《粉塵采樣器技術(shù)條件》

ICS13.100

C70

備案號：AQ

中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準

AQ4217—2012

代替LD62—1994

粉塵采樣器技術(shù)條件

Technicalrequirementsfordustsampler

（報批稿）

（本稿完成日期：2011-10-26）

2012-03-31發(fā)布2012-09-01實施

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

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I

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粉塵采樣器技術(shù)條件

1范圍

本標準規(guī)定了粉塵采樣器的的技術(shù)要求、試驗方法、標志、包裝、運輸和貯存等。

本標準適用于作業(yè)場所定點采集空氣中總粉塵和呼吸性粉塵的采樣器，不適用于個體粉塵采樣器。

本標準適用于粉塵采樣器生產(chǎn)企業(yè)，并對使用單位正確選用有指導(dǎo)作用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫（GB/T2423.1—2008，IEC

60068-2-1：2007，IDT）

GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫（GB/T2423.2—2008，IEC

60068-2-2：2007，IDT）

GB/T2423.3電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗（GB/T2423.3

—2006，IEC60068-2-78：2001，IDT）

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）（GB/T

2423.4—2008，IEC60068-2-30：2005，IDT）

GB/T2423.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊（GB/T2423.5—1995，

idtIEC60068-2-27：1987）

GB/T2423.8電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ed:自由跌落（GB/T2423.8—1995，

idtIEC60068-2-32：1990）

GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）（GB/T2423.10

—2008，IEC60068-2-6：1995，IDT）

GB/T3768聲學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（GB/T3768

一1996，eqvISO3746：1995）

GB3836.1爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求（GB3836.1—2010，IEC60079-0：2007，MOD）

GB3836.2爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設(shè)備（GB3836.2—2010，IEC60079-1：

2007，MOD）

GB3836.3爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護的設(shè)備（GB3836.3—2010，IEC60079-7：

2006，IDT）

GB3836.4爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護的設(shè)備（GB3836.4—2010，IEC60079-11：

2006，MOD）

GB4208外殼防護等級（IP代碼）（GB4208—2008，IEC60529：2001，IDT）

GB/T10111隨機數(shù)的產(chǎn)生及其在產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗中的應(yīng)用程序

GBZ2.1—2007工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學有害因素

JJG520粉塵采樣器檢定規(guī)程

1

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MT/T154.10煤礦用安全儀器儀表產(chǎn)品型號編制方法和管理辦法

MT394呼吸性粉塵測量儀采樣效能測定方法

3術(shù)語和定義

GBZ2.1—2007界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

工作場所workplace

勞動者進行職業(yè)活動的所有地點。

3.2

粉塵采樣器dustsampler

采集懸浮于空氣中微小固體顆粒的儀器。

3.3

總粉塵totaldust

可進入整個呼吸道（鼻、咽和喉、胸腔支氣管、細支氣管和肺泡）的粉塵，簡稱總塵。技術(shù)上系用

總粉塵采樣器按標準方法在呼吸帶測得的所有粉塵。

3.4

呼吸性粉塵respirabledust

按呼吸性粉塵標準測定方法所采集的可進入肺泡的粉塵粒子，其空氣動力學直徑均在7.07μm以下，

空氣動力學直徑5μm粉塵粒子的采樣效率為50%，簡稱“呼塵”。

3.5

采樣器入口阻力inletresistanceforsampler

采樣器工作時空氣通過荷塵濾膜的壓力損失。

4粉塵采樣器分類

4.1按防爆性能分類

4.1.1防爆型粉塵采樣器；

4.1.2普通型粉塵采樣器。

4.2按采塵粒徑范圍分類

4.2.1總粉塵采樣器；

4.2.2呼吸性粉塵采樣器。

4.3按流量大小分類

4.3.1低流量采樣器；

4.3.2中流量采樣器；

2

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4.3.3大流量采樣器。

4.4按采樣方式分類

4.4.1直讀式采樣器；

4.4.2濾膜式采樣器。

4.5按采樣時間分類

4.5.1短時采樣器；

4.5.2連續(xù)采樣器。

5技術(shù)要求

5.1采樣器在下列環(huán)境中應(yīng)能正常工作：

5.1.1工作溫度：（-15～40）℃。

5.1.2相對濕度：＜95％。

5.1.3大氣壓力：（86～116）kPa。

5.1.4在爆炸環(huán)境中使用的采樣器應(yīng)符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3和GB3836.4的有關(guān)規(guī)

