王成敏 徐翠萍
(江蘇省鎮(zhèn)江環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇 鎮(zhèn)江 212009)
根據(jù)《檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定能力評價 檢驗檢測機構(gòu)通用要求》(RB/T214-2017)中要求:“當(dāng)需要利用期間核查以保持設(shè)備的可信度時,應(yīng)建立和保持相關(guān)的程序”[1]。《 檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認可準(zhǔn)則》(CNAS-CL01:2018)要求:“當(dāng)需要利用期間核查以保持對設(shè)備性能的信心時,應(yīng)按程序進行核查”[2],因此各檢測機構(gòu)必須做好各類儀器期間核查工作。
在環(huán)境監(jiān)測行業(yè)內(nèi),3012H型自動煙塵(氣)測試儀(下文簡稱煙塵儀)是現(xiàn)場監(jiān)測必不可少的儀器設(shè)備之一,可以監(jiān)測各類固定污染源排放,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮等,可以測量監(jiān)測過程中的各種參數(shù),如煙溫、含濕量、動壓、靜壓、流量。是一款集多功能于一身的采樣儀器,它的準(zhǔn)確性對監(jiān)測結(jié)果至關(guān)重要。而現(xiàn)場監(jiān)測儀器的自身特性(機械、電子等)以及使用環(huán)境的不穩(wěn)定性,使得現(xiàn)場儀器的期間核查更為重要。嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場儀器期間核查,及時發(fā)現(xiàn)儀器的量值失準(zhǔn),當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏離時,采取正確方式進行校準(zhǔn),確?,F(xiàn)場監(jiān)測儀器在兩次檢定/校準(zhǔn)之間保持良好的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性,為環(huán)境保護與治理工作提供及時有效的數(shù)據(jù)。鑒于3012H型自動煙塵(氣)測試儀測量參數(shù)較多,可適用于多種期間核查方法,故作者以其為例,簡述環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場儀器期間核查的幾種實施方法。
該方法適合煙塵儀監(jiān)測二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等使用化學(xué)、光學(xué)等傳感器進行測量的項目進行核查,如能達到傳感器規(guī)定的示值允許誤差范圍,即認為核查結(jié)果滿意。
該方法適合于動壓、靜壓、流量等參數(shù)進行校準(zhǔn),如實驗室內(nèi)擁有高等級精度的相關(guān)儀器,可用于對核查對象進行核查。當(dāng)核查對象的特性符合其技術(shù)指標(biāo)要求,即可認為核查通過。如使用嶗應(yīng)8040型智能高精度綜合標(biāo)準(zhǔn)儀(下文簡稱標(biāo)準(zhǔn)儀)對動壓、靜壓、流量等參數(shù)進行校準(zhǔn)。
該方法適用于煙溫、含濕量等參數(shù)的核查。
1.3.1 多臺儀器比對方法
通常應(yīng)采用5臺以上的儀器設(shè)備進行比對試驗,以測量的平均值作為參考值。利用公式(1)[3]進行核查判定,如滿足公式則核查結(jié)果滿意。
(1)
式中,xn——單臺設(shè)備測量值;
n——測量次數(shù);
U——測量的擴展不確定度。
1.3.2 兩臺儀器比對方法
如果現(xiàn)場條件不允許攜帶多臺設(shè)備也可采用兩臺相同的儀器或相同準(zhǔn)確度登記的儀器進行比對實驗。利用公式(2)[4]進行核查判定。如H1,期間核查結(jié)果合格;當(dāng)H>1,則核查結(jié)果可疑。
(2)
式中,H——核查參數(shù);
x——儀器在測量時的差值;
y——剛檢定或校準(zhǔn)合格時的測量差值;
z——儀器的允許誤差。
以煙塵儀監(jiān)測二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳期間核查為例,步驟如下:
(1)將儀器煙氣入口空接,吸入新鮮空氣使測量值穩(wěn)定下來。通過修改零點值使測量值校準(zhǔn)為零,同時測氣溫、大氣壓。
(2)將校準(zhǔn)用的標(biāo)氣通過采氣袋或者減壓閥接儀器上的煙氣入口,保持儀器吸入流量穩(wěn)定在1.0 L/min,當(dāng)測量值穩(wěn)定時讀取數(shù)值,如數(shù)值滿足傳感器示值誤差范圍內(nèi),即認為核查通過。若發(fā)生偏離,即進行校準(zhǔn),則按以下公式(3):
(3)
式中,原倍率——儀器出廠設(shè)定的倍率值;
標(biāo)準(zhǔn)值——校準(zhǔn)用的標(biāo)氣值;
測量值——儀器的實測值。
計算出新倍率,然后將新倍率修改好。重新測試標(biāo)氣,如讀數(shù)滿足傳感器示值誤差要求,即認為核查通過。
(3)校準(zhǔn)結(jié)束,填寫校準(zhǔn)記錄,核查完畢,填寫期間核查記錄,見表1。
表1 煙塵儀煙氣參數(shù)期間核查記錄
以煙塵儀監(jiān)測壓力、流量期間核查為例。
2.2.1 煙塵儀監(jiān)測動壓期間核查
(1)將標(biāo)準(zhǔn)儀的微壓接嘴管路空接后,點擊“微壓”按鍵,進入校零界面,待煙塵儀壓力傳感器校零完畢。
