Методика поверки «Преобразователи дисперсного состава аэрозолей аэродинамические импакторные восьмикаскадные АПИ-8» (МП 242-1656-2015)

УТВЕРЖДАЮ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

Л у>.

Руководитель научно-исследовательского отдела Государственных эталонов в области физико - химических измерений

ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»

___у /  - Л.А.Конопелько

"              ____________2015 г.

Руководитель лаборатории государственных эталонов и научных исследований в области измерения

Ин

ГЦИ СИ

ИМ им. Д.И.Менделеева»

_____Д. А. Власов

Санкт-Петербург

2015

Настоящий документ устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки преобразователей дисперсного состава аэрозолей аэродинамических импактор-ных восьми каскадных АПИ-8 (далее импактор).

Интервал между поверками - 3 годаЧ

• 1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки___________________________________________________

1.2. Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат, то поверка прекращается.

• 2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в таблице 2.

*) поверка средств измерений, входящих в комплект импактора, осуществляется по методикам поверки средств измерений и с установленной периодичностью.

• 2.2. Допускается применение других средств измерений, класс точности и характеристики которых не хуже указанных в таблице 2.

• 2.3. Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть поверены в установленном порядке и иметь не просроченные свидетельства о поверке.

• 3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 3.1. При проведении поверки должны соблюдаться требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации средств измерений и вспомогательных средств поверки, указанных в таблице 2.

• 4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 4.1.  При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

. температура окружающей среды (20 ± 5) °C;

. атмосферное давление от 90,6 до 104,8 кПа;

. относительная влажность воздуха от 30 до 80 %.

• 5. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 5.1. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

. поверяемое средство измерений (СИ) должно быть подготовлено к работе в соответствии с руководством по эксплуатации (РЭ);

. поверяемое СИ должно быть выдержано в помещении при температуре, соответствующей условиям поверки, не менее 8 часов.

. подготовить к работе средства поверки, перечисленные в таблице 2, по прилагаемым к ним эксплуатационным документам.

• 6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 6.1.  Внешний осмотр

• 6.1.1. При внешнем осмотре должно быть установлено отсутствие внешних повреждений и следов коррозии, влияющих на работоспособность поверяемого СИ.

• 6.1.2. Комплектность и маркировка поверяемого СИ должна соответствовать требованиям РЭ.

• 6.1.3. Поверяемое СИ считается выдержавшим внешний осмотр удовлетворительно, если оно соответствует перечисленным выше требованиям.

• 6.2. Опробование

• 6.2.1. Выполнить сборку/разборку импактора. Все ступени импактора должны легко стыковаться между собой, это требование касается и резьбовых соединений.

• 6.2.2. Подсоединить выходную трубку импактора к входному штуцеру аспиратора при помощи резиновой трубки.

• 6.2.3. Произвести включение аспиратора.

• 6.2.4. Установить расход воздуха через импактор 10 дм³/мин.

• 6.2.5. Проверить герметичность. Перекрыть входное отверстие импактора. При этом расход на аспираторе должен снизиться до нуля.

• 6.2.6. Выключить аспиратор.

• 6.2.7. Результаты опробования считаются положительными, если импактор соответствует перечисленным выше требованиям.

• 6.3. Определение метрологических характеристик

• 6.3.1. Определение относительной погрешности измерения диаметра отсечки d50**\

• 6.3.1.1. Для определения относительной погрешности измерения диаметра отсечки ступеней с dso равным 0,8, 1,0, 1,8 и 7,5 мкм использовать схему в соответствии с рисунком Б.1 приложения Б, в качестве генератора аэрозоля (ГА) применять генератор SLG -270.

• 6.3.1.2. Установить режим работы генератора SLG - 270 в зависимости от выбранной ступени, в соответствии сданными таблицы 3. Режимы работы конденсационного генератора SLG-270 задаются при его настройке на стадии подготовки к поверке. Размер частиц генератора контролировать на поверхности мембранного фильтра с помощью микроскопа.

Таблица 3 - Выбор режимов отбора

SLG - 270

и

dp - диаметр генерируемых частиц, определяемый как средний геометрический взвешенный размер частиц, мкм; Ad_P - допускаемые отклонения размеров частиц, мкм; С_Р - массовая концентрация частиц, мг/м³; АСр - допускаемые отклонения массовой концентрации частиц, мг/м³; ts - время отбора пробы через импактор, мин; 1даст - время отбора пробы анализатором пыли «ДАСТИ-Э»; п - количество циклов отбора пробы анализатором пыли «ДАСТИ-Э» с временем 1даст за время ts.

