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环境空气采样用滤膜截留效率测试方法研究

刘巍 王婷 邹亚雄 张文阁 刘文儒 刘伟光 郭亮

刘巍,王婷,邹亚雄,等. 环境空气采样用滤膜截留效率测试方法研究[J]. 计量科学与技术,2024, 68(1): 31-36, 52 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0338
引用本文: 刘巍,王婷,邹亚雄,等. 环境空气采样用滤膜截留效率测试方法研究[J]. 计量科学与技术,2024, 68(1): 31-36, 52 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0338
LIU Wei, WANG Ting, ZOU Yaxiong, ZHANG Wenge, LIU Wenru, LIU Weiguang, GUO Liang. Investigation of Filtration Membrane Collection Efficiency Testing Methods for Ambient Air Sampling[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(1): 31-36, 52. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0338
Citation: LIU Wei, WANG Ting, ZOU Yaxiong, ZHANG Wenge, LIU Wenru, LIU Weiguang, GUO Liang. Investigation of Filtration Membrane Collection Efficiency Testing Methods for Ambient Air Sampling[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(1): 31-36, 52. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0338

环境空气采样用滤膜截留效率测试方法研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0338
基金项目: 山东省重点研发计划项目(2019JZZY010419);国家市场监督管理总局科技计划项目(2020MK120);山东省市场监督管理局科研项目(2021-12);山东计量测试学会科技项目(2021KJ38)。
详细信息
    作者简介:

    刘巍(1979-),青岛市计量技术研究院高级工程师,研究方向:化学、环境颗粒物计量技术,邮箱:lwlizzie@163.com

    通讯作者:

    邹亚雄(1963-),青岛市计量技术研究院高级工程师,研究方向:环境颗粒物等计量技术及测量方法的研究、测量装备的评价与改进,邮箱:zouyaxiong@126.com

  • 中图分类号: TB99

Investigation of Filtration Membrane Collection Efficiency Testing Methods for Ambient Air Sampling

  • 摘要: 为了满足环境空气滤膜截留效率的测试需求,保障环境空气滤膜截留效率测试的一致性和准确性,针对滤膜截留效率测试方法中所涉及的关键影响因素和可行性进行分析,分别研制了基于颗粒物数量浓度和基于颗粒物质量浓度的两种滤膜截留效率测试方案,用于开展环境空气滤膜截留效率的测试。介绍了环境空气滤膜截留效率测试的原理、实验装置需求和试验过程,并在此基础上针对不同材质和应用的环境颗粒物采样滤膜进行了测试。实验数据结果表明,在截留效率测试结果的符合性上两种方法保持高度的一致性,而在测试数据上,基于数量浓度的测试方法略低于基于质量浓度的测试方法,综合分析原因在于测试方法本身的限制和不同检测装置带来的测试偏差,但整体上对测试结果的影响可以忽略,两种方法均具有较高的可靠性和等效性。研究成果为进一步推广于实际应用中,可以根据实际实验装置的配置,任意选择基于颗粒物数量浓度或者颗粒物质量浓度中的一种测试方法进行滤膜截留效率的测试,为保证测试的准确可靠奠定了基础。
  • 图  1  基于数量浓度的滤膜截留效率测试框图

    Figure  1.  Flowchart for testing membrane retention efficiency based on number concentration

    图  2  滤膜截留效率测试曲线

    Figure  2.  Efficiency test curve of filtration membrane

    表  1  基于数量浓度的滤膜截留效率实验数据

    Table  1.   Experimental data on membrane retention efficiency based on number concentration

    序号 直径
    mm
    滤膜材料 截留效率 测试流量
    (L/min)
    1 47 石英 99.95% 16.7
    2 石英 99.95%
    3 PTFE滤膜 99.72%
    4 玻璃纤维 99.91%
    5 石英 99.85%
    6 玻璃纤维 99.56%
    7 PTFE滤膜 99.80%
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    表  2  基于质量浓度的滤膜截留效率实验数据

    Table  2.   Experimental data on membrane retention efficiency based on mass concentration

    序号 直径
    mm
    滤膜材料 截留效率 测试流量
    (L/min)
    190玻璃纤维99.87%100
    2乙酸硝酸混合纤维99.02%100
    347玻璃纤维99.92%16.7
    4石英纤维99.91%16.7
    5玻璃纤维99.91%16.7
    6玻璃纤维99.91%16.7
    7石英99.88%16.7
    8玻璃纤维99.87%16.7
    9石英99.87%16.7
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-07
  • 录用日期:  2023-12-08
  • 修回日期:  2023-12-12
  • 网络出版日期:  2023-12-16
  • 刊出日期:  2024-01-18

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