JJG(粤) 061-2021 口罩颗粒物过滤效率测试仪检定规程.pdf
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JJG(粤) 061-2021 口罩颗粒物过滤效率测试仪检定规程
口罩颗粒物过滤效率测试仪（以下简称仪器）是用于测定口罩、防护服、滤料等试样 对颗粒物滤除效果的仪器。仪器一般由气溶胶发生系统、上游和下游气溶胶光度计、口罩 详品夹具、数据处理单元和显示单元组成。其基本原理是当气溶胶发生和控制系统发生具 有一定浓度及粒径分布的气溶胶颗粒，并以规定的气体流量流经固定在夹具中间的试样， 采用气溶胶光度计分别测量试样前后（上下游）的颗粒物浓度，计算气溶胶通过试样后减 少的颗粒物浓度与试样前的颗粒物浓度的比值（以百分比计）为试样的颗粒物过滤效率。 仪器结构示意图见图1
5.9油性气溶胶粒径分布
装饰标准规范范本TIG(粤)061—2021
6.1.1仪器应具有下列标识：名称、型号、出厂编号、制造厂名及制造日期，铭牌应清晰 地贴在明显处。
6.1.3仪器过滤效率检测范围为0～99.999%，分辨率≤0.003%。
对于使用220V交流电源供电的仪器，仪器电源的相线对地的绝缘电阻应不 MO
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查
7.2检定用标准器及配套设备
7.2.1精密气溶胶光度计：适用浓度检测范围为（0.5～200）mg/m，流量范围（1.0～2.0） L/min，质量浓度最大允许误差土10%，质量浓度重复性不大于3%。使用前按JJF1800一2020 附录A的方法使用相对应的气溶胶进行校准，扩展不确定度不大于3.5%。 7.2.2扫描电迁移率粒径谱仪：粒径范围（10~1000）nm，颗粒计数效率（100土10）%， 粒计数重复性不大于3%，使用前按JJF1562一2016进行校准。 7.2.3气体标准流量计：高量程标准流量计，测量范围为（0～100）L/min和低量程标准流 量计，测量范围为（0～3）L/min各1台，准确度等级不低于1.0级。 7.2.4数字压力计：范围（0～1500）Pa，准确度等级不低于0.05级
IG(粤)061—2021
仪器的检定项目如表1所示。
7.4.1外观与常规检查
按6.1的要求进行。
7.4.2夹具模口面积偏差
用游标卡尺测试仪器上下夹具模口的X和Y轴方向内直径，取算术平均值为夹具 直径，按公式（1）计算夹具模口面积偏差
式中： AA——夹具模口面积偏差，cm:
JJG（粤)061—2021
流量计串联至仪器进气管路，开后仪器并进行采样，待流量稳定后，同时读取高量程标准 流量计示值和被校仪器流量示值3次，按公式（4）计算流量示值误差
对于流量可调的仪器，选择85L/min为检定点，对于流量固定的仪器，选取该流量值 作为检定点。按照与7.4.3相同方法测量仪器夹具模口实际流量，待流量稳定后，然后在 不调节流量的情况下连续运行10min，每隔2min测1次，共6次，按公式（5）计算流量 稳定性，
8Q 流量稳定性； Qmax 仪器最大流量实测值，L/min； Qmin 仪器最小流量实测值，L/min； IO 仪器实测流量的算术平均值，L/min。
7.4.5阻力示值误差
1.4.5.1数字压力计法
将仪器差压计、数字压力计、调压泵通过三通连接，调节仪器差压计示值到零值，然 后进行阻力示值误差检定，调节调压泵，分别检定100Pa、200Pa、300Pa、500Pa、1000Pa （或800Pa），分别升压、降压（或疏空），待示值稳定后读数，分别读取数字压力计测量 值和被检仪器阻力示值，按公式（6）计算阻力示值误差。
式中： △P——阻力示值误差； Pm——被检仪器阻力示值的算术平均值，Pa 数字压力计测量值的算术平均值，Pa。
7.4.5.2标准孔板法
启动仪器气路系统，根据7.4.3的检定结果，调节仪器实际流量至85L/min，压实 具，使其处于空置状态，调节仪器差压计示值到零值。然后放置标准孔板于口罩夹
TIG(粤)061—2021
并压实，测定阻力3次，取算术平均值，按公式（7）计算阻力示值误差。按相同方法测 定实际流量32L/min、42.5L/min下标准孔板的阻力。不同流量条件下，允许对仪器差压 计进行重新调零，
Ps—标准孔板的阻力标准值，Pa
按照与7.4.5.2相同方法，调节仪器流量至85L/min或仪器固定流量，重复测量标准 板阻力7次，按公式（8）计算阻力重复性，
