(高清版)GBT 10593.2-2023 電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法 第2部分：鹽霧

電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法2023-08-06發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T10593.2—2023 Ⅲ引言 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 4概述 5鹽霧濃度測定 5.1采樣和分析原理 5.2試劑 5.3采樣設(shè)備及操作流程 25.4分析 5.5鹽霧濃度計(jì)算 46鹽霧沉降率測定 46.1概述 46.2濕燭法采樣 46.3干片法采樣 6.4分析 86.5計(jì)算 87鹽霧沉降量測量 88鹽霧在線監(jiān)測方法 88.1鹽霧濃度在線監(jiān)測方法 88.2鹽霧沉降量在線監(jiān)測方法 附錄A(資料性)近海區(qū)域鹽霧估測流程 附錄B(資料性)鹽霧濃度、鹽霧沉降率及鹽霧沉降量的分級(jí) 附錄C(規(guī)范性)大氣吸收管吸收效率測定 參考文獻(xiàn) 圖1吸氣法鹽霧濃度采樣裝置圖 3圖2濕燭法沉降率采樣裝置圖 5圖3濕燭法采樣裝置安裝圖 6圖4干片法沉降率采樣裝置圖 7圖5干片法采樣裝置安裝圖 7圖6基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測裝置簡圖 9圖7基于激光散射原理的鹽霧濃度傳感器裝置圖 ⅡGB/T10593.2—2023圖8鹽霧沉降量傳感器結(jié)構(gòu)圖 圖A.1估測點(diǎn)2019年～2021年全年溫度和相對(duì)濕度變化 圖A.2估測點(diǎn)2019年～2021年風(fēng)速風(fēng)向變化 圖A.3估測點(diǎn)海拔高度1m和140m處鹽霧濃度和鹽霧沉積率變化 圖C.1大氣采樣吸收管吸收效率測試簡圖 表A.1近海區(qū)域鹽霧估測影響因素 表A.2近海區(qū)域鹽霧估測基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表A.3鹽霧濃度估測基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表B.1鹽霧濃度分級(jí) 表B.2鹽霧沉降率分級(jí) 表B.3鹽霧沉降量分級(jí) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T10593《電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法》的第2部分。GB/T10593已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：振動(dòng)；——第2部分：鹽霧；——第3部分：振動(dòng)數(shù)據(jù)處理和歸納。本文件代替GB/T10593.2—2012《電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法第2部分：鹽霧》,與GB/T10593.2—2012相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：a)增加了“鹽霧濃度”和“鹽霧沉降量”術(shù)語和定義(見第3章);b)更改了“鹽霧沉降率”術(shù)語和定義(見第3章);c)增加了“概述”一章(見第4章);d)更改了鹽霧濃度測量的采樣和分析方法(見第5章，2012年版的第3章);e)增加了吸收管的選擇“其中吸收管內(nèi)含有砂芯結(jié)構(gòu)”(見5.3.2.2);f)增加了濕燭法吸收液的選擇、采樣裝置安裝圖和操作步驟(見6.2.2、圖3、6.2.5);g)更改了濕燭法沉降率采樣裝置圖(見圖2,2012年版的圖2);h)增加了“干片法采樣”(見6.3);i)增加了“鹽霧沉降量測定”一章(見第7章);j)增加了“鹽霧在線監(jiān)測方法”一章(見第8章);k)刪除了“檢出量”一章(2012年版的第5章);1)刪除了“有關(guān)規(guī)范應(yīng)給出的信息”一章(2012年版的第6章);m)增加了附錄“大氣吸收管吸收效率測定”(見附錄C)。本文件由全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC8)提出并歸口。