環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法(HJ 653-2013)

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ653-2013

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)

要求及檢測方法

SpecificationsandTestProceduresforAmbientAirQualityContinuous

AutomatedMonitoringSystemforPM10andPM2.5

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請以中國環(huán)境科學出版社出版的正式標準文本為準。

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)量標準》（GB3095-2012），規(guī)范環(huán)境空氣中顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測

系統(tǒng)的性能和質(zhì)量，制定本標準。

本標準規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱PM10和

PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)）的技術(shù)要求、性能指標和檢測方法。

本標準中附錄A為規(guī)范性附錄。

本標準為首次發(fā)布。

本標準由環(huán)境保護部科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

本標準環(huán)境保護部2013年7月30日批準。

本標準自2013年8月1日起實施。

本標準由環(huán)境保護部解釋。

III

環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要

求及檢測方法

1適用范圍

本標準規(guī)定了環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求、性能指

標和檢測方法。

本標準適用于環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和檢測。

2規(guī)范性引用文件

本標準內(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

標準。

GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標準

GB/T17214.1工業(yè)過程測量和控制裝置工作條件第1部分：氣候條件

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準。

3.1

空氣動力學當量直徑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

切割器particleseparatedevice

指具有將不同粒徑粒子分離功能的裝置。

3.3

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)的粒子空氣動力學當量直徑。

3.4

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

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

3.5

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當量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細顆粒物。

3.6

標準狀態(tài)standardstate

指溫度為273K，壓力為101.325kPa時的狀態(tài)。本標準污染物濃度值均為標準狀態(tài)下濃

度值。

1

3.7

參比方法referencemethod

國家發(fā)布的標準方法。

3.8

捕集效率的幾何標準偏差（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)的粒子空氣動力學當量直徑Da16與捕集效率為50%時對應(yīng)

的粒子空氣動力學當量直徑Da50的比值；

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

的粒子空氣動力學當量直徑Da84的比值。

上述兩個比值均應(yīng)符合σg=1.5±0.1(PM10連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng))、σg=1.2±0.1(PM2.5連續(xù)監(jiān)測系

統(tǒng))的要求。計算公式見（1）、（2）式：

Da16

σg=…………（1）

Da50

Da50

σg=…………（2）

Da84

式中：σg--------捕集效率的幾何標準偏差，%；

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

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

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

3.9

儀器平行性parallelismofmonitors

指每一批次數(shù)據(jù)結(jié)果的均方根。

3.10

氣溶膠傳輸效率aerosoltransportefficiency

指通過采樣管進入監(jiān)測儀的氣溶膠量與進入采樣管前氣溶膠總量的百分比。

4系統(tǒng)組成與原理

4.1系統(tǒng)的組成

PM10和PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)包括樣品采集單元、樣品測量單元、數(shù)據(jù)采集和傳輸單元以

及其他輔助設(shè)備。

4.1.1樣品采集單元

樣品采集單元由采樣入口、切割器和采樣管等組成。將環(huán)境空氣顆粒物進行切割分離，

并將目標顆粒物輸送到樣品測量單元。

4.1.2樣品測量單元

樣品測量單元對采集的環(huán)境空氣PM10或PM2.5樣品進行測量。

2

4.1.3數(shù)據(jù)采集和傳輸單元

數(shù)據(jù)采集和傳輸單元采集、處理和存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能按中心計算機指令傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)

和系統(tǒng)工作狀態(tài)信息。

4.1.4其它輔助設(shè)備

其它輔助設(shè)備包括安裝儀器設(shè)備所需要的機柜或平臺、安裝固定裝置、采樣泵等。

4.2方法原理

PM10和PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)所配置監(jiān)測儀器的測量方法為β射線吸收法或微量振蕩天平

法。

5技術(shù)要求

5.1外觀要求

5.1.1PM10和PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)有產(chǎn)品銘牌，銘牌上應(yīng)標有儀器名稱、型號、生產(chǎn)單位、

出廠編號、制造日期等信息。

5.1.2PM10和PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)外觀應(yīng)完好無損，無明顯缺陷，各零、部件連接可靠，各