Sr——阻力重复性; PRi——第i次的阻力测量结果，Pa; PR——阻力测量的算术平均值，Pa;
Sr 阻力重复性； PR,i——第i次的阻力测量结果，Pa; PR——阻力测量的算术平均值，Pa; 测量次数，n=7。
7.4.7过滤效率示值误差
7.4.7过滤效率示值误
7.4.7.1标准光度计法
如图3所示，通过气路选择开关，把精密气溶胶光度计并联入仪器夹具上下游压差计 接口，先置气路选择开关于上游，启动气溶胶发生器，口罩夹具空置夹紧。对于流量可调 的仪器，选择85L/min为检定点，对于流量固定的仪器，选取该流量值作为检定点。调节 仪器流量至额定值，调节上游气溶胶浓度至仪器推荐范围，待气溶胶浓度稳定后，调节仪 器，使下游气溶胶光度计读数等于或趋近于上游气溶胶光度计读数（过滤效率趋于零值）。 选取过滤效率约为85%和95%的玻纤滤纸或等同滤纸，安装在口罩夹具中夹紧，待读 数稳定后，同时记录精密气溶胶光度计浓度C1和仪器过滤效率Em1；切换气路选择开关于 下游，待读数稳定后，同时记录精密气溶胶光度计浓度C2和仪器过滤效率Em2。按上述方 法连续交替测量3次（非加载状态测试，总测量时间不大于6min），按公式（9）计算单 次过滤效率示值误差，取3次算术平均值为过滤效率示值误差。若仪器同时具备盐性和油 性气溶胶发生器，应分别检定其过滤效率示值误差。当改变测试条件时应更换新的滤纸。
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气进行充分的混匀。 B.2.3启动SMPS，通过测试管道上预留的等速采样口，用等速采样的方法将气溶胶抽取进 入SMPS内。 B.2.4调节静电分级器DMA的电压值，筛选出对应粒径的气溶胶进入CPC，同时利用CPC 对各粒径的粒子进行数量测试，从而得到该粒径下的粒子数量浓度。 B.2.5调节不同的电压值，测试不同粒径下的颗粒物数量浓度，最终得到待测气溶胶的颗粒 物粒径分布。
C.1将计数中位径（CMD）换算为质量中位径（MMAD
C.1将计数中位径（CMD）换算为质量中位径（MMAD）
使用式（C.1），将CMD换算为MMD：
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CMD和MMAD的换算方法
DMMD =DcMDexp (3ln?og)
() DMMA =DMM
DMMAD 颗粒物的空气动力学质量中位径，um； DMMD 颗粒物的质量中位径，um;
Pp 颗粒物的密度，kg/m； Po —标准球形颗粒物，即水的密度，为1000kg/m； X 颗粒物的动力学形状系数，由表C.1提供
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表C.1某些典型颗粒物的动力学形状系数（X）
暖通空调管理C.3本规程规定的NaCI颗粒物的MMAD
NaCl的密度为2200kg/m，NaCl颗粒的几何形状最接近立方体，NaCl的%从表C.1 中按立方体形状取1.08。将式（C.2）计算得出的DMMD.NaCI粒度范围代入式（C.4），计算 得出：
C.4本规程规定的DOP颗粒物的MMA
式中： 5.9中规定的DOP颗粒物的MMAD，um
E.1检定证书/检定结果通知书第2页格
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项目管理、论文检定证书/检定结果通知书内页格式
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当过滤效率≥90%时，过滤效率示值误差不超过土2.0%；当过滤效率<90%时，过滤 效率示值误差不超过土3.0%。 5.7过滤效率重复性 不大于1.0%，
当过滤效率≥90%时，过滤效率示值误差不超过土2.0%；当过滤效率<90%时， 率示值误差不超过土3.0%。
5.8盐性气溶胶粒径分布
数中位粒径（CMD）为（0.075土0.020）μm，粒径分布的几何标准偏差不大于1.86
ZJM0标准规范范本5.9油性气溶胶粒径分布
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6.1.1仪器应具有下列标识：名称、型号、出厂编号、制造厂名及制造日期，铭牌应清晰 地贴在明显处。