本文件起草單位：中國電器科學(xué)研究院股份有限公司、威凱檢測技術(shù)有限公司、廣東省風(fēng)力發(fā)電有限公司、上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、浙江省計(jì)量科學(xué)研究院、中山大學(xué)、廣東能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、天津航天瑞萊科技有限公司、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、中航長城計(jì)量測試(天津)有限公司、北京航空航天大學(xué)、海檢檢測有限公司、北京京瀚禹電子工程技術(shù)有限公司、華為技術(shù)有限公司、廣東粵電陽江海上風(fēng)電有限公司、廣東伊萊特電器有限公司。本文件于1990年首次發(fā)布，2021年第一次修訂，本次為第二次修訂。GB/T10593《電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法》系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)影響電工電子產(chǎn)品性能環(huán)境參數(shù)的測量，擬由四個(gè)部分構(gòu)成?！?部分：振動(dòng)。該部分主要針對(duì)電工電子產(chǎn)品振動(dòng)參數(shù)的測量，以指導(dǎo)該環(huán)境參數(shù)對(duì)電工電子產(chǎn)品性能的影響分析?！?部分：鹽霧。該部分主要針對(duì)電工電子產(chǎn)品環(huán)境中的鹽霧參數(shù)的測量，以指導(dǎo)含鹽霧環(huán)境電工電子產(chǎn)品腐蝕性防護(hù)、環(huán)境優(yōu)化控制等?！?部分：振動(dòng)數(shù)據(jù)處理和歸納。該部分主要針對(duì)環(huán)境振動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行詳細(xì)解析，以便對(duì)振動(dòng)參數(shù)分析，指導(dǎo)電工電子產(chǎn)品安全服役環(huán)境振動(dòng)條件控制?！?部分：凝露。該部分主要針對(duì)電工電子產(chǎn)品凝露參數(shù)的測量，可指導(dǎo)電工電子產(chǎn)品安全服役濕度的控制，降低因凝結(jié)水造成短路、電子元器件失效等故障發(fā)生的可能性。本文件針對(duì)GB/T10593的第2部分內(nèi)容的修訂。本次修訂旨在對(duì)大氣鹽霧監(jiān)測方法進(jìn)行完善，以便獲得更為精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意，聲明符合本文件時(shí)，可能涉及以下與“鹽霧在線監(jiān)測方法”相關(guān)的專利的使用。專利號(hào)專利名稱專利持有人CN110044830B一種用于在線檢測大氣鹽霧含量的裝置及檢測方法中國電器科學(xué)研究院股份有限公司CN112763384B一種基于粒徑分布譜的在線鹽霧濃度快速監(jiān)測裝置及方法中國電器科學(xué)研究院股份有限公司CN113970576P一種表面鹽沉降量的實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置及方法中國電器科學(xué)研究院股份有限公司本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)承諾，他愿意同任何申請(qǐng)人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進(jìn)行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得：專利持有人姓名：中國電器科學(xué)研究院股份有限公司地址：廣東省廣州市海珠區(qū)新港西路204號(hào)1棟郵政編碼：510300請(qǐng)注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。1電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法1范圍本文件描述了電工電子產(chǎn)品鹽霧環(huán)境參數(shù)(鹽霧濃度、鹽霧沉降率和鹽霧沉降量)的采樣、分析及計(jì)算方法。