定。

5.2一般要求

5.2.1設(shè)計

5.2.1.1采樣器主機與采樣頭的連接應(yīng)牢固且氣密性良好；呼吸性粉塵切割器各個連接處宜采用具有

一定彈性的材質(zhì)，或配搭密封材料以保證氣密性；如采用連接管，需用強度高、抗破裂、柔性好的優(yōu)質(zhì)

硅膠管；如有流量計，其準確度等級應(yīng)不低于2.5級，分辨率為0.1L/min。

5.2.1.2使用交流電源為（220±20）V、50Hz，或適用于現(xiàn)場環(huán)境的電源適配器；自備直流電源時，

充電一次維持采樣時間，短時采樣器應(yīng)大于100min，連續(xù)采樣器應(yīng)大于8h。

5.2.1.3總粉塵采樣器采樣流量范圍分為低流量（5～30）L／min、中流量（30～80）L／min和大流

量（＞80）L/min；呼吸性粉塵采樣器采樣流量范圍為（1～40）L／min。

5.2.1.4采樣器所配濾膜應(yīng)與采樣頭的濾膜夾直徑相適應(yīng)。

5.2.1.5直讀式采樣器應(yīng)有顯示采樣濃度功能。

5.2.2外觀質(zhì)量和標記

5.2.2.1采樣器應(yīng)完好，其表面和粉塵分離裝置不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂縫、變形等缺陷；涂鍍

層不應(yīng)起泡、龜裂和脫落；金屬零件不應(yīng)有銹蝕和機械損傷。

5.2.2.2開關(guān)、按鍵的操作應(yīng)靈活、可靠，各旋鈕無松動和破損，各零部件連接應(yīng)緊固可靠；通電時，

電器和電路及計時器等應(yīng)能正常工作且無燒損或其他異?，F(xiàn)象。

5.2.2.3每臺采樣器應(yīng)標明產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型號、測量范圍、出廠編號、制造日期、制造商名稱、

CMC標志及相關(guān)安全標志（如防爆標志和編號、礦用產(chǎn)品安全標志等）。用于煤礦的采樣器其型號命名

方法參照MT/T154.10的要求進行。

5.2.3絕緣電阻與耐壓

3

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5.2.3.1按6.3方法測量，各帶電回路與外殼（或大地）之間絕緣電阻在常態(tài)下應(yīng)不小于50MΩ；交

