基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。

基于滤膜称重法的大气颗粒物自动监测仪

大气颗粒物的监测日益受到政府、公众和媒体的重视,介绍大气颗粒物浓度的监测方法以及所研制的基于滤膜称重法测量颗粒物浓度的自动监测仪,对采集得到的颗粒物进行分析处理,结果表明仪器切割头切割效果良好,并利用LabVIEW实现测试数据的远程实时监控。这对于我国颗粒物监测设备的研发和产业化的实现有着重要意义。

PM2.5滤膜称重法技术问题分析

由于PM2.5监测设备产品质量和量值溯源技术等原因,PM2.5监测数据质量参差不齐。在系统分析国内外PM2.5监测数据质量控制方法的基础上,探讨了重量法即滤膜称重法这一基础物理方法数据质量控制技术关键和存在问题,提出自动化滤膜称重设备替代手工称重解决PM2.5监测数据质量控制问题的思路。

基于滤膜称重法的在线式烟尘浓度监测系统设计

鉴于诸多现有大气烟尘监测方法无法实现在线连续监测,监测流程繁琐,监测效率低等缺点,根据我国基于称重法的烟尘固体颗粒物监测的相关标准,设计了一种基于滤膜称重法的在线式烟尘浓度监测系统。该系统使用PLC和WINCC上位机对系统各部分进行实时控制,实现滤膜自动加载要求,对监测数据进行实时分析处理。使用该系统对太原二电厂现场烟尘浓度进行实时监测,监测结果表明,该系统实现了滤膜自动加载以及在线式连续监测和无人值守,对各种需要实时烟尘监测的场所极具实用意义。

PM_(2.5)滤膜称重数据质量控制

针对PM_(2.5)滤膜称重法相关技术标准中的称量数据质量控制要求,提出增加再平衡重复称量次数以加强滤膜称重数据质量控制的思路。试验采用自动化滤膜称量系统,通过多次再平衡重复称量,比较研究各种数据质量控制方案的称量结果。结果表明,在天平未内校状态下,称量系统尚未稳定,按相关技术标准会得到不可靠、不应被采信的称量数据;连续3~5次重复称量的数据质量控制方案可以取得较好的称量数据结果;如果样本较少,可以采用连续3~5次重复称量的数据质量控制方案;在大样本的称量应用中,建议采用连续3次数据质控方案。该研究可有效避免按相关技术标准会得到不可靠、不应被采信称量数据的问题,可为PM_(2.5)滤膜称重法的称量数据质量控制提供参考。

地铁站中PM_(2.5)和PM_(10)光散射法与滤膜称重法比对

目的比较光散射法与滤膜称重法(简称重量法)测定PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度趋势的一致性,确定地铁站内密闭环境中PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度转换系数K。方法选择3个客流量最大的地铁车站,在站台中心位置和室外同时采用光散射法和重量法对PM_(2.5)和PM_(10)进行平行测定。在2018年8月和2019年1月各选择1个工作日,每间隔4 h监测一组样品。重量法样品采用电子天平测定PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度。对光散射仪器每4 h的读数进行加权平均计为1个数据。结果地铁站台内PM_(2.5)和PM_(10)光散射法测得浓度分别为(85.7±30.6)μg/m^(3)和(134.5±42.2)μg/m^(3),重量法分别为(83.4±29.8)μg/m^(3)和(123.6±41.7)μg/m^(3);前者分别比后者高1.03倍和1.09倍,但差异不显著(P>0.05)。地铁站台内PM_(2.5)和PM_(10)光散射-重量法结果呈正相关(P<0.001),对应r值分别为0.81和0.73。地铁站台内PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度转换系数K的均值分别为1.02和0.95,95%CI分别为0.69~1.60和0.83~1.06,相对标准偏差分别为24.8%和29.1%。站台PM_(2.5)和PM_(10)光散射-重量法的回归方程分别为y=0.65x+28.5和y=0.74x+42.8。结论地铁密闭环境光散射与重量法测定结果趋势具有较高的一致性。地铁环境使用光散射法替代重量法测定时,应先确认转换系数K值。

某大型校园公共建筑地基建设阶段扬尘治理探究

扬尘污染是建筑施工过程中常见的环境问题,不仅影响工人健康与施工效率,同样对周边环境产生不良影响。针对扬尘污染问题,寻找有效的治理措施具有重要意义。本文从探讨扬尘危害出发,主要讨论某大型校园公共建筑地基建设阶段扬尘治理措施。本文主要实验方法为滤膜称重法,通过多次对比实验探寻地基建设阶段扬尘污染最重场所及最有效果抑尘措施,期望对广大施工团队及大气环境治理提供有益借鉴。