操作鍵、按鈕靈活有效。

5.2工作條件

5.2.1切割器在以下環(huán)境條件中應(yīng)能正常工作：

環(huán)境溫度：（-30～50）℃；

大氣壓：（80～106）kPa。

5.2.2監(jiān)測儀在以下環(huán)境條件中應(yīng)能正常工作：

環(huán)境溫度：（15～35）℃；

相對濕度：≤85%；

大氣壓：（80～106）kPa。

5.2.3供電電壓

AC（220±22）V，（50±1）Hz。

注：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?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，監(jiān)測儀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，監(jiān)測儀在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。

5.3.3β射線源安全

PM10和PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)所配置監(jiān)測儀器的測量方法為β射線吸收法時，使用的β

射線源應(yīng)符合放射性安全標準。

3

5.4功能要求

5.4.1濾膜要求

在規(guī)定膜面流速下，PM10采樣濾膜要求對0.3μm顆粒物的截留效率≥99%，PM2.5采樣

濾膜要求對0.3μm顆粒物的截留效率≥99.7%；

5.4.2具備顯示和設(shè)置系統(tǒng)時間的功能及時間標簽功能，數(shù)據(jù)為設(shè)置時段的平均值；

5.4.3具備記錄或輸出測量過程中的環(huán)境大氣壓、環(huán)境溫度、流量和濃度等數(shù)據(jù)的功能；

5.4.4具備數(shù)字信號輸出功能，數(shù)據(jù)采集和存儲記錄要求應(yīng)符合附錄A的要求；

5.4.5具備三個月以上數(shù)據(jù)的存儲能力。

5.4.6儀器掉電后，能自動保存數(shù)據(jù)；恢復供電后系統(tǒng)可自動啟動，恢復運行狀態(tài)并正常開

始工作。

6性能指標

6.1PM10連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

6.1.1濃度測量范圍

（0～1000）μg/m3或（0～10000）μg/m3（可選），最小顯示單位0.1μg/m3。

6.1.2切割性能

50%切割粒徑：Da50=（10±0.5）μm；

捕集效率的幾何標準偏差：σg=1.5±0.1。

6.1.3時鐘誤差

（1）在監(jiān)測儀正常工作狀態(tài)下測試6h，時鐘誤差±20s。

（2）斷開監(jiān)測儀的供電總計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℃。

6.1.5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。

6.1.6流量穩(wěn)定性

24h內(nèi)，每一次測試時間點流量變化±10%設(shè)定流量，24h平均流量變化±5%設(shè)定流量。

6.1.7校準膜重現(xiàn)性

監(jiān)測儀校準膜重現(xiàn)性±2%（標稱值）。

6.1.8電壓變化穩(wěn)定性

供電電壓變化±10%，監(jiān)測儀標準膜測量值的變化±5%（標稱值）。

6.1.9儀器平行性

三臺（套）儀器平行性≤10%。

6.1.10參比方法比對測試

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±0.15；

4

截距：（0±10）μg/m3；

相關(guān)系數(shù)≥0.95。

6.1.11有效數(shù)據(jù)率

連續(xù)運行至少90天，有效數(shù)據(jù)率不低于85%。

6.2PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

6.2.1濃度測量范圍

（0～1000）μg/m3或（0～10000）μg/m3（可選），最小顯示單位0.1μg/m3。

6.2.2切割性能

50%切割粒徑：Da50=（2.5±0.2）μm；

捕集效率的幾何標準偏差：σg=1.2±0.1。

6.2.3時鐘誤差

（1）在監(jiān)測儀正常工作狀態(tài)下測試6h，時鐘誤差±20s。

（2）斷開監(jiān)測儀的供電總計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℃。

6.2.5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。

6.2.6流量測試

在監(jiān)測儀正常工作條件下，使用標準流量計在采樣入口處檢測流量，符合以下指標：

（1）平均流量偏差±5%設(shè)定流量；

（2）流量相對標準偏差≤2%；

（3）平均流量示值誤差≤2%。

6.2.7校準膜重現(xiàn)性

監(jiān)測儀校準膜重現(xiàn)性±2%（標稱值）。

6.2.8環(huán)境氣壓、環(huán)境溫度及供電電壓變化的影響

監(jiān)測儀分別在不同的氣壓、溫度和供電電壓等6種環(huán)境條件下進行測試，其流量性能指

標應(yīng)符合6.2.6要求。

6.2.9氣溶膠傳輸效率

采樣管氣溶膠傳輸效率≥97%。

6.2.10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符合6.2.2要求。

6.2.11儀器平行性

三臺（套）儀器平行性≤15%。

6.2.12參比方法比對測試

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±0.15；

5

截距：（0±10）μg/m3；

相關(guān)系數(shù)≥0.93。

6.2.13有效數(shù)據(jù)率

連續(xù)運行至少90天，有效數(shù)據(jù)率不低于85%。

7檢測方法

7.1PM10連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

7.1.1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。

7.1.1.1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準偏差。

（1）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。

表1PM10實驗粒子的粒徑要求

實驗粒子的空氣動力學當量直徑Da（μm）

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

（2）分流法測試