變濕熱試驗后，應(yīng)不小于1.5MΩ。

5.2.3.2按6.4方法試驗，各帶電回路與外殼（或大地）之間，按其工作電壓不同，應(yīng)能承受表1的

耐壓試驗。

表1耐壓試驗電壓值

額定工作電壓（V）耐電壓值（V）

≤60500

60（不含）～1251000

＞1251500

5.2.4負載能力

按6.5方法試驗，短時粉塵采樣器的負載能力應(yīng)不小于200Pa；連續(xù)粉塵采樣器的負載能力應(yīng)不小于

1000Pa。

5.2.5氣密性

按6.6方法試驗，在（1000～1100）Pa的壓力下保持1min，壓力變化應(yīng)不超過100Pa。

5.2.6工作溫度

按6.7方法測量，采樣器正常工作8h，其表面的溫升應(yīng)不超過30oC。

5.2.7工作噪聲

按6.8方法測量，采樣器在最大流量下的工作噪聲應(yīng)小于70dB(A)。

5.2.8無故障工作時間

按6.9方法試驗，采樣器的無故障工作時間應(yīng)大于500h。

5.2.9計時器

按6.10方法試驗，采樣器上安裝的計時器計時性能應(yīng)符合表2要求，計時器的工作時間應(yīng)與流量計

工作時間同步。

表2計時器要求

計時范圍分度值計時誤差顯示清零

＞1hs±1s/hh.min.s準確、無誤

5.2.10呼吸性粉塵采樣器采樣效能

按MT394方法試驗，呼吸性粉塵采樣器采樣效能應(yīng)符合BMRC曲線，采樣效能允許誤差應(yīng)符合表3要

求。

表3呼吸性粉塵采樣器采樣效能允許誤差

粒徑（μm）≥7.15.95.03.92.2

采樣效能（%）030507090

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采樣效能允許誤差

±5±5±5±5±5

（%）

5.3計量性能

5.3.1采樣流量誤差

按JJG520的6.3.2方法檢定，呼吸性粉塵采樣器的采樣流量誤差限應(yīng)為±3.0%FS；采樣流量固定

的粉塵采樣器的采樣流量誤差限應(yīng)為±3.0%FS；采樣流量可調(diào)的粉塵采樣器的采樣流量誤差限應(yīng)為±

5.0%FS。

5.3.2采樣流量穩(wěn)定性

按JJG520的6.3.4方法檢定，短時粉塵采樣器的采樣流量在60min內(nèi)的變化應(yīng)不大于3%FS；連續(xù)粉

塵采樣器的采樣流量在8h內(nèi)的變化應(yīng)不大于3%FS。

5.3.3采樣器入口阻力變化流量穩(wěn)定性

按6.11方法試驗，采樣器在最大采樣流量下入口阻力增至1500Pa時，流量變化應(yīng)在±5％范圍內(nèi)。

5.3.4采樣時間誤差

具有采樣時間顯示或設(shè)定的粉塵采樣器按JJG520的6.3.5方法檢定，其采樣時間允許誤差為5min

內(nèi)應(yīng)不超過±1.0s。

5.3.5采樣體積誤差

具有采樣體積顯示或設(shè)定的粉塵采樣器按JJG520的6.3.6方法檢定，其采樣體積誤差限應(yīng)為±

5.0%FS。

5.4安全性能

5.4.1防爆性能

防爆型采樣器的防爆性能應(yīng)符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3和GB3836.4的規(guī)定。

5.4.2外殼防護等級

采樣器的外殼防護等級應(yīng)不低于GB4208中IP54的要求。

5.5特殊環(huán)境適應(yīng)性

按6.12方法試驗，采樣器分別經(jīng)工作溫度、貯存溫度、交變濕熱、沖擊、自由跌落和振動試驗后，

應(yīng)無變形、機械損傷及零部件松動現(xiàn)象，并符合5.2.2、5.2.4、5.3.1要求。

5.6濾膜

5.6.1過氯乙烯濾膜或其他測塵濾膜，根據(jù)估計的粉塵濃度選擇合適的濾膜。

5.6.2濾膜表面應(yīng)平整無裂縫，邊緣整齊，厚度均勻，單張濾膜厚度偏差應(yīng)在±10%范圍內(nèi)。

5.6.3按6.13方法測量，因濕度變化引起的濾膜質(zhì)量變化率應(yīng)在±0.1%范圍內(nèi)。

5.6.4按6.14方法試驗，濾膜對0.3μm油霧粒子的捕集效率應(yīng)不小于99%。

5.6.5按6.15方法試驗，濾膜阻力應(yīng)小于1000Pa。

5.6.6按6.16方法試驗，濾膜的單位面積容塵量應(yīng)大于1mg/cm2。

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5.6.7按6.17方法試驗，濾膜在加壓4000Pa條件下不應(yīng)破裂。

5.6.8按6.18方法試驗，單張濾膜的減量應(yīng)不超過0.05mg。

6試驗方法

6.1試驗環(huán)境條件

除非試驗方法中另有說明，本章各項試驗應(yīng)在下述環(huán)境條件中進行。

6.1.1溫度：（10～35）℃；

6.1.2相對濕度：（45～80）％；

6.1.3大氣壓力：（86～106）kPa。

6.2外觀質(zhì)量和標記檢查

外觀質(zhì)量、標記用目視檢查，采樣器上各功能件用手動判定，通電檢查電器和電路及計時器是否正

常工作，有無燒損或其他異常現(xiàn)象。

6.3絕緣電阻試驗

6.3.1絕緣電阻表

測量范圍為（0～500）MΩ，輸出電壓500V，準確度等級為10級。

6.3.2試驗步驟

用絕緣電阻表分別測定采樣器電源插孔兩極對地及對外殼上裸露金屬件之間的絕緣電阻，取其最小

值為采樣器的絕緣電阻。

交變濕熱試驗按6.12.3方法進行。

6.4耐壓試驗

6.4.1耐壓試驗儀

（0-2000）V，準確度等級為1.5級。

6.4.2試驗步驟

將耐壓試驗儀的輸出端子分別接在粉塵采樣器的交流輸入端及外殼裸露金屬件上，使耐壓試驗儀輸

出表1規(guī)定的交流電壓，并保持1min，觀察并記錄采樣器是否有擊穿或飛弧現(xiàn)象。

6.5負載能力試驗

6.5.1試驗系統(tǒng)

試驗系統(tǒng)如圖1所示，壓力計量程（0～2）kPa，分辨率為10Pa。

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1——調(diào)節(jié)閥；

2——三通；

3——采樣頭；

4——采樣器；

5——壓力計。

圖1負載能力試驗系統(tǒng)