本文件適用于電工電子產(chǎn)品使用場所的鹽霧環(huán)境參數(shù)測量。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。大氣環(huán)境中的空間鹽霧含量，以氯離子濃度表征。注：單位為毫克每立方米(mg/m3)。鹽霧沉降率depositionrateofsaltmist大氣中鹽霧在規(guī)定面積上單位時(shí)間的自由沉降量，以氯離子沉降率表征。注：單位為毫克每平方米天[mg/(m2·d)]。鹽霧沉降量settlementofsaltmist大氣中鹽霧在規(guī)定面積上沉降量，以氯離子濃度表征。注：單位為毫克每平方米(mg/m2)。4概述本文件中對(duì)于鹽霧環(huán)境參數(shù)的測量包括鹽霧濃度測定、鹽霧沉降率測定和鹽霧沉降量的測定。方法涉及傳統(tǒng)的吸氣法、濕燭法和干片法，以及基于分光光度法、米氏(MIE)散射法和電阻法的在線監(jiān)測方法。對(duì)于無法進(jìn)行實(shí)際測量的戶外大氣環(huán)境，可對(duì)鹽霧進(jìn)行估測，具體方法見附錄A。本文件針對(duì)鹽霧環(huán)境參數(shù)對(duì)電工電子產(chǎn)品的影響進(jìn)行分級(jí)，具體分級(jí)參見附錄B。5鹽霧濃度測定5.1采樣和分析原理根據(jù)鹽易溶于水的物理性質(zhì)，含鹽氣體進(jìn)入裝有吸收劑(去離子水)的吸收管時(shí)，鹽被吸收溶解，即2達(dá)到了采樣的目的。在稀硝酸介質(zhì)中，氯離子與銀離子形成氯化銀膠體，氯化銀膠體在溶液中成懸浮狀態(tài)，在穩(wěn)定劑丙三醇的存在下，于分光光度計(jì)波長430nm處進(jìn)行比濁，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出溶液中相應(yīng)的氯離子濃度。Ag++Cl-→AgCl分析原理及方法不限于本文件描述的方法，也可參照其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或方法進(jìn)行分析。5.2試劑量取50mL分析純硝酸(p=1.4g/mL)置于250mL燒杯中，邊攪拌邊緩緩加入40mL去離子水，放至常溫后，轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，定容，配制成1:1的硝酸水溶液。稱取1.25g分析純硝酸銀置于50中，再加入10mL分析純硝酸(p=1.4mL燒杯中，使用去離子水溶解，隨后轉(zhuǎn)移至250mL棕色容量瓶g/mL)定容，得到5g/L的硝酸銀溶液。量取50mL分析純丙三醇置于250mL燒杯中，使用40mL去離子水稀釋，攪拌均勻，轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，定容，得到1:1的丙三醇水溶液。稱取1.6484g在105℃溫度下干燥2h的分析純級(jí)氯化鈉(NaCl)置于50mL燒杯中，使用去離子水溶解后，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，定容，搖勻，配成氯離子濃度[Cl-]為1000mg/L的儲(chǔ)備液，再從此溶液中移取10mL至1000mL容量瓶中，稀釋定容，搖勻，得到氯離子濃度[Cl-]為10mg/L的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.2.5玻璃容器洗液稱取30g分析純重鉻酸鉀于2000mL燒杯中，首先加入50mL去離子水進(jìn)行溶解，隨后邊攪拌邊緩慢加入950mL濃硫酸(p=1.84g/mL),冷卻至室溫后即可使用。5.3采樣設(shè)備及操作流程主要包括分光光度計(jì)、大氣采樣器和大氣吸收管(帶有砂芯結(jié)構(gòu))。鹽霧濃度的采樣裝置如圖1所示。3標(biāo)引序號(hào)說明：1——吸收劑；2——帶砂芯結(jié)構(gòu)的玻璃吸收管；3——緩沖瓶；4——采樣器。圖1吸氣法鹽霧濃度采樣裝置圖大氣采樣器的流量最大允許誤差應(yīng)為±5%。應(yīng)選用吸收性強(qiáng)、翻泡率高的吸收管，推薦使用帶砂芯結(jié)構(gòu)的吸收管，砂芯結(jié)構(gòu)可增大吸收效率。吸收管的吸收效率應(yīng)不低于90%,吸收效率測定及計(jì)算方法按照附錄C。