(2)用硅膠管將標(biāo)準(zhǔn)儀的微壓“+”與壓力發(fā)生器一端連接,壓力發(fā)生器另一端與煙塵儀動壓 “△P+”連接。
(3)調(diào)節(jié)壓力發(fā)生器使標(biāo)準(zhǔn)儀標(biāo)準(zhǔn)壓力值達到標(biāo)定點100 Pa,讀取煙塵儀微壓示值,與標(biāo)準(zhǔn)值比較,如誤差在規(guī)定范圍內(nèi),即認為核查通過。如發(fā)生偏離,即可按照公式(3)計算出新倍率重新標(biāo)定煙塵儀動壓倍率。公式(3)中的標(biāo)準(zhǔn)值為微壓計調(diào)的數(shù)值,測量值為儀器的實測值。
100 Pa標(biāo)定完畢后再將微壓計分別調(diào)到 300 Pa、500 Pa、700 Pa、900 Pa,將上述步驟重復(fù)進行,直至每個壓力標(biāo)定都不偏離為止,即認為核查通過。
2.2.2 煙塵儀監(jiān)測靜壓期間核查
(1)用硅膠管將標(biāo)準(zhǔn)儀的表壓“+”與壓力發(fā)生器一端連接,壓力發(fā)生器另一端與三通連接,再將三通的另外兩個端口與煙塵儀的“△P+”、“△P-”端口連接。
(2)調(diào)節(jié)壓力發(fā)生器使標(biāo)準(zhǔn)儀壓力值達到標(biāo)定點1 kPa,讀取煙塵儀靜壓示值,與標(biāo)準(zhǔn)值比較,如誤差在規(guī)定范圍內(nèi),即認為核查通過。如發(fā)生偏離,按照2.2.1(3)操作步驟進行校準(zhǔn)。1 kPa標(biāo)定完畢后再將微壓計分別調(diào)到 3 kPa、5 kPa、7 kPa、9 kPa,將上述步驟重復(fù)進行,直至每個壓力標(biāo)定都不偏離為止,即認為核查通過。
2.2.3 煙塵儀流量期間核查
用硅膠管依次連接標(biāo)準(zhǔn)儀流量出氣口、汽水分離器和煙塵儀采樣進氣口,并在標(biāo)準(zhǔn)儀上輸入校準(zhǔn)時的氣溫、大氣壓。
設(shè)定煙塵儀采樣流量35 L/min,時間3 min。標(biāo)準(zhǔn)儀主界面將實時顯示被校準(zhǔn)儀器的實際流量與標(biāo)況流量,并且可顯示累計體積。采樣結(jié)束后,記錄標(biāo)況體積,如誤差在規(guī)定范圍內(nèi),即認為核查通過。若偏離可按照2.2.1(3)操作步驟進行校準(zhǔn)。35 L/min標(biāo)定完畢后再將煙塵儀流量調(diào)至15 L/min、20 L/min、25 L/min重復(fù)進行,直至都不偏離為止,即認為核查通過。
以上核查完畢,填寫期間核查記錄,即煙塵儀壓力、流量校準(zhǔn)結(jié)果表2。
表2 煙塵儀壓力、流量校準(zhǔn)結(jié)果表
2.3.1 多臺儀器比對方法
以煙塵儀監(jiān)測煙氣溫度為例。
煙氣溫度的核查采用5臺相同準(zhǔn)確度等級的煙塵儀(以字母A-E編號)進行比對測試。
表3 煙塵儀煙溫核查情況表
通過表3可以看出煙塵儀C的核查結(jié)果不合格,可以通過調(diào)整儀器的煙溫倍率,通過公式(3)計算出新倍率,通過輸入新倍率來校準(zhǔn)溫度傳感器使之與室溫接近。然后重復(fù)2.2.1(3)步驟重新統(tǒng)計,直至核查全部通過為止,認為核查通過。如經(jīng)反復(fù)操作仍不能核查通過,應(yīng)該分析原因,如果是設(shè)備損壞應(yīng)立即維修或降級使用,并重新檢定或校準(zhǔn)。
2.3.2 兩臺儀器比對方法
以煙塵儀監(jiān)測煙氣濕度為例。
采用2套相同準(zhǔn)確度等級的煙塵儀(以字母A、B編號)進行比對測試。
表4 煙塵儀含濕量核查結(jié)果表
通過表4可以看出H為0.87,小于1,所以兩臺煙塵儀的期間核查結(jié)果為合格。如果不合格,則應(yīng)重復(fù)2.2.1(3)步驟重新統(tǒng)計,直至核查全部通過為止,認為核查通過。如經(jīng)反復(fù)操作仍不能核查通過,應(yīng)該分析原因,如果是設(shè)備損壞應(yīng)立即維修或降級使用,并重新檢定或校準(zhǔn)。
期間核查是在儀器設(shè)備兩次檢定/校準(zhǔn)之間為了解決儀器設(shè)備穩(wěn)定與否(穩(wěn)不穩(wěn))的問題,由實驗室或檢驗檢測機構(gòu)按具體情況通過穩(wěn)定的被測物或相互比對或內(nèi)部校準(zhǔn)自己執(zhí)行的措施。本文僅以3012H型自動煙塵(氣)測試儀幾種典型的期間核查實施方法為例介紹了現(xiàn)場設(shè)備的各種期間核查方法,但煙塵儀期間核查不僅限于以上方法,比如在核查煙溫、含濕量時也可以采用與高一準(zhǔn)確度等級的溫度計、濕度計比對的方式進行核查??傊瑱z測機構(gòu)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的環(huán)境、場地、設(shè)施條件來制定合理的期間核查方式,不應(yīng)當(dāng)因為條件的限制而忽視或者減少對儀器設(shè)備的期間核查。特別是忽視現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的期間核查,現(xiàn)場監(jiān)測不僅是環(huán)境監(jiān)測的第一步,更因為現(xiàn)場監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜,儀器設(shè)備干擾因素更多,做好對現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的期間核查才能保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,才能更好地為環(huán)境保護主管部門提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)服務(wù)。