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空氣采樣泵的流量如何校準(zhǔn)

更新時(shí)間:2025-09-01      瀏覽次數(shù):137
空氣采樣泵的流量校準(zhǔn)是確保采樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟 —— 若流量存在偏差,會(huì)直接導(dǎo)致采集的空氣體積不準(zhǔn),進(jìn)而使最終污染物濃度計(jì)算結(jié)果(濃度 = 樣品中污染物總量 / 采樣體積)出現(xiàn)錯(cuò)誤。校準(zhǔn)的核心邏輯是將采樣泵的實(shí)際輸出流量與 “標(biāo)準(zhǔn)流量基準(zhǔn)" 進(jìn)行比對(duì),并修正偏差,需遵循 “定期校準(zhǔn) + 每次采樣前核查" 的原則,具體操作可按以下流程展開。

一、校準(zhǔn)前準(zhǔn)備:明確核心要素

在開始校準(zhǔn)前,需確認(rèn)校準(zhǔn)工具、環(huán)境條件和設(shè)備狀態(tài),避免外部因素影響校準(zhǔn)精度。

1. 核心校準(zhǔn)工具:標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)是流量校準(zhǔn)的 “基準(zhǔn)設(shè)備",其精度需高于被校準(zhǔn)的采樣泵(通常要求精度≤±1%),常用類型及特點(diǎn)如下:


標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)類型核心原理優(yōu)點(diǎn)適用場(chǎng)景
皂膜流量計(jì)測(cè)量皂膜通過已知體積管段的時(shí)間,計(jì)算流量(流量 = 管段體積 / 時(shí)間)精度ji高(±0.5%)、成本低、無需電源實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)(如個(gè)體采樣泵、中流量泵)、作為 “基準(zhǔn)的基準(zhǔn)"
電子皂膜流量計(jì)自動(dòng)檢測(cè)皂膜通過時(shí)間,數(shù)字顯示流量,可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)操作便捷、減少人為誤差、支持多種單位現(xiàn)場(chǎng)快速校準(zhǔn)、批量設(shè)備校準(zhǔn)
濕式氣體流量計(jì)通過氣體推動(dòng)計(jì)量室葉片轉(zhuǎn)動(dòng),記錄體積變化,計(jì)算流量穩(wěn)定性好、適合大流量校準(zhǔn)高流量采樣泵(如 TSP 采樣器)、長(zhǎng)期連續(xù)校準(zhǔn)
質(zhì)量流量控制器(MFC)基于熱傳導(dǎo)原理,直接測(cè)量氣體質(zhì)量流量,精度高響應(yīng)快、適合動(dòng)態(tài)流量校準(zhǔn)高精度要求場(chǎng)景(如 VOCs 低流量采樣)


注意:標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)需定期送計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定(如每年 1 次),確保其自身精度符合要求,檢定證書需在有效期內(nèi)。

2. 其他準(zhǔn)備物品

  • 連接管路:選用無吸附、低阻力的軟管(如硅膠管、聚四氟乙烯管),長(zhǎng)度控制在 0.5-1m(過長(zhǎng)會(huì)增加氣流阻力);

  • 電源:若采樣泵為電池供電,需充滿電;若為市電供電,確保電壓穩(wěn)定;

  • 記錄表格:記錄校準(zhǔn)日期、環(huán)境溫濕度、采樣泵型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)型號(hào)及編號(hào)、校準(zhǔn)前后流量值等信息;

  • 輔助工具:皂膜流量計(jì)需準(zhǔn)備專用皂液(或用洗潔精 + 水按 1:10 配制,確保產(chǎn)生均勻、穩(wěn)定的皂膜)。

3. 環(huán)境條件要求

  • 溫度:15-30℃(溫度變化會(huì)影響氣體密度,若溫差過大需進(jìn)行體積修正);

  • 濕度:40%-80%(濕度過高可能導(dǎo)致管路結(jié)露,濕度過低可能無法形成穩(wěn)定皂膜);

  • 氣壓:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(86-106 kPa),若在高海拔地區(qū),需根據(jù)實(shí)際氣壓修正流量(可通過公式:修正后流量 = 實(shí)測(cè)流量 ×√(標(biāo)準(zhǔn)氣壓 / 實(shí)際氣壓))。

二、校準(zhǔn)核心步驟(以 “皂膜流量計(jì)校準(zhǔn)個(gè)體采樣泵" 為例)

個(gè)體采樣泵(流量 0.1-5 L/min)是常用的類型,其校準(zhǔn)流程具有代表性,具體步驟如下:

1. 連接采樣泵與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)

按 “采樣泵出氣口 → 連接管路 → 標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)進(jìn)氣口" 的順序連接(若采樣泵為 “進(jìn)氣式",則反向連接,核心是讓采樣泵的氣流全部流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)),確保管路接口密封(可用肥皂水涂抹接口,觀察是否有氣泡,避免漏氣導(dǎo)致流量偏低)。