6.1.3仪器过滤效率检测范围为0～99.999%，分辨率≤0.003%。
对于使用220V交流电源供电的仪器，仪器电源的相线对地的绝缘电阻应不 MO
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查
7.2检定用标准器及配套设备
7.2.1精密气溶胶光度计：适用浓度检测范围为（0.5～200）mg/m，流量范围（1.0～2.0） L/min，质量浓度最大允许误差土10%，质量浓度重复性不大于3%。使用前按JJF1800一2020 附录A的方法使用相对应的气溶胶进行校准，扩展不确定度不大于3.5%。 7.2.2扫描电迁移率粒径谱仪：粒径范围（10~1000）nm，颗粒计数效率（100土10）%， 粒计数重复性不大于3%，使用前按JJF1562一2016进行校准。 7.2.3气体标准流量计：高量程标准流量计，测量范围为（0～100）L/min和低量程标准流 量计，测量范围为（0～3）L/min各1台，准确度等级不低于1.0级。 7.2.4数字压力计：范围（0～1500）Pa，准确度等级不低于0.05级
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仪器的检定项目如表1所示。
7.4.1外观与常规检查
按6.1的要求进行。
7.4.2夹具模口面积偏差
用游标卡尺测试仪器上下夹具模口的X和Y轴方向内直径，取算术平均值为夹具 直径，按公式（1）计算夹具模口面积偏差
式中： AA——夹具模口面积偏差，cm:
夹具模口内直径，cm。
7.4.3流量示值误差
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对于流量可调的仪器，根据实际使用情况，选择15L/min、30（32）L/min、42.5L/min、 85L/min、95L/min为检定点，对于流量固定的仪器，选取该流量值作为检定点 当仪器上游气溶胶光度计直接从口罩夹具采样时，如图2连接方式一所示，分别将高 量程标准流量计串联至仪器进气管路，将低量程标准流量计串联至上游气溶胶光度计采样 管路，开启仪器并进行采样，待流量稳定后，同时读取高/低量程标准流量计示值和被校仪 器流量示值3次，按公式（2）、（3）计算流量示值误差，
4Q 流量示值误差： 被校仪器流量示值的算术平均值，L/min； 夹具模口标准流量的算术平均值，L/min； 低量程标准流量计的算术平均值，L/min
图2流量检定系统示意图
当仪器上游气溶胶光度计从进气管道采样时，如图2连接方式二所示，将高量程标
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流量计串联至仪器进气管路，开后仪器并进行采样，待流量稳定后，同时读取高量程标准 流量计示值和被校仪器流量示值3次，按公式（4）计算流量示值误差
对于流量可调的仪器，选择85L/min为检定点，对于流量固定的仪器，选取该流量值 作为检定点。按照与7.4.3相同方法测量仪器夹具模口实际流量，待流量稳定后，然后在 不调节流量的情况下连续运行10min，每隔2min测1次，共6次，按公式（5）计算流量 稳定性，
8Q 流量稳定性； Qmax 仪器最大流量实测值，L/min； Qmin 仪器最小流量实测值，L/min； IO 仪器实测流量的算术平均值，L/min。
7.4.5阻力示值误差
1.4.5.1数字压力计法
将仪器差压计、数字压力计、调压泵通过三通连接，调节仪器差压计示值到零值，然 后进行阻力示值误差检定，调节调压泵，分别检定100Pa、200Pa、300Pa、500Pa、1000Pa （或800Pa），分别升压、降压（或疏空），待示值稳定后读数，分别读取数字压力计测量 值和被检仪器阻力示值，按公式（6）计算阻力示值误差。
式中： △P——阻力示值误差； Pm——被检仪器阻力示值的算术平均值，Pa 数字压力计测量值的算术平均值，Pa。
7.4.5.2标准孔板法
启动仪器气路系统，根据7.4.3的检定结果，调节仪器实际流量至85L/min，压实 具，使其处于空置状态，调节仪器差压计示值到零值。然后放置标准孔板于口罩夹
TIG(粤)061—2021
并压实，测定阻力3次，取算术平均值，按公式（7）计算阻力示值误差。按相同方法测 定实际流量32L/min、42.5L/min下标准孔板的阻力。不同流量条件下，允许对仪器差压 计进行重新调零，