應(yīng)首先用清水洗刷，除去雜質(zhì)和污物。然后在洗液中浸泡清洗，最后使用去離子水清洗3次以上。用針筒向吸收管注入10mL吸收劑后，塞緊吸收管瓶塞。采樣的操作步驟如下：a)大氣采樣器與緩沖瓶相接后，再連接裝有10mL吸收劑的吸收管；b)檢查各連接處不漏氣后，打開采樣器，按規(guī)定流速抽氣，氣體鹽則溶于吸收管的吸收劑中；c)為使鹽充分溶解，流速應(yīng)控制在0.5L/min以下，抽氣量應(yīng)大于15L,同時(shí)記錄溫度、相對(duì)濕注1:如為連續(xù)采樣、采用在線監(jiān)測的方式或鹽霧濃度大于10mg/m3的情況，適當(dāng)減小抽氣量體積。注2:采樣前需預(yù)留空白樣品，在吸收管內(nèi)注入10mL吸收劑，再從管內(nèi)倒出至密封儲(chǔ)液瓶內(nèi)保存，作為空白樣品。5.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.2.4),分別加入2.0mL硝酸溶液(5.2.1),2.0mL丙三醇溶液(5.2.3)以及2.0mL硝酸4銀溶液(5.2.2),用去離子水稀釋至25mL刻度線處，搖勻后分別獲得0、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.2mg/L和1.4mg/L的氯離子溶液。將比色管放入60℃~80℃水浴中保溫15min。隨后冷卻至室溫，分別使用分光光度計(jì)在430nm波長下測出不同濃度氯離子溶液吸光度，并繪制以吸光度[E]為縱坐標(biāo)，氯離子濃度[Cl-]為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。5.4.2樣品氯離子測定取樣品5mL或10mL置于25mL比色管中，同樣加入2.0mL硝酸溶液(5.2.1),2.0mL丙三醇溶液(5.2.3)以及2.0mL硝酸銀溶液(5.2.2),并用去離子水稀釋至25mL刻度線處。使用5.4.1中方法測量吸光度值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查找稀釋后樣品相應(yīng)的氯離子濃度。如取樣品5mL進(jìn)行稀釋，則實(shí)際測定值為稀釋后樣品相應(yīng)的氯離子濃度值乘以5;如取樣品10mL進(jìn)行稀釋，則實(shí)際測定值為稀釋后樣品相應(yīng)的氯離子濃度值乘以2.5即可。5.5鹽霧濃度計(jì)算鹽霧濃度以氯離子濃度表征，計(jì)算見公式(1)。式中：S?！}霧濃度，單位為毫克每立方米(mg/m3);C?——樣品溶液所測氯離子的濃度，單位為毫克每升(mg/L);V?——樣品溶液定容體積，單位為升(L);C?——空白樣品溶液所測氯離子的濃度，單位為毫克每升(mg/L);V?——空白樣品溶液定容體積，單位為升(L);η——吸收管吸收效率；Q—大氣采樣器吸氣流速，單位為升每分鐘(L/min);6鹽霧沉降率測定6.1概述鹽霧沉降率測量可使用濕燭法和干片法進(jìn)行采樣。干片法采樣操作簡單，裝置便攜，但當(dāng)采樣環(huán)境中鹽霧沉降率較高或需長周期采樣時(shí)，宜采用濕燭法采樣。濕燭法與干片法獲得的鹽霧沉降率數(shù)據(jù)是不可以直接比較的，可參照GB/T19292.3進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即當(dāng)測試點(diǎn)鹽霧沉降率小于10mg/(m2·d)時(shí)，通常兩種方法獲得沉降率基本相同，但當(dāng)測試點(diǎn)鹽霧沉降率大于10mg/(m2·d)時(shí)，利用濕燭法獲得的數(shù)據(jù)約為干片法的2.4倍。6.2濕燭法采樣6.2.1采樣原理根據(jù)鹽霧在大氣中能隨風(fēng)漂流又能自然沉降的現(xiàn)象，鹽霧沉降率測量使用濕紗布法采樣，使鹽霧沉降至具有較強(qiáng)吸濕性的采樣器紗布上。當(dāng)沉降一段時(shí)間后，將紗布放入吸收液試劑中，即達(dá)到了采樣6.2.2吸收液試劑選用去離子水作為吸收液試劑，也可根據(jù)采樣環(huán)境、存儲(chǔ)環(huán)境等因素進(jìn)行調(diào)配。如長時(shí)間采樣時(shí)5(超過1h),為減少吸收液試劑在采樣過程中的損失，可使用體積分?jǐn)?shù)為20%的丙三醇水溶液作為吸收液試劑。同時(shí)，每升吸收液可滴加20滴辛酸(CgH??O?)