a）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。

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

化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒。

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

d）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。

e）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。重復以上c）～

d）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。

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

C

η=2ij×100%

ijC

1ij………（3）

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）。

g）按公式（4）分別計算得到8個粒徑點捕集效率的平均值。

6

3

∑ηij

η=j=1×100%……（4）

i3

式中：ηi--------每個粒徑點捕集效率的平均值（i=1～8），%。

h）按公式（5）計算每個粒徑點的捕集效率相對標準偏差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%…………（5）

vi2

ηi

式中：Cvi--------每個粒徑點捕集效率的相對標準偏差（i=1～8），%。

（3）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粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學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)的空氣動力學當量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

算切割器捕集效率的幾何標準偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.1.2要求。

7.1.1.2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準偏差。

（1）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。

（2）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。

（3）靜態(tài)箱法測試

a）將生成的空氣動力學當量直徑（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準偏差≤10%，記錄三點的

氣溶膠平均濃度C111。

b）啟動待測監(jiān)測儀的采樣泵，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（3）計算該粒徑下氣溶膠捕集效率η11。

c）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。重復以上a）～

b）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。

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

e）按公式（4）分別計算得到8個粒徑點捕集效率的平均值。

f）按公式（5）計算每個空氣動力學粒徑點的捕集效率相對標準偏差Cvi，如果Cvi超過

7

10%，則該粒徑點的捕集效率測試無效。

（4）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粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學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)的空氣動力學當量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

算切割器捕集效率的幾何標準偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.1.2要求。

7.1.2時鐘誤差

7.1.2.1監(jiān)測儀正常工作過程條件下時鐘誤差

在待測監(jiān)測儀正常工作過程中，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，當運行6h±60s時，分別讀取和記錄待測監(jiān)測儀顯示時間t1和秒表顯

示時間t2。按公式（6）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。

Δt=t1?t0?t2……（6）

式中：Δt--------時鐘誤差，s；

t0--------待測監(jiān)測儀開始時間，（時-分-秒）；

t1--------待測監(jiān)測儀結(jié)束時間，（時-分-秒）；

t2--------秒表顯示時間，（時-分-秒）。

7.1.2.2監(jiān)測儀斷電條件下時鐘誤差

在待測監(jiān)測儀正常工作過程中，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。當運行6h±60s時，分別讀取和記錄待測監(jiān)測儀顯示時間t1和秒表顯示

時間t2。按公式（6）計算時鐘誤差。檢測結(jié)果應(yīng)符合6.1.3中第（2）條要求。

7.1.3溫度測量示值誤差

將待測監(jiān)測儀或溫度檢測單元放入恒溫環(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，分別讀取并記錄標準溫度值tsi和待測監(jiān)測儀顯示溫度值

tpi。按公式（7）計算待測監(jiān)測儀的溫度測量示值誤差Δti。重復測量3次，每個測試點的平

均值應(yīng)符合6.1.4的要求。

Δtt=?t

ipisi…………（7）

式中：Δti--------第i個測試點溫度測量示值誤差，℃；

tpi--------第i個測試點待測監(jiān)測儀的環(huán)境溫度示值，℃；

tsi--------第i個測試點標準溫度值，℃；

i--------測試點序號，（i=1～4）。

7.1.4大氣壓測量示值誤差

將待測監(jiān)測儀或壓力檢測單元放入氣壓艙中，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，分別讀取并記錄標準壓力

