在過去的十年中,出現(xiàn)了室內(nèi)空氣質(zhì)量與健康有關(guān)的方面的興趣增加。 一般通風(fēng)用空氣凈化器和過濾器的應(yīng)用,巧妙地改變保護(hù)設(shè)備和防止弄臟,保護(hù)人民顆粒物(恩索爾等人,1994)
在過去的十年中,出現(xiàn)了室內(nèi)空氣質(zhì)量與健康有關(guān)的方面的興趣增加。一般通風(fēng)用空氣凈化器和過濾器的應(yīng)用,巧妙地改變保護(hù)設(shè)備和防止弄臟,保護(hù)人民顆粒物(恩索爾等人,1994)。提供的粒度分級(jí)效率的過濾性能數(shù)據(jù)的已知質(zhì)量是一個(gè)重要的發(fā)展要求。ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)草案,目前正在供公眾審查,52.2P包含了一些質(zhì)量保證(OA)(ASHRAE,1996年)的規(guī)定。OA標(biāo)準(zhǔn)草案的規(guī)定,增加了底層開發(fā)的方法。在ASHRAE進(jìn)行研究,研究三角研究所(RTI)進(jìn)行了大量的研究,美國環(huán)保局在嚴(yán)格規(guī)定的系統(tǒng)的質(zhì)量保證要求“(Hanley和史密斯,1993年),(Hanley等,1994)。ASHRAE研究項(xiàng)目RP761,RTI應(yīng)用這些原則進(jìn)行研究,以支持書寫了新的標(biāo)準(zhǔn)。(漢利,1992年),(Hanley等,1995)。
數(shù)據(jù)質(zhì)量框架
在圖1中,示出的數(shù)據(jù)質(zhì)量框架用于開發(fā)的過濾器的測(cè)試。此過程將概述通過各種步驟。
建立測(cè)試目標(biāo)
一個(gè)成功的過濾器的試驗(yàn),可以被定義為一個(gè)有意義的測(cè)試條件下,提供了一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)量。為了最大限度地提高成功的可能性,過濾效率的測(cè)量需要仔細(xì)考慮的一些相互關(guān)聯(lián)的因素。測(cè)試的目標(biāo),也許是最重要的因素是一個(gè)明確的說法。這包括指定:
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使用的結(jié)果
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粒徑大小范圍,是要覆蓋
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上(下)測(cè)量的效率限制(例如,99.99)
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的類型和尺寸國稅發(fā)濾波器以進(jìn)行測(cè)試
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面對(duì)速度
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系統(tǒng)溫度,壓力和體積流量
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適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)氣溶膠
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的效率的要求的精度
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要求的精度的粒子直徑
的精度的結(jié)果是往往難以評(píng)估粒子研究實(shí)驗(yàn)困難。校準(zhǔn)氣溶膠可以用來驗(yàn)證儀器的性能。可以被指定的測(cè)量的可重復(fù)性,并通常被報(bào)告為變異系數(shù)。請(qǐng)記住,粒子尺寸依賴效率取決于與該錯(cuò)誤的可能性將被放大(啤酒,1957)上的相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)的數(shù)目。
這些因素將決定的物理設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置中,選擇的氣溶膠儀器儀表,氣霧產(chǎn)生裝置,該氣溶膠的采樣策略,和復(fù)制測(cè)試所需的數(shù)目。這些目標(biāo)應(yīng)該是建立與輸入的“客戶”(即,誰要求的測(cè)試和使用結(jié)果)的負(fù)責(zé)人進(jìn)行測(cè)試。一旦定義,目標(biāo)必須在整個(gè)程序進(jìn)行審查,以確保測(cè)試達(dá)到的目標(biāo),如下圖所示。