溶液，防止吸收液儲(chǔ)存生霉。在持續(xù)的極端溫度情況下(如低于—25℃或高于25℃),應(yīng)增加丙三醇的體積分?jǐn)?shù)到40%,防止結(jié)冰或過度揮發(fā)。或使用體積分?jǐn)?shù)為20%的乙二醇溶液代替丙三醇溶液。濕燭法沉降率采樣裝置如圖2所示。標(biāo)引序號(hào)說明：1——繞有紗布的燭芯(燭芯直徑25mm);2——紗布(紗布暴露長度120mm);3——橡皮塞；4——500mL廣口瓶；5—-吸收液試劑；6——紗布自由端。圖2濕燭法沉降率采樣裝置圖6.2.4采樣前準(zhǔn)備測量沉降率時(shí)宜選用雙層醫(yī)用紗布將燭芯包裹，紗布自由端應(yīng)穿過橡皮塞完全浸入濕燭瓶中(如使用管狀紗布，沿著紗布的長度剪切紗布下端直至剩下約120mm)。紗布應(yīng)使用去離子水反復(fù)漂洗后再用去離子水煮沸兩次，每次煮沸時(shí)間為15min。用長方形紗布包裹事先清洗干凈的濕燭燭芯，兩塊帶尖角的紗布包在其外，再用細(xì)線輕扎數(shù)圈，使紗布有效暴露面積約為100cm2。紗布尖角待采樣時(shí)通過清洗干凈的橡皮塞放入去離子水中。6.2.4.2廣口瓶準(zhǔn)備首先使用清水洗刷，除去雜質(zhì)和污物。然后在洗液中浸泡清洗，用去離子水清洗廣口瓶3次以上。6.2.4.3橡皮塞處理清洗干凈的橡皮塞應(yīng)烘干后再作浸蠟處理。6濕燭裝置采樣安裝方式如圖3所示，采樣的操作步驟如下。a)將燭芯暴露部分的長度設(shè)置為預(yù)期值。b)從瓶中拆下橡皮塞和燭芯，用去離子水沖洗紗布的自由端和瓶子。c)向瓶中加入200mL丙三醇水溶液(配置方法見6.2.2),并重新安裝燭芯和瓶。d)按圖3所示把濕燭裝置放在暴露位置處。e)安裝后應(yīng)用干凈塑料袋將暴露在外的紗布罩起扎緊，以防污染，待采樣時(shí)再打開罩袋。f)采樣時(shí)間按條件和場所而定，采樣周期宜為1個(gè)月，并保證采樣可靠。g)采樣完畢后，測量紗布高度及燭芯直徑。將紗布置于丙三醇水溶液中，并蓋瓶蠟封。h)將濕燭樣品廣口瓶內(nèi)吸收液過濾轉(zhuǎn)移至容量瓶中，并沖洗紗布與廣口瓶，洗滌至少三次以上。將所有洗滌液過濾轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容。i)對(duì)未暴露濕燭裝置按照h)步驟操作，作為空白樣品。j)在瓶上記錄試驗(yàn)站的名稱、位置以及暴露和拆卸日期，瓶中溶液用于分析。注：安裝時(shí)紗布不與廣口瓶外表面及橡皮塞等相接觸。單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說明：1——遮雨棚支撐桿；2——支架；3——遮雨棚(500×500);4——燭芯；5——橡皮塞；6——紗布自由端；7——瓶固定架；8——吸收液試劑。注：濕燭裝置的固定支架放置在遮雨棚中心位置，遮雨棚材料為惰性且不透明。圖3濕燭法采樣裝置安裝圖6.3干片法采樣干片法是利用干紗布收集大氣鹽霧的方法。將方形紗布固定在框架上，投放在所需測試位置，即可7干片法沉降率采樣裝置如圖4所示，裝置安裝如圖5所示。單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說明：注：干片法紗布放置在結(jié)構(gòu)框架的中心位置。圖4干片法沉降率采樣裝置圖單位為毫米2——干片。86.3.3采樣前準(zhǔn)備(紗布準(zhǔn)備)測量沉降率時(shí)選用醫(yī)用繃帶紗布。剪取長30cm寬15cm的方形紗布一塊，使用去離子水反復(fù)漂洗后再用去離子水煮沸兩次，每次煮沸時(shí)間為15min。將長方形紗布疊為雙層并固定在紗布木框上，盡可能鋪展紗布，使雙層紗布有效暴露面積為200cm2。應(yīng)將固定好的紗布木框封裝于潔凈的自封干片安裝方式如圖5所示，采樣的操作步驟如下：a)安裝時(shí)，紗布正面盡可能朝向鹽霧源，或迎風(fēng)懸掛；b)安裝后應(yīng)用干凈塑料袋將紗布罩起扎緊，以防污染，待采樣時(shí)再打開罩袋；c)采樣時(shí)間按條件和場所而定，采樣周期宜為1個(gè)月，并保證采樣可靠；d)采樣完畢，連同紗布框一起封裝于自封袋中；e)剪下紗布有效暴露面積，水浴洗滌三次以上，并將所有洗滌液過濾轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容；f)對(duì)未暴露紗布按照e)步驟操作，作為空白樣品；g)在瓶上記錄試驗(yàn)站的名稱、位置以及暴露和拆卸日期，瓶中溶液用于分析。