值Bi和待測監(jiān)測儀顯示壓力值Pi。按公式（8）計算待測監(jiān)測儀的大氣壓測量示值誤差δpi。

8

重復測量3次，每個檢測點的平均值應(yīng)符合6.1.5的要求。

δpi=Bi?Pi…………（8）

式中：δpi--------第i個測試點待測監(jiān)測儀大氣壓測量示值誤差，kPa；

Pi--------第i個測試點標準壓力值，kPa；

Bi--------第i個測試點待測監(jiān)測儀壓力測量值，kPa；

i---------測試點序號，（i=1～5）。

7.1.5流量穩(wěn)定性

待測監(jiān)測儀預熱穩(wěn)定后，調(diào)整系統(tǒng)初始進樣流量為設(shè)定流量值F（i）（0），待測監(jiān)測儀連續(xù)

運行，分別在待測監(jiān)測儀運行6、12、18和24h時記錄采樣流量值，將每天記錄的4個采樣

流量值進行算術(shù)平均，計算待測監(jiān)測儀24h采樣流量的平均值，按式（9）計算待測監(jiān)測儀

24h采樣流量偏差ΔFi，按式（10）計算待測監(jiān)測儀當天每個測試時間點的采樣流量偏差ΔF

（i）（t）。每天測試結(jié)束后可對待測監(jiān)測儀采樣流量進行重新調(diào)整，測試7天，重復上述操作，

每天的ΔFi和ΔF（i）（t）應(yīng)符合第6.1.6要求。

Fi?F()()i0

ΔFi=×100%………………（9）

F()()i0

式中：ΔFi-----------待測監(jiān)測儀24h采樣流量偏差，%；

Fi-----------待測監(jiān)測儀24h采樣流量平均值，L/min；

F（i）（0）------待測監(jiān)測儀每天采樣流量初始設(shè)定值，L/min；

i-------------測試天數(shù)，（i=1～7）。

F()()it?F()()i0

ΔF(i)(t)=………………（10）

F()()i0

式中：ΔF（i）（t）-------待測監(jiān)測儀每個測試時間點采樣流量偏差，%；

F（i）（t）-------待測監(jiān)測儀每天每個測試時間點的采樣流量值，L/min；

t--------------每天的測試次數(shù)，（t=1～4）。

7.1.6校準膜重現(xiàn)性

待測監(jiān)測儀預熱穩(wěn)定后，按照操作規(guī)程插入校準膜片，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄顯示值，重復

上述操作兩次，計算標準膜讀數(shù)的平均值。重復上述操作，測試3天，按式（11）計算每天

的標準膜重現(xiàn)性SCi，每天的SCi應(yīng)符合6.1.7的要求。

Ci?C0

SCi=×100%………………（11）

C0

式中：SCi--------待測監(jiān)測儀第i天標準膜重現(xiàn)性，%；

待測監(jiān)測儀第天標準膜測量平均值，2（）；

Ci--------iμg/cmμg

2

C0--------校準膜的標稱值，μg/cm（μg）；

i----------測試天數(shù)，（i=1～3）。

7.1.7電壓變化穩(wěn)定性

待測監(jiān)測儀預熱穩(wěn)定后，在正常電壓條件下，放入校準膜，穩(wěn)定后記錄待測監(jiān)測儀讀數(shù)

9

W；調(diào)節(jié)電壓為高于原初始電壓值10%，放入同一校準膜，穩(wěn)定后記錄待測監(jiān)測儀讀數(shù)X；

同樣調(diào)節(jié)待測監(jiān)測儀電壓為低于原初始電壓值10%，放入同一校準膜，穩(wěn)定后記錄待測監(jiān)