炔诺孕酮生产环境空气中药尘浓度测定的研究

以滤膜及吸收管采样，滤膜称重初步定量，高效液相色谱精确定量，对炔诺孕酮生产车间空气中药尘浓度进行测定。ＷａｔｅｒｓＲｅｓｏｌｖｅＴＭＣ１８柱，甲醇∶水＝７５∶２５（Ｖ／Ｖ），内含０．００３ｍｏｌ／Ｌ四丁基溴化铵洗脱，ＵＶ检测。两种定量方法结果呈相关趋势，相关系数ｒ＝０．９８，均数比较无统计学差异（Ｐ＞０．０５）。结果证实滤膜所采粉尘基本为炔诺孕酮药尘，工人前胸呼吸带处药尘浓度远高于半径１ｍ外环境药尘浓度，提示工人操作时加强面部防护十分必要。结论：当车间环境洁净程度达一定标准时，滤膜称重即可做为常规监测方法，无需经ＨＰＬＣ精确定量，但在药尘浓度极低又呈气溶胶状态时，则需ＨＰＬＣ法定量。

PM2.5检测技术研究进展

对PM2.5的检测主要是根据颗粒物的力学、光学、电学等物理性质与颗粒物的数量、质量或其他参量之间的关系,通过相应的检测设备进行的。本文对常用滤膜称重法、光散射法、β射线吸收法、微量振荡天平法等PM2.5检测方法的工作原理及各自的优缺点进行综述,为PM2.5检测提供技术指导,便于PM2.5检测者根据实际的检测需求选择合适的检测方法。

全自动细颗粒物标准测量系统设计

针对PM_(2.5)手工监测方法(重量法)称量准确性与稳定性问题,设计一种全自动细颗粒物标准测量系统替代手工称重。该系统采用空气循环平衡净化的工作方式,将滤膜置于恒温恒湿洁净舱内,不与任何外环境接触,同时由机械手转运滤膜进行称量,排除人为干扰因素及对环境的扰动,天平称量结果直接上传并存储记录于上位机中,可直接导出称量环境参数及结果数值列表。结果表明,该系统对于解决PM_(2.5)监测数据质量控制问题有非常显著的益处,可提高称量准确性与稳定性,同时提升工作效率。

环境空气与汽车/发动机颗粒物PM_(2.5)测试方法研究

环境大气与汽车/发动机颗粒物PM_(2.5)测试的仪器和方法存在相关性,对二者测试过程中的相关性和差异点进行对比分析,结果表明:采用滤膜称重法对PM_(2.5)进行测试时,在测量仪器、测试方法及滤纸规格性能的要求上,与HJ618-2011标准中对汽车/发动机颗粒物的测量技术相比基本完全一致,但针对汽车/发动机颗粒物采用滤膜称重法测量PM_(2.5)需配合2.5μm的粒径切割器,并根据测试精度、采样时间和采样流量确定滤纸规格与层数;调整粒径切割器切割点为2.5μm后,采用自动测量方法(微震荡天平法和β射线吸收法)可以对汽车/发动机台架上颗粒物进行测量。

PM_(2.5)个体暴露连续监测方法

目的整合滤膜称重法和光散射法测定PM_(2.5)优越性,建立更加准确的PM_(2.5)个体暴露连续监测方法。方法采用滤膜称重法和光散射法同时测定个体PM_(2.5)暴露浓度,以滤膜称重法与光散法测定结果的比值作为校正系数,修正光散射法测定值,获得PM_(2.5)个体暴露实时浓度。结果测定时间为3、10、30和60 min时方法检出限(LOD)分别4.6、4.0、3.9和3.7μg/m^3;对不同浓度环境空气平行测定的精密度(RSD)范围为2.1%~9.5%;与微量振荡天平法(TEOM)测定的实时浓度(30min时间加权平均浓度)间具有良好的相关关系,Pearson r=0.934(P<0.001,n=233),配对t检验结果表明两种方法结果间差异无统计学意义(P=0.957);实验室连续24 h监测中,30%(3/10)的监测检测到零点漂移,漂移值范围为-5^-3μg/m^3;连续5 d的现场监测中,7.5%(31/412)的监测检测到零点漂移,其中大部分的漂移值在-3~3μg/m^3,零点漂移方向和大小不受环境PM_(2.5)浓度影响。结论该方法结合了光散射法及重量法的优点,可以获得较为准确的PM_(2.5)个体实时暴露浓度,能够满足PM_(2.5)个体暴露监测的要求。