面向質(zhì)量保證框架內(nèi)工作,有助于確保獲得準(zhǔn)確的過濾效率測(cè)量和試驗(yàn)條件適當(dāng)?shù)倪^濾器的實(shí)際使用情況。

圖1:數(shù)據(jù)質(zhì)量框架
建立或準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)備
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測(cè)試管道系統(tǒng)選擇最優(yōu)化
的測(cè)試系統(tǒng)是名義上很簡(jiǎn)單,用風(fēng)管,風(fēng)機(jī)和試驗(yàn)段。然而,為了應(yīng)對(duì)測(cè)試的要求,細(xì)節(jié)都需要仔細(xì)檢查。開發(fā)一個(gè)測(cè)試方法,以提供所需要的數(shù)據(jù),以最低的成本可能不是直線前進(jìn)。一些注意事項(xiàng)是:
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測(cè)試管/測(cè)試“部分
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風(fēng)扇的性能和尺寸
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流量測(cè)量和控制
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壓力測(cè)量
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系統(tǒng)氣體成分,如過濾,空調(diào),
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整合到一個(gè)系統(tǒng)的需求
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與其他標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的關(guān)系,如ASHRAE 52.11992
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同時(shí)對(duì)連續(xù)測(cè)量
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序貫抽樣使用一個(gè)氣溶膠分析儀依次采樣過濾器的上游和下游
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同時(shí)采樣使用兩個(gè)氣溶膠分析儀與一個(gè)位于上游和一個(gè)下游側(cè)的過濾器
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相應(yīng)的氣溶膠分析儀的的氣溶膠測(cè)量工具的選擇選擇一般的粒度范圍(表1)必須覆蓋和挑戰(zhàn)氣溶膠的性質(zhì)所決定的。在大多數(shù)情況下,這是極為重要的是,該氣溶膠文書能夠準(zhǔn)確地測(cè)量的挑戰(zhàn)氣溶膠的粒徑。大多數(shù)儀器會(huì)準(zhǔn)確地測(cè)量氣溶膠粒子是球形的,單位密度和非吸收(,如polystryne乳膠,PSL)。基于光散射的儀器(例如,白光和基于激光的光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器),但是,已經(jīng)降低精度的非球形顆粒,和用于吸收顆粒的大小。他們的輸出必須謹(jǐn)慎進(jìn)行評(píng)估時(shí),樣品的氣溶膠,如的環(huán)境氣溶膠,懸浮粉塵(如,AC精細(xì))和非球形顆粒的形狀,如片狀材料。上漿氣溶膠等相關(guān)的錯(cuò)誤取決于他們離開球面和非吸收。
表1中。概述之間的權(quán)衡氣溶膠的產(chǎn)生和過濾器測(cè)試儀表選型。
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選擇材料
除了提供準(zhǔn)確的測(cè)量由該氣溶膠分析器兼容氣溶膠,氣溶膠,必須選擇與幾個(gè)其他的考慮因素。的氣溶膠物質(zhì)必須是與被測(cè)試過濾介質(zhì)兼容。一些過濾器的材料,可以被損壞的油型氣溶膠。例如,某些類型的膜過濾器介質(zhì)可以變形DOP,從而改變孔隙的大小,因此,過濾效率。靜電荷的纖維組成的過濾器可能會(huì)丟失的電荷的有效性更迅速地與油氣溶膠,比固體氣溶膠粒子的纖維涂層。低效率過濾器,固體顆粒有顯著更高層次的滲透,由于彈跳和二次夾帶液體顆粒,而將“堅(jiān)持”與的過濾器fibers.Conductive的氣溶膠,如炭黑的影響后,可以迅速短路,靜電除塵器。氣溶膠材料也必須是兼容的霧化以及安全和健康問題。因此,所選擇的氣溶膠必須兼容:
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精確的尺寸測(cè)量的氣溶膠分析儀的要求
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過濾介質(zhì)
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合理的實(shí)際使用情況模擬
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有效的霧化要求
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安全和健康的關(guān)注
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質(zhì)量保證(OA)的
氣溶膠儀器氣溶膠分析儀無論是選擇測(cè)試,來驗(yàn)證其校準(zhǔn)應(yīng)在使用前。如果要進(jìn)行大量的測(cè)試,在整個(gè)測(cè)試系列,應(yīng)進(jìn)行例行校準(zhǔn)檢查。的QA檢查應(yīng)包括:
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檢查儀器準(zhǔn)確度的大小。這通常是進(jìn)行單分散PSL或振動(dòng)孔板氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生氣溶膠
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檢查儀器的零計(jì)數(shù)。這個(gè)過程通常是通過將儀器的進(jìn)樣口HEPA過濾器
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如果兩個(gè)的氣溶膠工具使用允許同時(shí)采樣的上游和下游,這兩項(xiàng)文書的相關(guān)性,必須經(jīng)常測(cè)量。
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在可能的情況下,巧合的挑戰(zhàn)氣溶膠的儀器進(jìn)行測(cè)量。氣溶膠儀器通常有一個(gè)上限的濃度沒有明顯的錯(cuò)誤,由于“巧合”,即存在1個(gè)多粒子儀器的體積在時(shí)間,可以測(cè)量。由受控的稀釋測(cè)試,可以通過實(shí)驗(yàn)來確定,或通過進(jìn)行過濾器的測(cè)試在一個(gè)范圍內(nèi)的挑戰(zhàn)濃度的巧合一級(jí)。在最低限度,該氣溶膠的濃度應(yīng)保持在大大低于制造商的規(guī)格(例如,指定的重合水平的1/10)。制造商規(guī)格通常是基于10%的重合誤差,但這種量的錯(cuò)誤是不能接受的一些類型的過濾器測(cè)試。
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檢查的挑戰(zhàn)氣溶膠濃度,以確保該濃度在每種尺寸范圍內(nèi),足以提供統(tǒng)計(jì)上有效的測(cè)量。
執(zhí)行控制測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)
進(jìn)行控制測(cè)試的目的是要表明,該試驗(yàn)臺(tái)和抽樣程序能夠提供可靠的分?jǐn)?shù)滲透過濾器測(cè)量。這樣的測(cè)試被稱為標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法中的數(shù)量的任何定量的測(cè)試方法的一個(gè)重要部分。這種方法所描述的IES(1992年)和漢利(1992),和詳細(xì)的測(cè)試方法草案中ASHRAE:52.2P標(biāo)準(zhǔn)(ASHRAE,1996年)。
氣溶膠相關(guān)的資格考試包括:
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0%的滲透測(cè)試
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100%的滲透測(cè)試
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上游樣本的代表性
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下游樣品的代表性
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線損樣本