Ps—标准孔板的阻力标准值，Pa
按照与7.4.5.2相同方法，调节仪器流量至85L/min或仪器固定流量，重复测量标准 板阻力7次，按公式（8）计算阻力重复性，
Sr——阻力重复性; PRi——第i次的阻力测量结果，Pa; PR——阻力测量的算术平均值，Pa;
Sr 阻力重复性； PR,i——第i次的阻力测量结果，Pa; PR——阻力测量的算术平均值，Pa; 测量次数，n=7。
7.4.7过滤效率示值误差
7.4.7过滤效率示值误
7.4.7.1标准光度计法
如图3所示，通过气路选择开关，把精密气溶胶光度计并联入仪器夹具上下游压差计 接口，先置气路选择开关于上游，启动气溶胶发生器，口罩夹具空置夹紧。对于流量可调 的仪器，选择85L/min为检定点，对于流量固定的仪器，选取该流量值作为检定点。调节 仪器流量至额定值，调节上游气溶胶浓度至仪器推荐范围，待气溶胶浓度稳定后，调节仪 器，使下游气溶胶光度计读数等于或趋近于上游气溶胶光度计读数（过滤效率趋于零值）。 选取过滤效率约为85%和95%的玻纤滤纸或等同滤纸，安装在口罩夹具中夹紧，待读 数稳定后，同时记录精密气溶胶光度计浓度C1和仪器过滤效率Em1；切换气路选择开关于 下游，待读数稳定后，同时记录精密气溶胶光度计浓度C2和仪器过滤效率Em2。按上述方 法连续交替测量3次（非加载状态测试，总测量时间不大于6min），按公式（9）计算单 次过滤效率示值误差，取3次算术平均值为过滤效率示值误差。若仪器同时具备盐性和油 性气溶胶发生器，应分别检定其过滤效率示值误差。当改变测试条件时应更换新的滤纸。
Si 单次过滤效率示值误差： 第一次仪器过滤效率； 第二次仪器过滤效率； 精密气溶胶光度计（上游）浓度，mg/m； C2 精密气溶胶光度计（下游）浓度，mg/m
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7.4.7.2标准滤膜法
虑效率示值误差（标准光度计法）检定系统示意
根据仪器常用流量及标准物质推荐的上游气溶胶浓度，调整仪器至最佳状态，选取过 虑效率约为85%和95%的颗粒物过滤效率标准物质，放入口罩夹具中夹紧，分别连续测试 次（非加载状态测试，总测量时间不大于6min），取算术平均值，按公式（10）计算过 虑效率示值误差。若仪器同时具备盐性和油性气溶胶发生器，应分别检定其过滤效率示值 吴差。当改变测试条件时应更换新的标准滤膜，
式中： S—过滤效率示值误差；
E、标准滤膜的过滤效率标准值
7.4.8过滤效率重复性
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启动仪器气溶胶发生装置，压实口罩夹具，使其处于空置状态，调节上游气溶胶浓度 至仪器推荐范围，待颗粒物浓度稳定后，调节仪器过滤效率示值至最佳状态（趋于零值）， 然后进行过滤效率重复性检定，在不调节气溶胶发生浓度的情况下连续运行10min（加载 伏态测试），每隔1min记录1次过滤效率，共10次，取算术平均值，按公式（11）计算 过滤效率重复性。若仪器同时具备盐性和油性气溶胶发生器，应分别检定其过滤效率重复 性，
7.4.9盐性气溶胶粒径分布
如图4所示，使用气溶胶粒径分布检定系统（扫描电迁移率粒径谱仪），将洁净空气 通入气溶胶发生器，发生出多分散气溶胶，再经洁净空气稀释，在动态混匀箱中进行充分 混合。经稀释后的多分散气溶胶通过差分电迁移分离器分离成单分散气溶胶，最后经凝结 核粒子计数器计数。通过数据采集与数据管理单元统计出计数中位粒径与几何标准偏差。 定方法见附录B，典型盐性气溶胶粒径谱图见图5。 计数中位粒径（CMD）为（0.075土0.020）μm，粒径分布的几何标准偏差不大于1.86。
图4气溶胶粒径分布检定系统
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7.4.10油性气溶胶粒径分布
5质量分数2%的NaCI溶液发生的盐性气溶胶
7.4.11 绝缘电阻
仪器不连接供电电源，接通其电源开关。将绝缘电阻表的一个接线端子接到电源 相线（或零线）上，另一接线端子接到仪器的接地端上，用绝缘电阻表测量仪器的 阻。
按本规程检定合格的仪器，发给检定证书，内页格式见附录E.2；检定不合格的仪器， 发给检定结果通知书，并注明不合格的项目，内页格式见附录E.3。
