.9.2實際樣品加載測試法

3

（1）將待測PM2.5采樣器置于PM2.5濃度為（100～150）μg/m的環(huán)境中，連續(xù)運行一

個維護周期（運行時間≥7d，每天≥20h），進行加載。

（2）加載運行完成后，將待測切割器按7.2.8進行切割性能測試。待測切割器切割性能

指標(biāo)Da50和σg均應(yīng)符合6.2.8要求。

7.2.10參比方法比對測試

參比方法參照HJ618。參比方法使用的采樣器至少3臺，待測采樣器與參比采樣器同步

采樣，參比采樣器與待測采樣器安放位置應(yīng)相距（2～4）m（當(dāng)采樣流量低于200L/min時，

距離應(yīng)在1m左右），采樣入口位于同一高度。取相同采樣時間段內(nèi)的待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)

Ci,j和參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)Ri,j作為一個數(shù)據(jù)對，這里的i是采樣器的序號（i=1～3），j是有效

樣品的個數(shù)（j=1～23），每組樣品的采樣時間為（24±1）h，共測試23組樣品。

（1）按公式（16）計算3臺參比采樣器測試每組PM2.5樣品濃度的平均值Rj，Rj應(yīng)盡

量選擇在（3～200）μg/m3。

（2）分別計算3臺參比采樣器測量每組樣品濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差或相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，應(yīng)小于等

于5μg/m3或5%的要求，則該組參比測試數(shù)據(jù)有效。

（）按公式（）計算臺待測采樣器測量的對應(yīng)時間段內(nèi)樣品濃度的平均值。

3173PM2.5Cj

（4）按公式（18）計算3臺待測采樣器測量每組樣品濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差CPj。

（5）按公式（23）計算3臺待測采樣器的平行性CP，當(dāng)CP≤15%時，待測采樣器監(jiān)測

數(shù)據(jù)有效。

123

CP(CP)2（）

=×∑j…………………23

23j=1

式中：CP--------待測采樣器的平行性，%

CPj--------3臺待測采樣器測量第j組樣品濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，%。

（6）當(dāng)參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)和待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)都有效時，組成一組有效數(shù)據(jù)對。

每一批次比對至少取得23組有效數(shù)據(jù)對。將參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)與相應(yīng)的待測采樣器監(jiān)測

14

數(shù)據(jù)進行線性回歸分析，以參比采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)為橫軸，待測采樣器監(jiān)測數(shù)據(jù)為縱軸，按公

式（24）計算回歸曲線的斜率k。

23

∑(Rj?R)×(Cj?C)

j=1…………………（24）

k=23

2

∑(Rj?R)

j=1

式中：k---------比對測試回歸曲線斜率；

C--------23組待測采樣器測量樣品濃度的平均值，μg/m3；

3

Cj--------3臺待測采樣器測量第j組樣品濃度的平均值,μg/m；

R---------23組參比采樣器測量樣品濃度的平均值，μg/m3；

3

Rj--------3臺參比采樣器測量第j組樣品濃度的平均值，μg/m。

（7）按公式（25）計算回歸曲線的截距b。

b=C?k×R…………...........…（25）

式中：b--------比對測試回歸曲線截距，μg/m3。

（8）按公式（26）計算回歸曲線的相關(guān)系數(shù)r。

23

(RR)(CC)

∑j?×j?

r=j=1………（26）

2323

(RR)2(CC)2

∑∑j?×j?

jj==11

式中：r--------比對測試回歸曲線相關(guān)系數(shù)。

（9）比對測試回歸曲線的斜率k、截距b和相關(guān)系數(shù)r均應(yīng)符合6.2.10的要求。

7.2.11平均無故障時間

（1）7.2.1～7.2.10檢測合格后，待測采樣器方能進行平均無故障時間的檢測。

（2）檢測方法見7.1.9中（2）、（3）、（4）、（5），檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.11的要求。

8檢測項目

PM10和PM2.5采樣器檢測項目見表3。