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與許多其他測(cè)試參數(shù)的滲透測(cè)試,沒有過濾器的“標(biāo)準(zhǔn)”,可以購買和測(cè)試,以量化分級(jí)效率測(cè)量的準(zhǔn)確性。然而,進(jìn)行評(píng)估的能力來衡量0%的滲透率可以通過使用HEPA或ULPA過濾器,并且可以執(zhí)行的分?jǐn)?shù)不帶過濾器的滲透測(cè)試在0的的移動(dòng)設(shè)備section.The目的中評(píng)價(jià)的能力來測(cè)量100%穿透%的滲透率測(cè)試,以確保儀器的響應(yīng)時(shí)間,取樣線滯后,或其他因素的不限制本測(cè)量0%的滲透率。例如,當(dāng)采樣的上游和下游之間的順序,它是必要的,以允許一定量的時(shí)間(“吹掃時(shí)間”)后,切換從一個(gè)采樣到的另一個(gè)(例如,從上游到下游),以允許新樣品是運(yùn)送到氣溶膠文書沒有從現(xiàn)有樣品的交叉污染。0%的滲透率測(cè)試將證明,是否清除時(shí)間間隔是足夠的。(應(yīng)該指出的是,通過調(diào)整試驗(yàn)條件下,以高效率的產(chǎn)品,這樣的效果可以被量化。)100%的整體管,取樣,測(cè)量,氣溶膠發(fā)電系統(tǒng)是否有足夠的滲透測(cè)試是一個(gè)嚴(yán)格的測(cè)試。作為一個(gè)正常的貫入試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn),不同的是不使用過濾器。在所有粒子的大小,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)完美的系統(tǒng)測(cè)得的滲透1。從1的偏差,可能會(huì)發(fā)生由于粒子在管道中的損失,氣溶膠均勻性的程度的差異(即,混合)在上游和下游的探針,并在上游和下游的采樣線中的顆粒輸送效率差異。
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在大多數(shù)過濾器測(cè)試上游采樣的代表性,在上游采樣獲得使用單一中心的探頭管,位于一個(gè)的上游短距離的過濾器。根據(jù)上游氣溶膠的均勻性(即,充分混合),這可能會(huì)或可能不會(huì)是一個(gè)代表性的樣品。如果它是不具有代表性,則上游氣溶膠濃度將是錯(cuò)誤的,并可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確的效率determination.In順序?yàn)橹行牡膶?dǎo)管探針,以獲得有代表性的樣品,上游氣溶膠必須充分混合。當(dāng)處理的顆粒小于幾微米的直徑與大部分的測(cè)試被所提供的氣溶膠發(fā)生器的空氣的相對(duì)小直徑管道時(shí),充分混合的條件下是不太難以實(shí)現(xiàn)。在較大的ASH的RAE型測(cè)試管(24“×24”高達(dá)3000 CFM)的橫截面經(jīng)營,規(guī)定必須采取措施,確保混合注入的挑戰(zhàn)氣溶膠的測(cè)試氣流流。這通常是通過氣溶膠噴射點(diǎn)和測(cè)試過濾器之間的混合擋板。另外,對(duì)于大于幾微米的粒徑,重力沉降和慣性效應(yīng)可以導(dǎo)致橫跨導(dǎo)管的不均勻分布和設(shè)計(jì)測(cè)試風(fēng)管時(shí),應(yīng)考慮。例如,如果涉及相對(duì)低的空氣的速度,垂直取向的管道可能需要防止重力沉降的較大尺寸的氣溶膠顆粒。橫跨管道的挑戰(zhàn)的氣溶膠濃度的均勻性,可以通過以下來確定濃度測(cè)定超過,例如,立即的相等區(qū)域9點(diǎn)采樣網(wǎng)格的測(cè)試過濾器的上游側(cè)。
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下游樣本代表性
與下游的樣品的主要關(guān)注是,以確保所有的氣溶膠貫通的空氣凈化器(媒體或幀)來檢測(cè)由下游的采樣,即,下游樣本代表。例如,當(dāng)測(cè)試一個(gè)高效率的袋式過濾器,我們想知道的,下游側(cè)的探針將檢測(cè)出泄漏的bags.One評(píng)估在何種程度上下游的條件是充分混合的裝置的一個(gè)在一個(gè)角落開始由在測(cè)試臺(tái)上安裝高效過濾器。然后氣霧劑立即被注入的過濾器的下游,在預(yù)選的注入點(diǎn)位于測(cè)試導(dǎo)管和一個(gè)在所述導(dǎo)管的中心的周長(zhǎng)周圍。在該試驗(yàn)中,氣溶膠噴射點(diǎn)被遍歷,并且在其正常的中心管道的采樣位置的下游取樣探頭保持靜止。注入點(diǎn)應(yīng)包括測(cè)試管壁靠近點(diǎn)。這是必要的,因?yàn)樾孤┡c空氣凈化器的框架,在電子空氣凈化器和旁通流量,多發(fā)生在貼近壁領(lǐng)域。如果是混合良好的下游側(cè)導(dǎo)管,下游的濃度將是獨(dú)立的注入點(diǎn)。
