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粒子计数器采样气溶胶的误差_许钟麟

粒子计数器采样气溶胶的误差_许钟麟
下载次数:172 浏览次数:857发布时间:2017-11-11 16:25
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文档详情

如果像209E 那样, 设定允许采样误差不超过5 %(对单一粒径或大于等于某一粒径), 则在大流量粒子计数器采样时, 从上表可见仅对4μm 以上粒子有显著影响, 所以209E 也指出:“ 主要关心的两种粒径是0.5μm 和5μm , 可以看出, 非等动力采样对小于或等于0.5μm 的粒子的影响不大。如果这些粒子不受非等动力条件的影响, 则计算结果也不受影响, 因此, 洁净区域的非等动力采样仅对大于等于5μm 的粒子有意义。”从表1 可见, 对5μm 大小的微粒非等速采样的误差只有10 %左右, 这还从另一方面加以说明, 即大粒子在进入管口前由于惯作用未能随气流改变方向, 因而造成多进或漏进管口的现象。微粒在气流有一个跟随气流的速度设v p , 气流速度为v 0 , 据理论计算[ 2] , 对5μm 微粒,ρ=1000kg/m3 时, v pv 0≈0.9 , 即速度相差10 %左右,则采样误差如表2 所示在10 %左右是可以理解的。如果以5 %来衡量大于等于某粒径(例如0.5μm)的微粒的总数, 则即使在大流量采样时, 影响也不大, 因为当以大于等于0.5μm 的粒子总数为100 %时, 0.5μm 约占33 %, 0.5 ~ 1μm 约占47 %,1 ~ 3μm 占13 %, 3 ~ 5μm 占3 %, 5μm 以上占2.7 %[ 2 ~ 3] (实际测定中, 中、高级别洁净室中大于等于2μm 的微粒基本上已接近0)。若按此粒径分布估算(对于气溶胶ρ常取1000kg/m3 , 对于大气尘, ρ可大1 倍, 则采样误差也基本大1 倍), 可得出表2 所示结果。可见理论采样误差和实测采样误差的下限一致, 并且理论值和实验平均值均小于5 %。当用中流量粒子计数器采样时, 误差就更微不足道了。209E 所说的“如果这些粒子不受非等动力条件的影响, 则计算结果也不受影响” , 所谓非等动力条件就是指不同的S t 和v , 其综合影响反映在图1[ 5]上, 可见, 只要St ≯0.001 , 在v0v=0.012 ~ 25.756这么大的变化范围内, 采样误差不超过±5 %, 在洁净室条件下, 采样误差不超过-5 %。根据209E JGJ71 -90《洁净室施工及验收规范》的确定, 100 级洁净室最小采样流率为5.66L ,用中流量粒子计数器采样时需2min , 100 级以下洁净室最小采样流率为2.83L/min , 只要采样1min ,因而v =1.42m/s。因此, 对现行有关规范标准, 要求评价小于等于5μm 微粒均不需要等速采样, 只有在用大流量粒子计数器采样时, 对5μm 单一粒径微粒要予以评价时, 才必须用等速采样。

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