[发明专利]一种呼吸性粉尘分离效能测试粒子浓度不确定度分析方法

说明书

本发明涉及一种呼吸性粉尘分离效能测试粒子浓度不确定度分析方法，属于粉尘监测领域。该方法包括以下步骤：S1：在静态箱内生成呼吸性粉尘预分离装置分离效能测定用的单分散测试粒子；S2：建立单分散测试粒子的浓度及浓度不确定度计算模型；S3：计算单分散的测试粒子浓度测量结果的不确定度分量、合成标准不确定度和合成扩展不确定度。对呼吸性粉尘预分离装置分离效能测定用静态箱粒子浓度的测量过程进行不确定度分析，提出了降低误差的途径，为呼吸性粉尘预分离器分离效能的准确、高效评定提供了依据。

技术领域

本发明属于粉尘监测领域，涉及一种呼吸性粉尘分离效能测试粒子浓度不确定度分析方法。

背景技术

呼吸性粉尘是尘肺病的主要引发源，尘肺病预防的关键在于最大限度减少或避免呼吸性粉尘的吸入，有效的途径是及时准确地对作业场所的呼吸性粉尘浓度进行测量，并根据测量结果采取有效的降除尘措施。呼吸性粉尘传感器及个体监测仪是测量呼吸性粉尘浓度的常用仪器，其中呼吸性粉尘预分离器是其关键部件，其分离效能的准确性对作业场所呼吸性粉尘浓度的测量结果影响很大。单分散气溶胶静态箱测试法是进行分离效能的测定的常用方法，静态箱内粒子浓度是影响测定结果的重要因素，因此考察静态箱内粒子浓度的不确定度具有重要意义。静态箱内粒子生成过程复杂，包括了溶质称量、溶质密度测定、溶液配制、气溶胶发生器参数调节、粒子生成等环节，每个环节存在的偏差累积，使得静态箱内单分散粒子的评定误差较大，给分离效能检测评定的性能评价和质量控制带来困扰。因此，本申请在建立静态箱粒子浓度数学模型的基础上，分析不确定度的来源，计算系统误差和随机误差引入的不确定分量，通过分量合成得到可信的总不确定度数据，为呼吸性粉尘分离效能测试提供可靠的测试方法与评价依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种呼吸性粉尘分离效能测试粒子浓度不确定度分析方法，旨在解决目前在呼吸性粉尘预分离装置分离效能测量评定过程中，长期没有很好地解决影响静态箱内单分散粒子浓度的各因素的不确定度分析评价和质量控制方法，以评价测定的准确性、可靠性问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种呼吸性粉尘分离效能测试粒子浓度不确定度分析方法，该方法包括以下步骤：

S1：生成呼吸性粉尘预分离装置分离效能测定用静态箱单分散的测试粒子；

S2：建立单分散测试粒子的浓度及浓度不确定度计算模型；

S3：计算单分散的测试粒子浓度测量结果的不确定度分量、合成标准不确定度和合成扩展不确定度。

可选的，所述S1具体为：

S11：使用量筒量取体积为v ml的无水乙醇，称取质量为Mmg的亚甲基蓝，配置以亚甲基蓝为溶质、无水乙醇为溶剂的标准溶液，标准溶液的体积浓度为：

S12：使用单分散气溶胶发生器生成气溶胶测试粒子。

可选的，所述单分散的测试粒子的浓度为：

式中：c_i为第i种粒径对应的静态箱内单分散粒子的质量浓度，单位为mg/m³；m_i为静态箱内的粒子质量，单位为mg；V为静态箱的体积，单位为L；N_i为第i种粒径的粒子数，单位为个；ρ为亚甲基蓝密度，单位为mg/cm³；D_pi为第i种粒子的空气动力学直径，单位为μm；

当i＝1,2,3,4,5时，若呼吸性粉尘预分离装置选用BMRC曲线，则测试粒子空气动力学直径分别为2.2μm、3.9μm、5.0μm、5.9μm和7.1μm；若呼吸性粉尘预分离装置选用ACGIH曲线，则测试粒子空气动力学直径分别为2.0μm、2.5μm、3.5μm、5.0μm和10.0μm。