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标准孔板结构如图A.1所示，材质一般为不锈钢或铝合金，厚度为3.0mm，使用前 2 L/min、42.5 L/min和85 L/min下的阻力，单位Pa或mmHO。
A.2标准孔板阻力的定值方法
图A.1标准孔板结构图
标准孔板阻力定值系统结构如图A.2所示，其中质量流量控制器，流量范围（10～10 n，准确度等级不低于1.0级，数字压力计测量范围（0～1500）Pa，准确度不低于0.0
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图A.2标准孔板阻力定值系统结构图
开启气源，不放置标准孔板，夹紧口罩夹具，按仪器说明书调节质量流量控制器至 85L/min（标准状态25℃，101.325kPa），待流量稳定后，数字压力计调零。放置标准孔板 于口罩夹具中夹紧，读取数字压力计读数3次，取算术平均值为标准孔板该流量的阻力值。 按相同方法测定32L/min、42.5L/min下标准孔板的阻力值
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电迁移率粒径谱仪的工作原理和测试
扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）主要由气溶胶中和器、气溶胶电迁移器（DMA）和 凝结核粒子计数器（CPC）组成。当气溶胶样品由采样口进入仪器后，首先经过气溶胶中 和器，使得气溶胶样品呈玻尔兹曼电荷平衡，即呈整体电中性。之后在鞘流保护下，气溶 校样品进入气溶胶电迁移器，其流动方向与气溶胶电迁移的电场方向相互垂直。在电场力 和斯托克斯力的共同作用下，带电颗粒在电场方向匀速移动，而颗粒的电迁移率与其粒径 大小、电场强度密切相关。因此，通过改变气溶胶电迁移器内的电场强度，可获取得到不 司粒径（或电迁移率）的颗粒。当经筛分的颗粒物样品进入凝结核粒子计数器内的饱和腔 和冷凝腔后会凝结“长大”，变成光学可测的颗粒物样品，且散射光的脉冲信号与颗粒数 量相对应。因此，通过改变气溶胶电迁移器内的电压和测量该电压通道下的颗粒物光散射 脉冲信号，可实现对不同粒径（或电迁移率）下颗粒数量浓度的准确测量，并计算得到样 品的粒径分布等信息。
图B.1扫描电迁移率粒径谱仪工作原理图
启动风机，根据说明书调节至适当的风量 启动被测的气溶胶发生器，使发出的气溶胶进入混匀管道，并在混匀管道内与洁净
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气进行充分的混匀。 B.2.3启动SMPS，通过测试管道上预留的等速采样口，用等速采样的方法将气溶胶抽取进 入SMPS内。 B.2.4调节静电分级器DMA的电压值，筛选出对应粒径的气溶胶进入CPC，同时利用CPC 对各粒径的粒子进行数量测试，从而得到该粒径下的粒子数量浓度。 B.2.5调节不同的电压值，测试不同粒径下的颗粒物数量浓度，最终得到待测气溶胶的颗粒 物粒径分布。
C.1将计数中位径（CMD）换算为质量中位径（MMAD
C.1将计数中位径（CMD）换算为质量中位径（MMAD）
使用式（C.1），将CMD换算为MMD：
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CMD和MMAD的换算方法
DMMD =DcMDexp (3ln?og)
() DMMA =DMM
DMMAD 颗粒物的空气动力学质量中位径，um； DMMD 颗粒物的质量中位径，um;
Pp 颗粒物的密度，kg/m； Po —标准球形颗粒物，即水的密度，为1000kg/m； X 颗粒物的动力学形状系数，由表C.1提供
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表C.1某些典型颗粒物的动力学形状系数（X）
交通标准C.3本规程规定的NaCI颗粒物的MMAD
NaCl的密度为2200kg/m，NaCl颗粒的几何形状最接近立方体，NaCl的%从表C.1 中按立方体形状取1.08。将式（C.2）计算得出的DMMD.NaCI粒度范围代入式（C.4），计算 得出：
C.4本规程规定的DOP颗粒物的MMA
式中： 5.9中规定的DOP颗粒物的MMAD，um
E.1检定证书/检定结果通知书第2页格
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