2. 預(yù)熱與穩(wěn)定設(shè)備

  • 開啟采樣泵,設(shè)定目標(biāo)流量(如采樣時(shí)需用的 1 L/min),讓泵運(yùn)行 5-10 分鐘,待電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、氣流無波動(dòng);

  • 若使用電子皂膜流量計(jì),需提前開機(jī)預(yù)熱 30 分鐘,確保內(nèi)部傳感器穩(wěn)定。

3. 進(jìn)行流量比對(duì)(關(guān)鍵步驟)

以傳統(tǒng)皂膜流量計(jì)為例:


  1. 向皂膜流量計(jì)的漏斗中倒入少量皂液,輕輕擠壓橡膠球,使皂膜緩慢進(jìn)入計(jì)量管(確保皂膜完整、無破裂);

  2. 當(dāng)皂膜下邊緣到達(dá)計(jì)量管的 “起始刻度"(如 0 mL)時(shí),立即按下秒表;

  3. 當(dāng)皂膜下邊緣到達(dá) “終止刻度"(如 500 mL 或 1000 mL,根據(jù)流量選擇:低流量選小體積,高流量選大體積)時(shí),停止秒表,記錄時(shí)間(t,單位:s);

  4. 按公式計(jì)算 “標(biāo)準(zhǔn)流量":
    標(biāo)準(zhǔn)流量(L/min)= 計(jì)量管體積(L)× 60 / 時(shí)間(s)
    例:計(jì)量管體積 0.5 L,時(shí)間 30 s,則標(biāo)準(zhǔn)流量 = 0.5×60/30=1.0 L/min;

  5. 重復(fù)上述操作 3 次,取 3 次標(biāo)準(zhǔn)流量的平均值(若 3 次結(jié)果偏差≤±1%,則視為有效;若偏差過大,需檢查管路是否漏氣、皂膜是否穩(wěn)定)。

4. 修正采樣泵流量偏差

  1. 對(duì)比采樣泵的 “顯示流量" 與 “標(biāo)準(zhǔn)流量平均值":

    • 若偏差≤±2%(符合 JJG 956-2013《大氣采樣器檢定規(guī)程》要求),則校準(zhǔn)合格,可直接用于采樣;

    • 若偏差>±2%,需通過采樣泵的 “流量調(diào)節(jié)旋鈕"(機(jī)械泵)或 “參數(shù)設(shè)置界面"(電子泵)修正:
      例:泵顯示 1.0 L/min,標(biāo)準(zhǔn)流量實(shí)際為 0.95 L/min(偏差 - 5%),則需將泵的設(shè)定流量調(diào)至 1.05 L/min,再次校準(zhǔn),直至偏差≤±2%。

5. 記錄與確認(rèn)

將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(環(huán)境溫濕度、泵型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)編號(hào)、校準(zhǔn)前顯示流量、標(biāo)準(zhǔn)流量平均值、校準(zhǔn)后顯示流量)填入《空氣采樣泵校準(zhǔn)記錄表》,并由校準(zhǔn)人員簽字確認(rèn),校準(zhǔn)記錄需留存至少 1 年(用于合規(guī)性檢查)。

三、不同場(chǎng)景的校準(zhǔn)要點(diǎn)

1. 現(xiàn)場(chǎng)采樣前的快速校準(zhǔn)

  • 若無法攜帶皂膜流量計(jì),可使用便攜式電子校準(zhǔn)器(精度 ±1%),連接方式與皂膜流量計(jì)一致,直接讀取標(biāo)準(zhǔn)流量,無需手動(dòng)計(jì)算,10 分鐘內(nèi)可完成校準(zhǔn);

  • 重點(diǎn)檢查 “采樣管路 + 采樣介質(zhì)" 的總阻力:例如,采樣時(shí)需連接濾膜夾 + 吸附管,校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)將這些部件一同接入管路(模擬實(shí)際采樣狀態(tài)),避免因部件阻力導(dǎo)致實(shí)際采樣流量與空泵校準(zhǔn)流量偏差。

2. 高流量采樣泵(50-1000 L/min)的校準(zhǔn)

  • 需使用濕式氣體流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)(適合大流量),校準(zhǔn)前需確保流量計(jì)的計(jì)量室無漏水、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)靈活;

  • 由于高流量泵功率大,校準(zhǔn)前需開機(jī)預(yù)熱 30 分鐘,待氣流穩(wěn)定后再進(jìn)行比對(duì),避免因電機(jī)升溫導(dǎo)致流量漂移。

3. 定期檢定(強(qiáng)制要求)

  • 除日常校準(zhǔn)外,空氣采樣泵需每1 年送具備 CMA 資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行 “強(qiáng)制檢定"(依據(jù) JJG 956-2013),檢定項(xiàng)目包括流量誤差、穩(wěn)定性、負(fù)壓能力等;

  • 檢定合格后,計(jì)量機(jī)構(gòu)會(huì)出具《檢定證書》,若不合格需維修后重新檢定,未取得合格證書的泵不得用于正式采樣(數(shù)據(jù)無效)。


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