測儀讀數(shù)Y。按式（12）計算電壓變化的穩(wěn)定性V，應(yīng)符合6.1.8的要求。

X?WY?W

V=×100%或×100%…………（12）

RR

式中：V--------電壓變化穩(wěn)定性，%；

W--------初始電壓條件下校準膜測量值，μg/cm2（μg）；

X--------調(diào)節(jié)電壓為高于初始電壓＋10%時，校準膜測量值，μg/cm2（μg）；

Y--------調(diào)節(jié)電壓為低于初始電壓－10%時，校準膜測量值，μg/cm2（μg）；

R--------校準膜的標稱值，μg/cm2（μg）。

7.1.8儀器平行性

在同一試驗環(huán)境條件下，將三臺待測監(jiān)測儀的采樣器入口調(diào)整到同一高度，待測監(jiān)測儀

之間的距離為（2～4）m，分別進行采樣流量校準和設(shè)置后，進行儀器平行性測試。測試環(huán)

境大氣中的PM10濃度，每組樣品連續(xù)測試24h，共測試10組樣品；記錄每臺待測監(jiān)測儀每

次測量濃度值Cij，i為待測監(jiān)測儀的編號（i=1～3），j為檢測樣品的序號（j=1～10），每個

樣品三臺待測監(jiān)測儀測量結(jié)果的平均值為。當＜3時，測試結(jié)果無效。按公式

CjCj30μg/m

（13）計算3臺待測監(jiān)測儀測試結(jié)果的相對標準偏差Pj，按公式（14）計算3臺待測監(jiān)測儀

平行性P，應(yīng)符合6.1.9的要求。

3

2

∑()Cij?Cj

i=1

2

Pj=×100%………………（13）

Cj

式中：Pj--------3臺待測監(jiān)測儀第j個樣品測量結(jié)果的相對標準偏差，%；

3

Cij--------第i臺待測監(jiān)測儀測量第j個樣品的PM10濃度值，μg/m；

臺待測監(jiān)測儀測量第個樣品的濃度平均值，3。

Cj--------3jPM10μg/m

110

2（）

P=×∑(Pj)×100%………14

10j=1

式中：P--------儀器平行性，%。

7.1.9參比方法比對測試

參比方法參照HJ618。參比方法使用的采樣器至少3臺，待測監(jiān)測儀自動監(jiān)測與參比

方法測試同步進行，采樣器與待測監(jiān)測儀安放位置相距（2～4）m（當采樣流量低于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)的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)Ci,j

和參比方法測試數(shù)據(jù)Ri,j作為一個數(shù)據(jù)對，i是儀器的序號（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（15）計算3臺采樣器參比方法測試每組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………（15）

j3

3

式中：Rj--------3臺采樣器測量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

Ri,j--------第i臺采樣器測量第j個樣品的濃度值，μg/m。

（2）分別計算每組采樣器參比方法測試結(jié)果的標準偏差或相對標準偏差，應(yīng)小于等于

5μg/m3或7%，則該組參比測試數(shù)據(jù)有效。

（3）按公式（16）計算3臺待測監(jiān)測儀測試對應(yīng)時間段內(nèi)PM10濃度的平均值Cj。按

7.1.8計算10組待測監(jiān)測儀測試結(jié)果的平行性，應(yīng)符合6.1.9要求。

3

C

∑i,j

C=i=1………（16）

j3

3

式中：Cj--------3臺待測監(jiān)測儀測量第j組樣品濃度的平均值，μg/m；

3

Ci,j--------第i臺待測監(jiān)測儀測量第j個樣品的濃度值，μg/m。

（4）當參比測試數(shù)據(jù)和自動監(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

33

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

測試數(shù)據(jù)與相應(yīng)的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進行線性回歸分析，以參比測試數(shù)據(jù)為橫軸，待測監(jiān)測儀數(shù)