6.4分析分析方法見5.5。6.5計(jì)算鹽霧沉降率以氯離子沉降率表達(dá)，可用公式(2)進(jìn)行計(jì)算。式中：Sa——鹽霧沉降率，單位為毫克每平方米天[mg/(m2·d)];C?——樣品溶液所測氯離子的濃度，單位為毫克每升(mg/L);V?——樣品溶液定容體積，單位為升(L);C?——空白樣品溶液所測氯離子的濃度，單位為毫克每升(mg/L);V?——空白樣品溶液定容體積，單位為升(L);A——紗布有效暴露面積，單位為平方米(m2);t—-采樣時(shí)間，單位為天(d)。7鹽霧沉降量測量鹽霧沉降量可通過鹽霧沉降率乘以時(shí)間計(jì)算。產(chǎn)品表面鹽霧沉降量也可通過傳感器進(jìn)行測量，測量方法參照8.2。8鹽霧在線監(jiān)測方法8.1鹽霧濃度在線監(jiān)測方法8.1.1基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法是將采氣系統(tǒng)和分析系統(tǒng)集成，形成自動(dòng)采9氣與自動(dòng)分析為一體的鹽霧在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的功能。當(dāng)鹽霧在線監(jiān)測設(shè)備啟動(dòng)后，采氣系統(tǒng)以一定流速(小于0.5L/min)將含鹽霧的空氣抽入裝有吸收劑的吸收管中，鹽霧被吸收溶解，采氣至設(shè)定時(shí)間后，分析系統(tǒng)自動(dòng)抽取已吸收大氣鹽霧的吸收劑和硝酸銀(5.2.2)、丙三醇(5.2.3)等反應(yīng)試劑。充分混合后，于分光光度計(jì)波長430nm處進(jìn)行硝酸銀比濁，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出溶液中相應(yīng)的鹽霧濃度，詳細(xì)測試、分析與計(jì)算方法參照5.4和5.5。基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法涉及的裝置簡圖如圖6所示。標(biāo)引序號(hào)說明：1——比色系統(tǒng)；2—-多位閥；3——反應(yīng)廢液；4——試劑組；5——采氣泵；6——吸收劑；7——吸收廢液；8——吸收劑儲(chǔ)存瓶；9——吸收瓶；10——采樣氣體。圖6基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測裝置簡圖注：基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法不適用于安裝受限制的場合。8.1.2基于激光散射原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法基于激光散射原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法，是鹽霧粒子在激光照射下發(fā)生米氏(MIE)散射，由激光傳感器捕捉散射光源信號(hào)后對(duì)鹽霧粒徑及顆粒分布濃度統(tǒng)計(jì)，同時(shí)結(jié)合環(huán)境溫度、相對(duì)濕度數(shù)據(jù)計(jì)算大氣鹽霧濃度。其裝置簡圖如圖7所示。標(biāo)引序號(hào)說明：1——激光發(fā)生器；2——鹽霧顆粒出口；3——鹽霧顆粒；4——激光傳感器；5——鹽霧顆粒入口。圖7基于激光散射原理的鹽霧濃度傳感器裝置圖注：基于激光散射原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法不適用于灰塵大于0.01mg/m3的環(huán)境。該測試方法對(duì)于安裝地點(diǎn)、場所等無任何限制，測試精度低于基于硝酸銀分光光度計(jì)原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法。8.2鹽霧沉降量在線監(jiān)測方法鹽霧沉降量在線監(jiān)測方法是基于一定相對(duì)濕度下鹽霧粒子沉降在叉指電極表面，引起阻抗變化這一原理的測量方法。當(dāng)鹽霧沉降在叉指探頭表面，由于鹽的吸濕特性引起叉指電極探頭齒間導(dǎo)通，從而引起阻抗特性變化。