• 6.3.1.3. С помощью аспиратора ОП-442ТЦ установить время отбора пробы через импактор для ступени с dso равным 0,8 мкм в соответствии с данными таблицы 3. Пробоотбор через импактор производить со скоростью 10 дм³/мин.

• 6.3.1.4. Установить режим работы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э», в зависимости от выбранной ступени в соответствии с данными таблицы 3.

• 6.3.1.5. Разобрать импактор и взвесить выбранную ступень с соответствующим значением dso. Собрать импактор.

• 6.3.1.6. Одновременно отобрать пробу аспиратором и провести измерения анализатором пыли «ДАСТ-1-Э». Отбор пробы через импактор должен быть синхронизирован с отбором пробы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э», т. е. время включения и выключения пробоотбора через импактор должно синхронизироваться с временем начала и окончания отбора пробы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э».

• 6.3.1.7. С окончанием отбора пробы взвесить выбранную ступень с соответствующим значением dso. Почистить импактор.

• 6.3.1.8. Вычислить массу частиц, осевших на выбранной ступени, т„у_П, мг, по формуле 1.

  ГПступ

(1)

где mlcryn- масса ступени до отбора пробы, мг; т2_ступ - масса ступени после отбора пробы, мг.

• 6.3.1.9. Вычислить относительную погрешность определения значения dso по формуле 2.

2*пг_СТу_П —----

^ступ =           * 100%                             (2)

Сдаст

**) аэродинамический размер частиц, эффективность осаждения которых на данной ступени составляет 50 % где бету,, - относительная погрешность определения значения dso для выбранной ступени каскадного импактора, %;

t_s - время отбора пробы, мин;

@_имп - скорость отбора пробы через импактор, м³/мин, (?_имп=10 дм³/мин;

С_Даст - среднее арифметическое значение массовой концентрации частиц за время отбора пробы, вычисленное по показаниям анализатора пыли «ДАСТ-1-Э», мг/м³.

• 6.3.1.10. Выполнить пункты 6.3.1.3 -6.3.1.9 для ступеней с dso равным 1,0, 2,8 и 7,5 мкм.

• 6.3.1.11. Для определения относительной погрешности измерения диаметра отсечки ступеней с dso равным 10, 15, 20 и 40 мкм использовать схему в соответствии с рисунком Б.1 приложения Б, в качестве генератора аэрозоля (ГА) применять генератор аэрозоля шнековый.

• 6.3.1.12. Установить режимы работы генератора шнекового, режимы отбора пробы и измерения массовой концентрации в соответствии с данными таблицы 4.

Таблица 4 - Выбор режимов отбора пробы и работы генератора аэрозолей шнекового

• 6.3.1.13. Засыпать в генератор аэрозоля шнековый отсепарированный в воздушном сепараторе порошок корунда марки А25 со средним аэродинамическим диаметром, соответствующем выбранной ступени.

• 6.3.1.14. Контроль параметров сепарированных в воздушном сепараторе порошков производится с помощью лазерного анализатора размеров частиц «Микросайзер 201». Значение Ad_P определяется по формуле 3.

^dp — Ppdp — d₅₀Ms                              (3)

где d_50MS - значение размера частиц, соответствующее точке медианы распределения частиц по массе, полученное по результатам измерений лазерным анализатором размеров частиц;

Рр - относительная плотность корунда, р_р = 4.

• 6.3.1.15.    С помощью аспиратора ОП-442ТЦ установить время отбора пробы через импактор для ступени с dso равным 10 мкм, в соответствии с данными таблицы 4. Пробоотбор через импактор производить со скоростью 10 дм³/мин.

• 6.3.1.16.    Установить режим работы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э», в зависимости от выбранной ступени, в соответствии с данными таблицы 4.

• 6.3.1.17.    Выполнить пункты 6.3.1.5 -6.3.1.9

• 6.3.1.18.    Выполнить пункты 6.3.1.15 - 6.3.1.17 для ступеней с dso равным 15, 20 и 40 мкм, используя данные из таблицы 4.

• 6.3.1.19. Результаты определения относительной погрешности диаметра отсечки считают положительными, если полученные значения относительной погрешности 5_ступ для каждой ступени импактора не превышают пределов допускаемой погрешности ±20 %.

• 6.3.2. Определение относительной погрешности измерения массовой концентрации аэрозоля.

• 6.3.2.1. Собрать схему в соответствии с рисунком В.1 приложения В.

• 6.3.2.2. Разобрать импактор и взвесить все ступени включая фильтр. Собрать импактор.

• 6.3.2.3. Засыпать исходный (без предварительной сепарации) порошок корунда марки А25 в генератор аэрозоля шнековый.