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線損樣本
設(shè)計(jì)測(cè)試設(shè)備的氣溶膠的過濾測(cè)試時(shí)要考慮的更為重要的因素之一是減少氣溶膠的傳輸損耗,通過試驗(yàn)臺(tái)I S管道和采樣線。如果粒子的損失是高的,這將是很難實(shí)現(xiàn)足夠的大顆粒的濃度的一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)試,并且,許多低效率過濾器,在上游和下游的測(cè)量的差異將被測(cè)試管和取樣線粒子主要由損失,而不是通過收集由被測(cè)試的空氣凈化裝置。這是在研究支持新的標(biāo)準(zhǔn)(漢利,史密斯和審查,1995年)的主要任務(wù)之一。測(cè)試風(fēng)管的儀器取樣管的設(shè)計(jì)必須仔細(xì)考慮,以避免過大顆粒的損失。與采樣線相關(guān)聯(lián)的粒子損失包括非等速采樣入口造成的損失,損失的樣品的壁,由于擴(kuò)散;靜電充電,和重力沉降;及損失的彎曲,產(chǎn)生的離心力,并eddies.Losses在可以最小化等動(dòng)力采樣的樣品入口。避免靜電的效果通過氣溶膠通過氣溶膠中和劑,并使用導(dǎo)電性和接地的線槽和樣品線。在可能的情況下,彎曲應(yīng)避免使用,并在需要的時(shí)候,他們應(yīng)該有一個(gè)循序漸進(jìn)的曲率。重力沉降,可以減少通過最小化的有效的水平方向的長(zhǎng)度的采樣線。
氣溶膠損失與沉降,慣性損失,和擴(kuò)散的程度,可以通過使用各種方程(Fissan和Schwientek,1987)(海因茲,1982)估計(jì)。該方程分為兩類:一類適用于層流和湍流的。通常被定義為流動(dòng)具有雷諾數(shù)(Re)小于約2300層流。在較高的再值時(shí),流程通常被定義為湍流。雖然每個(gè)采樣系統(tǒng)是不同的,它往往是有益的流的雷諾數(shù)在高層狀范圍。
為了減少采樣線計(jì)算的過濾效率的損失的效果,它常常是有益的設(shè)計(jì)的上游和下游的采樣線是相同的。在這種方式中,迷失在每行的顆粒的分?jǐn)?shù)將是大致相同的,并由此相互“取消”。
能否滿足目標(biāo)?
在此步驟中,從鉆機(jī)的目標(biāo)和測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并判斷是有關(guān)的試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展。作為一個(gè)例子,在RP-761的合同,這是清楚,不能提供足夠的使用環(huán)境氣溶膠顆粒在所需的顆粒范圍(0.3?10米),以提供足夠的測(cè)量效率。因此,發(fā)展的一個(gè)方法來產(chǎn)生人工氣溶膠追求(返回到第二個(gè)框)來克服此測(cè)試限制。
總結(jié)
測(cè)量氣溶膠的過濾效率的過濾器的成功需要仔細(xì)規(guī)劃和注重?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)注。獲得一個(gè)有效的測(cè)量通常是不那么簡(jiǎn)單,因?yàn)樗谝淮纬霈F(xiàn)。一個(gè)有效的測(cè)量,需要考慮的整體測(cè)試目標(biāo),相容性的挑戰(zhàn)氣溶膠用氣溶膠儀器和測(cè)試過濾器,設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)和采樣系統(tǒng)的,粒子損失最小化,并進(jìn)行控制的能力的試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn),以證明提供可靠的數(shù)據(jù)。ASHRAE 52.2P(1996年)所采取的方法,實(shí)施大規(guī)模的QA會(huì)導(dǎo)致一個(gè)強(qiáng)大的測(cè)試方法需要更少地依賴廣泛的循環(huán)測(cè)試。此外,系統(tǒng)的定量測(cè)試的重點(diǎn)將減少總的努力,需要建立和資格測(cè)試臺(tái)。過濾器測(cè)試質(zhì)量保證的進(jìn)步將過濾行業(yè)有顯著的影響。文件管理器的測(cè)試數(shù)據(jù)將已知的質(zhì)量。因此,這一數(shù)據(jù)將提高了決策從測(cè)試的信心。
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