據(jù)為縱軸，按公式（17）計算回歸曲線的斜率k。

10

∑(Rj?R)×(Cj?C)

j=1…………（17）

k=10

2

∑(Rj?R)

j=1

式中：k----------比對測試回歸曲線斜率；

C--------10組待測監(jiān)測儀測量濃度的平均值，μg/m3；

R--------10組參比采樣器測量濃度的平均值，μg/m3。

（5）按公式（18）計算回歸曲線的截距b。

b=C?k×R………………（18）

式中：b--------比對測試回歸曲線截距，μg/m3。

（6）按公式（19）計算回歸曲線的相關(guān)系數(shù)r。

10

(RR)(CC)

∑j?×j?

r=j=1……………（19）

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)。

（7）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6.1.10的要求。

7.1.10有效數(shù)據(jù)率

待測監(jiān)測儀在通過調(diào)試后，開始連續(xù)至少90天的運行，測試有效數(shù)據(jù)率。期間要對每

11

次維護時間、維修時間及內(nèi)容進行詳細記錄，同時考核3臺待測監(jiān)測儀90天運行監(jiān)測數(shù)據(jù)

日均值。在完成90天的運行后，有效數(shù)據(jù)率D應(yīng)符合6.1.11的要求。

（1）統(tǒng)計記錄全部90天內(nèi)待測監(jiān)測儀正常維護時間的小時數(shù)T1。

（2）采集系統(tǒng)的日均值濃度數(shù)據(jù)，計算除正常維護日外3臺待測監(jiān)測儀每天測試數(shù)據(jù)

的標準偏差SD和相對標準偏差RSD，當滿足SD＞10μg/m3，同時RSD＞20%時，記錄為數(shù)

據(jù)異常，出現(xiàn)1天，異常數(shù)據(jù)時間記為24h，統(tǒng)計全部待測監(jiān)測儀數(shù)據(jù)異常的天數(shù)，計算90

天內(nèi)三臺待測監(jiān)測儀數(shù)據(jù)異常時間的小時數(shù)T2。

（3）待測監(jiān)測儀運行出現(xiàn)故障時，記錄從開始維修到結(jié)束維修，待測監(jiān)測儀正常運行

的時間t3，當t3＞4h，無法統(tǒng)計當日日均濃度值，則此次維修時間記為24h。統(tǒng)計記錄全部

90天內(nèi)待測監(jiān)測儀故障維修時間的小時數(shù)T3。

（4）按公式（20）計算有效數(shù)據(jù)率。

T+T+T

D=(1?123)×100%……………（20）

90×24

式中：D--------有效數(shù)據(jù)率，%；

T1--------測試期間待測監(jiān)測儀正常維護時間的小時數(shù)，h；

T2--------測試期間待測監(jiān)測儀數(shù)據(jù)異常時間的小時數(shù)，h；

T3--------測試期間待測監(jiān)測儀故障維修的小時數(shù)，h。

7.2PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

7.2.1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當量直徑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7.1.1.1中（2）。

靜態(tài)箱測試法的操作步驟見7.1.1.2中（1）、（3）。

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粒徑進行擬合，得出捕集效率

與氣溶膠空氣動力學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)的空氣動力學當量直徑Da16、Da50、Da84，按照公式（1）、（2）計

算切割器捕集效率的幾何標準偏差σg，Da50和σg應(yīng)符合6.2.2要求。

7.2.2時鐘誤差

檢測方法見7.1.2，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.3的要求。

7.2.3溫度測量示值誤差

檢測方法見7.1.3，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.4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6.2.5的要求。