6.5.2試驗步驟

6.5.2.1對采樣流量固定的粉塵采樣器，檢測固定流量點；對采樣流量可調(diào)的粉塵采樣器，檢測上限

流量點。

6.5.2.2啟動粉塵采樣器，并將采樣流量調(diào)節(jié)到待檢定點，再按圖1所示將三通、壓力計、調(diào)節(jié)閥連

接在采樣頭上，然后逐漸關(guān)小閥門，使采樣流量下降5%時，立即讀取壓力計示值，此時的阻力(壓力)

即為采樣器的負載能力。

6.6氣密性試驗

6.6.1試驗系統(tǒng)如圖2所示

1——手動微加壓泵或采樣器抽氣泵；

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2——閥門；

3——壓力計；

4——流量計；

5——采樣頭；

6——塑料薄膜。

圖2氣密性試驗系統(tǒng)

6.6.1.1手動微加壓泵：加壓范圍為(-5～5)kPa；

6.6.1.2壓力計：量程（0～2）kPa，分辨率為10Pa；

6.6.1.3計時器：分辨率為0.01s。

6.6.2試驗步驟

斷開粉塵采樣器流量計排氣端的連接管，用手動微加壓泵或采樣器抽氣泵（如圖2所示）向流量計

和濾膜夾上裝有不透氣的塑料薄膜的采樣頭送(或抽)氣加壓，當壓力差達到1200Pa左右時關(guān)斷氣源和連

接氣源的閥門，穩(wěn)定（3～5）min后讀取初始壓力值并開始計時，在（1000～1100）Pa的壓力下保持1min

后讀取結(jié)束壓力值，兩者之差的絕對值即為壓力變化值。重復(fù)3次，取最大值作為試驗結(jié)果。

6.7工作溫度的測定

6.7.1表面溫度計

測量范圍為（0～100）℃，分辨率為0.5℃。

6.7.2測量方法

用表面溫度計測量并記錄采樣器未工作時的表面溫度，然后啟動采樣器，正常工作8h后，再用表面

溫度計測量并記錄采樣器的表面溫度，兩者之差即為采樣器表面的溫升。

6.8工作噪聲的測定

按GB/T3768方法測量采樣器在最大流量狀態(tài)下的聲功率級。

6.9無故障工作時間試驗

啟動采樣器，調(diào)整流量到工作狀態(tài)下的采樣流量，同時啟動計時器。開機試驗時間每天8h，連續(xù)試

驗63天，注意監(jiān)測運行狀況，每2h記錄1次，包括流量變化、運行有無異常等。

6.10計時器的測定

接通電源，檢查計時器清零情況。啟動采樣器，同時啟動經(jīng)計量校準的電子秒表，監(jiān)測并記錄計時

器的計時范圍、分度值、顯示、計時器的工作時間是否與流量計工作時間同步，計算停止工作時計時器

顯示時間與電子秒表的偏差。

6.11采樣器入口阻力變化流量穩(wěn)定性試驗

6.11.1試驗系統(tǒng)

試驗系統(tǒng)如圖1所示，壓力計量程（0～2）kPa，分辨率10Pa；

6.11.2試驗步驟

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啟動采樣器，調(diào)節(jié)流量至最大采樣流量并讀取壓力計示值，然后，逐步調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥，壓力計示值每

上升100Pa，記錄一次流量計的示值，直到壓力計示值升至1500Pa。以其中的最大值Qmax和最小值Qmin，按

公式（1）計算流量變化△Qt。

QQ

maxmin(1)

Qt100%...................................................................