通過繪制的阻抗與相對(duì)濕度、鹽霧沉降量標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可根據(jù)當(dāng)前環(huán)境測定的相對(duì)濕度、阻抗數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出當(dāng)前傳感器探頭表面鹽霧沉降量。其傳感器結(jié)構(gòu)簡圖如圖8所示。標(biāo)引序號(hào)說明：1——叉指電極探頭；2——叉指電極外框；3——導(dǎo)線。圖8鹽霧沉降量傳感器結(jié)構(gòu)圖注：該方法不適用于環(huán)境相對(duì)濕度小于70%的環(huán)境的測量。(資料性)近海區(qū)域鹽霧估測流程A.1鹽霧估測基本原理懸浮鹽霧粒子產(chǎn)生于海洋活動(dòng)。以海岸線為基準(zhǔn)，鹽霧顆粒從海洋向內(nèi)陸的遷移過程中，伴隨沉降其數(shù)量不斷減少。宏觀上鹽霧的生命周期可分為生成過程、遷移過程和沉降過程。受到降雨、海水運(yùn)動(dòng)、生物活動(dòng)、溶解氣體溢出等海洋-氣候-生物活動(dòng)的影響，海水表層產(chǎn)生大量氣泡與飛沫。一般飛沫液滴直徑較大，隨即落回海中，而氣泡在海面破裂時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量微小液滴，受氣流影響進(jìn)入大氣循環(huán)系統(tǒng)。近海的鹽霧濃度與海岸地理特征、海洋及氣象活動(dòng)密切相關(guān)。鹽霧顆粒隨氣流進(jìn)入大氣系統(tǒng)后，受大氣運(yùn)動(dòng)影響進(jìn)行長距離遷移，并由于重力、降雨等影響沉降到地表。鹽霧顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要受地理、氣候環(huán)境影響，風(fēng)速、風(fēng)向、鹽霧顆粒的下落速度/滯空時(shí)間對(duì)鹽霧的傳播起到?jīng)Q定性作用。根據(jù)海鹽粒子發(fā)生區(qū)域周圍的地貌、氣象條件進(jìn)行數(shù)值解析，可估測海鹽粒子向內(nèi)陸的輸送與分布狀況。A.2鹽霧估測影響因素近海區(qū)域鹽霧濃度及沉降率主要受大氣環(huán)境條件、地理地形、海洋環(huán)境條件等因素影響，具體影響因素如表A.1所示。表A.1近海區(qū)域鹽霧估測影響因素序號(hào)類別影響因素1大氣環(huán)境條件風(fēng)速2風(fēng)向3溫度4相對(duì)濕度5地理地形估測位置離岸距離6估測位置海拔高度7海岸地貌類型8海洋環(huán)境條件周期9浪高海水表層鹽度海水表層溫度A.3鹽霧估測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)近海區(qū)域鹽霧估測主要基于地理信息數(shù)據(jù)、環(huán)境信息數(shù)據(jù)以及歷史測試數(shù)據(jù)進(jìn)行離岸50km范圍內(nèi)的鹽霧濃度和鹽霧沉降率估測，估測所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表A.2所示。表A.2近海區(qū)域鹽霧估測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)序號(hào)類別基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1地理信息數(shù)據(jù)估測位置經(jīng)緯度2估測位置海拔高度3海岸線經(jīng)緯度4海岸線地貌類型5環(huán)境信息數(shù)據(jù)鹽霧發(fā)生位置和傳播過程風(fēng)速6鹽霧發(fā)生位置和傳播過程風(fēng)向7鹽霧發(fā)生位置和傳播過程溫度8鹽霧發(fā)生位置和傳播過程相對(duì)濕度9鹽霧發(fā)生位置周期鹽霧發(fā)生位置浪高鹽霧發(fā)生位置海水表層鹽度鹽霧發(fā)生位置海水表層溫度歷史測試數(shù)據(jù)歷史測試點(diǎn)經(jīng)緯度歷史測試點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)歷史測試點(diǎn)鹽霧濃度歷史測試點(diǎn)鹽霧沉降率A.4鹽霧估測方法近海區(qū)域鹽霧估測方法的主要流程如下：a)獲取待估測地點(diǎn)的環(huán)境特征數(shù)據(jù)(如海拔高度、經(jīng)度、緯度、風(fēng)速、風(fēng)向等);b)根據(jù)環(huán)境特征數(shù)據(jù)，確定鹽霧來源的海岸方位及待估測地點(diǎn)與鹽霧來源之間的距離；c)獲取鹽霧來源處的特征數(shù)據(jù)，包括鹽霧粒徑大小與鹽霧濃度高度分布；d)根據(jù)環(huán)境參數(shù)帶入鹽霧估測方程中即可獲得鹽霧數(shù)據(jù)。