7.2.5流量測試

取下采樣入口和切割器，將標準流量計的出氣口通過流量測量適配器連接到待測監(jiān)測儀

12

的進氣口。開啟待測監(jiān)測儀，預熱后進入流量檢測界面，待測監(jiān)測儀顯示的流量穩(wěn)定后開始

測試。測試連續(xù)進行6h，至少每隔5min記錄一次標準流量計和待測監(jiān)測儀的瞬時流量值（工

況）。測試完成后，按照公式（21）、（22）、（23）、（24）、（25）計算流量測試的相關(guān)指標。

測試結(jié)果應(yīng)符合6.2.6的要求。

1n

（）

QR=∑QRi………21

ni=1

式中：QR--------測試期間標準流量計平均流量值，L/min；

QRi--------測試期間標準流量計瞬時流量值，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

QQ（）

C=∑Ci……22

ni=1

式中：QC--------測試期間待測監(jiān)測儀平均流量值，L/min；

QCi--------測試期間待測監(jiān)測儀瞬時流量值，L/min。

QR?Qs

ΔQR=×100%………………（23）

Qs

式中：ΔQR------平均流量偏差，%；

Qs----------待測監(jiān)測儀設(shè)定的采樣流量，L/min。

n

QQ2

∑()Ri?R

i=1

n?1

CVR=×100%………（24）

QR

式中：CVR--------流量相對標準偏差，%。

QR?QC

Qdiff=×100%………………（25）

QR

式中：Qdiff-------流量示值誤差，%。

7.2.6校準膜重現(xiàn)性

檢測方法見7.1.6，檢測結(jié)果應(yīng)符合6.2.7的要求。

7.2.7環(huán)境氣壓、環(huán)境溫度及供電電壓變化的影響

7.2.7.1環(huán)境氣壓變化的影響

（1）依次連接待測監(jiān)測儀、采樣泵和標準流量計，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，保證待測監(jiān)

測儀內(nèi)的壓力達到均衡狀態(tài)。

（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

準流量計流量值和待測監(jiān)測儀瞬時流量值。

13

（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，保證待測監(jiān)測儀內(nèi)的壓力達到均衡狀態(tài)。重復進行（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監(jiān)測儀。

（5）按照公式（21）、（22）、（23）、（24）、（25）分別計算兩種氣壓狀態(tài)下的流量測試

指標。測試結(jié)果應(yīng)符合6.2.8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、待測監(jiān)測儀、采樣泵和標準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，

保證待測監(jiān)測儀內(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、標準流量計和待測監(jiān)測儀瞬時流量值。

（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，保證待測監(jiān)測儀內(nèi)的溫度達到均衡狀態(tài)，重復進行（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，取出待測監(jiān)測儀。

（6）按照公式（21）、（22）、（23）、（24）、（25）分別計算四種條件下的流量測試指標。

測試結(jié)果應(yīng)符合6.2.8的要求。

7.2.8氣溶膠傳輸效率

（1）依次連接靜態(tài)箱出口分流管、待測監(jiān)測儀采樣管、流量適配器和氣溶膠檢測儀器，

采樣管應(yīng)豎直放置。

（2）采用單分散固態(tài)氣溶膠發(fā)生器在靜態(tài)箱內(nèi)生成空氣動力學直徑為（3±0.25）μm的

霧化單分散固態(tài)氣溶膠顆粒。使用氣溶膠檢測儀器測量單分散固態(tài)氣溶膠顆粒的粒徑，確認

其符合要求。

（3）氣溶膠發(fā)生穩(wěn)定后，使用氣溶膠檢測儀器分別測量箱體內(nèi)和待測采樣管出口的單

分散固態(tài)氣溶膠顆粒濃度，記錄為σ1和σ2。

（4）按照公式（26）計算采樣管的氣溶膠傳輸率T，重復測量三次，平均值應(yīng)符合6.2.9

的要求。

σ

T=2×100%…………………（26）

σ1

式中：T--------氣溶膠傳輸效率，%；

3

σ1--------靜態(tài)箱內(nèi)氣溶膠濃度值，/m；

3

σ2--------待測采樣管出口氣溶膠濃度值，/m。

14

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

將至少一臺待測監(jiān)測儀的切割器安裝到靜態(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，其相對標準偏差應(yīng)≤10%。

b）啟動待測監(jiān)測儀，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7.2.1進行切割性能測試。待測切割器切割性能指

標Da50和σg均應(yīng)符合6.2.2要求。

7.2.9.2實際樣品加載測試法

3

（1）將待測PM2.5連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)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7.2.1進行切割性能測試。待測切割器切割性能

指標Da50和σg均應(yīng)符合6.2.2要求。

7.2.10儀器平行性

在同一試驗環(huán)境條件下，將三臺待測監(jiān)測儀的采樣器入口調(diào)整到同一高度，待測監(jiān)測儀

之間的距離為（2～4）m，分別進行采樣流量校準和設(shè)置后，進行