Qmax

式中：

△Qt——流量變化，%；

△Qmax——最大流量值，L/min；

△Qmin——最小流量值，L/min。

6.12特殊環(huán)境適應(yīng)性試驗

6.12.1工作溫度試驗：

6.12.1.1低溫試驗按GB/T2423.1試驗Ab規(guī)定進行，防爆型采樣器溫度采用0℃，非防爆型采樣器

溫度采用-10℃，持續(xù)時間2h，再進行性能試驗。

6.12.1.2高溫試驗按GB/T2423.2試驗Bb規(guī)定進行，溫度采用40℃，持續(xù)時間2h。

6.12.2貯存溫度試驗：

6.12.2.1低溫試驗按GB/T2423.1試驗Ab規(guī)定進行，溫度采用-40℃，持續(xù)時間2h。

6.12.2.2高溫試驗按GB/T2423.2試驗Bb規(guī)定進行，溫度采用60℃，持續(xù)時間2h。

6.12.2.3高低溫試驗后應(yīng)在正常環(huán)境中恢復(fù)2h再進行性能試驗。

6.12.3交變濕熱試驗：防爆型個體采樣器按GB/T2423.4試驗Db規(guī)定進行，選定的高溫溫度為40℃，

非煤礦用的采樣器試驗周期為6d，煤礦用的采樣器試驗周期為12d；非防爆型個體采樣器按GB/T2423.4

試驗Ca規(guī)定進行，選定的高溫溫度為40℃，試驗周期為2d；濕熱試驗后，應(yīng)在正常環(huán)境中恢復(fù)2h后

再進行性能試驗。

6.12.4沖擊試驗：按GB/T2423.5試驗Ea規(guī)定進行試驗，嚴酷程度為峰值加速度500m/s2（50g），

脈沖持續(xù)時間6ms±1ms，脈沖波形為半正弦波，沖擊次數(shù)三個面各三次，共九次，再進行性能試驗。

6.12.5自由跌落試驗：按GB/T2423.8規(guī)定進行試驗，產(chǎn)品包裝完整，選定的跌落高度為800mm，依

次將底、前、后、左、右面向平整的水泥地面跌落一次，再進行性能試驗。跌落試驗時應(yīng)保持初速度為

零，試驗面應(yīng)與地面平行。

6.12.6振動試驗：按GB/T2423.10試驗Fc規(guī)定進行試驗，嚴酷程度為頻率范圍（10～150）Hz，加

速度20m/s2（2g），每軸線上掃頻循環(huán)次數(shù)10次，采樣器振動試驗時為非工作、非包裝狀態(tài)。隨后再

進行性能試驗。

6.13濾膜質(zhì)量穩(wěn)定性測量

6.13.1分析天平

感量0.01mg。

6.13.2試驗步驟

將在硅膠干燥器內(nèi)放置2h以上的濾膜取出，用分析天平稱量，記錄質(zhì)量為m1，然后將濾膜置于相對

濕度為（45～80）%的器皿中1h，再取出用分析天平稱量，記錄質(zhì)量為m2，濾膜質(zhì)量變化率按公式（2）

計算。

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mm

M21100%.......................................................................(2)

m1

式中：

△M——濾膜質(zhì)量變化率，%；

m1——第一次稱量濾膜的質(zhì)量，mg；

m2——第二次稱量濾膜的質(zhì)量，mg。

6.14濾膜捕集效率的測定

用直徑0.3μm的油霧粒子進行試驗，含油霧粒子的氣流通過濾膜的速度為以1m/s，測定濾膜的捕集

效率，并按公式（3）計算。

N

(12)100%.........................................................................(3)

N1

式中：

η——捕集效率，%；

3

N1——濾膜前油霧粒子濃度，顆/L（或mg/m）；

3

N2——濾膜前油霧粒子濃度，顆/L（或mg/m）。

注：油霧粒子可通過油霧發(fā)生裝置，使用玉米油、石蠟油等類似油性物質(zhì)發(fā)生具有一定流量和濃度的氣溶膠狀油霧

來產(chǎn)生，裝置要附帶有大粒徑油霧分離器及控制工作條件的各種組成部件。

6.15濾膜阻力

在采樣頭和流量計之間接上壓力計，啟動抽氣泵，調(diào)節(jié)采樣流量為20L/min，過濾面積為8cm2，測

量濾膜阻力。

6.16濾膜容塵量的測定

以滑石粉為試驗粉塵，試驗前先稱量濾膜，再將其裝入采樣頭中，置于發(fā)塵試驗系統(tǒng)中，當濾膜阻

力達到1500Pa時，取出濾膜再次稱量，按公式（4）計算容塵量。

mm

M21.............................................................................(4)

A

式中：

M——容塵量，mg/cm2；

m1——試驗前濾膜質(zhì)量，mg；

m2——試驗后濾膜質(zhì)量，mg；

A——濾膜面積，cm2。

6.17濾膜抗破裂強度的測量

將濾膜置于壓力發(fā)生系統(tǒng)中加壓，測定濾膜開始破裂時的加壓強度。

6.18濾膜減量的測定

6.18.1分析天平

感量為0.001mg。

10

AQXXXXX—XXXX

6.18.2試驗步驟

用分析天平稱量濾膜，再將其裝入采樣器中，在濾膜的進氣端接入高效空氣過濾器（HEPA），然后，

以1m/s速度連續(xù)采樣60min后，取出濾膜，再用分析天平稱量其質(zhì)量，按公式（5）計算該濾膜減量。

(5)

mm2m1...............................................................................

式中：

△m——濾膜質(zhì)量變化，mg；

m1——第一次稱量濾膜的質(zhì)量，mg；

m2——第二次稱量濾膜的質(zhì)量，mg。

7檢驗規(guī)則

7.1采樣器

7.1.1出廠檢驗