其中，鹽霧濃度預(yù)測方程見公式(A.1),鹽霧沉降率預(yù)測方程見公式(A.2)?！?A.1)Sat=8.644×10?×v;×Calt式中：Catt——鹽霧濃度，單位為克每立方米(g/m3);a——鹽霧來源處海岸鹽霧濃度分布系數(shù)，單位為個(gè)秒每立方米(pcs·s/m3);h——待估測地點(diǎn)海拔高度，單位為米(m);vr——鹽霧粒子沉降速率，單位為米每秒(m/s);L——鹽霧來源至待估測地點(diǎn)的鹽霧傳播距離，單位為米(m);Sat——鹽霧沉降率，單位為克每平方米天[g/(m2·d)]。溫度/℃相對(duì)濕度/%溫度/℃相對(duì)濕度/%對(duì)某近海區(qū)域進(jìn)行估測，估測地點(diǎn)距離渤海灣西南岸約90km。由于估測點(diǎn)緊靠渤海，渤海灣為三面環(huán)陸的半封閉性海灣，受海洋影響較小，環(huán)境中鹽霧濃度主要受季風(fēng)影響。a)環(huán)境特征數(shù)據(jù)分析1)氣象數(shù)據(jù)獲取待估測地點(diǎn)、估測時(shí)間的氣象數(shù)據(jù)資料，2019年～2021年期間全年溫度和相對(duì)濕度變化測量數(shù)據(jù)見圖A.1,從圖A.1中可看出估測點(diǎn)逐年同期環(huán)境溫度、相對(duì)濕度變化規(guī)律性較強(qiáng)。時(shí)間時(shí)間圖A.1估測點(diǎn)2019年～2021年全年溫度和相對(duì)濕度變化估測點(diǎn)2019年～2021年的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)如圖A.2所示。全年年平均風(fēng)速為5.0m/s~5.3m/s,且風(fēng)速與風(fēng)向變化幅度較大，秋冬季節(jié)風(fēng)向以偏北風(fēng)為主，春季以偏東風(fēng)居多，夏季雷暴大風(fēng)時(shí)風(fēng)向不定。結(jié)合估測點(diǎn)地理位置與地形地貌等信息可知風(fēng)向?yàn)?1?~191°范圍的風(fēng)為海風(fēng)，風(fēng)向?yàn)?38°~317°范圍時(shí)為陸風(fēng)(對(duì)海鹽粒子的遷移無影響效果)。時(shí)間時(shí)間時(shí)間圖A.2估測點(diǎn)2019年～2021年風(fēng)速風(fēng)向變化3)海洋數(shù)據(jù)已有歷史數(shù)據(jù)表明，海水表層平均鹽度范圍為29%～30%,海水在全年間的鹽度變化幅b)鹽霧濃度及沉降量估測整理估測點(diǎn)地理信息(經(jīng)度、緯度)、海拔高度和環(huán)境特征參數(shù)等基礎(chǔ)信息，并帶入估測模型(按發(fā)明專利文件CN114330415B)對(duì)其環(huán)境鹽霧濃度及鹽霧沉降率進(jìn)行估測。估測點(diǎn)近地(1m)和高空(140m)處鹽霧濃度及鹽霧沉降率水平如圖A.3所示。估測點(diǎn)1m高度處全測量期間平均鹽霧濃度為0.061mg/m3,鹽霧沉降率為0.0298g/(m2·d);140m處平均鹽霧濃度為0.039mg/m3,鹽霧氯離子沉降率為0.0209mg/(m2·d)。估測結(jié)果表明，離海面距離越遠(yuǎn)，鹽霧擴(kuò)散能力越弱，環(huán)境中鹽霧含量及氯離子沉積率越低。2)2)m時(shí)間時(shí)間圖A.3估測點(diǎn)海拔高度1m和140m處鹽霧濃度和鹽霧沉積率變化c)鹽霧估測準(zhǔn)確度評(píng)估鹽霧估測準(zhǔn)確度的影響因素包括地理地形信息(沿岸距離、海岸地貌類型、海拔高度)、氣象信息(溫?cái)?shù)據(jù)情況如表A.3所示。表A.3鹽霧濃度估測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)影響因素?cái)?shù)據(jù)情況沿岸距離有海岸地貌類型有海拔高度有風(fēng)速有，小時(shí)級(jí)風(fēng)向有，小時(shí)級(jí)相對(duì)濕度有，小時(shí)級(jí)溫