• 6.3.2.4. Установить в камере аэрозольной массовую концентрацию пыли (тестовый аэрозоль, полученный путем распыления порошок корунда) 75 ± 25 мг/м³.

• 6.3.2.5. Одновременно отобрать пробу аспиратором и провести измерения анализатором пыли «ДАСТ-1-Э». Отбор пробы через импактор должен быть синхронизирован с отбором пробы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э», т. е. время включения и выключения пробоотбора через импактор должно синхронизироваться с временем начала и окончания отбора пробы анализатора пыли «ДАСТ-1-Э».

• 6.3.2.6. С окончанием отбора повторно взвесить все ступени импактора. Почистить импактор.

• 6.3.2.7. Вычислить массу частиц, осевших на каждой ступени, мг.

• 6.3.2.8. Просуммировав массы частиц на каждой ступени получить значение общей массы частиц, осевших в импакторе, т_имп, мг.

• 6.3.2.9. Вычислить массовую концентрацию аэрозоля по формуле (4).

• 6.3.2.10. Вычислить относительную погрешность 8_ИМП , % по формуле (5).

«ИНН =         • 100                               (5)

'-Даст

где: 5_ИМП - относительная погрешность определения массовой концентрации, %;

тпимп - масса частиц, осевших в импакторе, мг;

Сдаст - значение массовой концентрации пыли, полученное на эталоне, мг/м³.

• 6.3.2.11. Взвесить все ступени импактора, включая фильтр. Собрать импактор.

• 6.3.2.12. Установить в камере аэрозольной массовую концентрацию пыли 700 ± 100 мг/м³.

• 6.3.2.13. Выполнить операции п.п. 6.3.2.5 - 6.3.2.11.

• 6.3.2.14. Установить в камере аэрозольной массовую концентрацию пыли 1300 ± 200 мг/м³.

• 6.3.2.15. Выполнить операции п.п. 6.3.2.5 - 6.3.2.10.

• 6.3.2.16. Результаты определения относительной погрешности измерения массовой концентрации считают положительными, если полученные значения относительной погрешности 5_ИМП не превышают пределов допускаемой погрешности ±20 %.

• 7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 7.1. Результаты проверки вносят в протокол, форма которого приведена в приложении А.

• 7.2. Импактор, удовлетворяющий требованиям настоящей методики, признается годным и на него выдается свидетельство о поверке установленной формы.

• 7.3. Импактор, не удовлетворяющий требованиям настоящей методики, к дальнейшей эксплуатации не допускается и на него выдается извещение о непригодности.

Приложение А

(рекомендуемое)

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

Поверка осуществляется в соответствии с документом «Преобразователи дисперсного состава аэрозолей аэродинамические импакторные восьмикаскадные АПИ-8. Методика поверки. МП-242-1656-2013»

Зав. №___________________________________________________________________

Дата выпуска________________________________________________________________

Условия поверки: температура окружающего воздуха________°C;

атмосферное давление________________кПа;

относительная влажность_______________%.

СВЕДЕНИЯ О СРЕДСТВАХ ПОВЕРКИ

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ

• 1.  Результаты внешнего осмотра________________________________________________

• 2.  Результаты опробования_____________________________________________________

• 3.  Результаты определения метрологических характеристик

  • 3.1. Определение относительной погрешности диаметра отсечки

    № ступени	номинальное значение диаметра отсечки <750, мкм	^^ступ ’ МГ	СДаст, мг/м3	ts, мин	^ступ> %	пределы допускаемой погрешности, %
    1	40					±20
    2	20					±20
    3	15					±20
    4	10					±20
    5	7,5					±20
    6	1,8					±20
    7	1,0					±20
    8	0,8					±20

3.2. Определение относительной погрешности измерения массовой концентрации аэрозоля

Заключение_______________________________________________________________

Поверитель__________________

Дата поверки__________________

Приложение Б

(рекомендуемое)

Азот

Y ³°^ДМ-^МИН Фильтр

ГА - генератор аэрозоля; КА - камера аэрозольная; Фильтр - фильтр воздушный; ОП442 - пробоотборное устройство; ДАСТ-1Э - анализатор пыли «ДАСТ-1-Э»; ФАМ -фильтр аналитический мембранный

Рисунок Б.1 - Схема для определения относительной погрешности.

Приложение В

(рекомендуемое)

Азот

V ^{ЗОДМЗ/МИН} Фильтр

ГА - генератор аэрозоля; КА - камера аэрозольная; Фильтр - фильтр воздушный; ОП442 - пробоотборное устройство; ДАСТ-1Э-анализатор пыли «ДАСТИ-Э».

Рисунок В.1 - Схема для определения относительной погрешности.

2