粉尘采样器

粉尘采样器

国家标准 GB/T20964一2007 粉尘采样 器 Dustsampler 2007-07-02发布 2008-01-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T20964一2007 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 要求 试验方法 检验规则 **，" 12 标志,包装,运输和贮存
GB/T20964一2007 前 言 本标准由煤炭工业协会提出 本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口 本标准主要起草单位;国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心 本标准起草人:陈福民、徐三民、孔令刚、付建涛、曹利波、孙健 业
GB/T20964一2007 粉 采 样 器 尘 范围 本标准规定了粉尘采样器的技术条件,试验方法、标志,包装,运输和贮存等 本标准适用于短时粉尘采样器和连续粉尘采样器(以下简称采样器》 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A:低温(GB/T2423.1 2001,idtIEC60068-2-1l990) GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温(GB/T2423.2 2001,idtIEC60068-2-2;1974y GB/T2423.3电工电子产品基本环境试验规程试验Ca;恒定湿热试验方法(GB/T2423. 3 1993,eqvIEC68-2-3:1984) GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程试验Db;交变湿热试验方法(GB/T2423.4 1993,eqvIEC68-2-30;1985) GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击 GB/T2423.5一1995,idtIEC68-2-27;1987) GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ed;自由跌落(GB/T2423.8 1995,idIEC68-2-32:1990) GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验F和导则;振动(正弦) -1995,idIEc6826,1982) (GB/T2423.10 GB3836.1一2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分;通用要求(eqvIEC60079-0;19987 2 GB3836 -2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分;隔爆型“d”eqIEC60079-1:1990 (GB3836.4一2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分;本质安全型“i”eqIEC60079-11: 1999 GB42081993外壳防护等级(IP代码)(eqIEC529:1989) GB/T5748一1985作业场所空气中粉尘测定方法 GB9969.1 工业产品使用说明总则 GB/T10111利用随机数骰子进行随机抽样的方法 MT/T154.l0煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法 MT394呼吸性粉尘测量仪采样效能测定方法 JG257转子流量计 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准
GB/T20964一2007 短时粉尘采样器 instantaneousdustsampler 短时、定点采集空气中粉尘的仪器,单次采样时间一般在1h以内 3.2 continuousdust 连续粉尘采样器 sampler 在一个工作班连续采集空气中粉尘的仪器 3.3 pling flowrate 采样流量 Samp 采样时单位时间通过采样器采样口空气的体积 采样流量误差samplinglowerror 采样时采样器上的流量计指示值与通过采样口实际流量值之差和采样口实际流量之比 3.5 采样流量稳定性samplimgflowstability 采样时采样器的采样流量随时间保持其稳定的能力 3.6 负载能力 eapaeityofload 在规定的采样流量下,采样器克服气路和采样头采尘过程增加阻力的能力 采样效能samplingericeney 粉尘透过采样器前级分离装置的能力(曾称沉积效率、采样效率) 3.8 采样口流速averagelowveloeityatsamplerinlet 采样时采样器采样口气流的平均流速 要求 采样器应按照规定程序审批的图样和文件制造 其型号命名方法参照MT/T154.10的要求 4.1 进行 4.2采样器应能适用于下列环境条件 a)贮存温度:(一40一50)C; 工作温度;井下用(0一40)C,地面用(一10一40)C; D) e)相对湿度;95%; d) 在爆炸环境中使用的采样器应符合GB3836.1一2000,GB3836.2一2000和GB3836.4 2000的有关规定 4.3外观与结构 4.3.1采样器表面和粉尘分离装置不应有明显的凹痕、划伤、裂隙、变形等缺陷;涂、镀层不应起泡、龟 裂和脱落;金属零件不应有锈蚀和机械损伤 4.3. 开关、按键的操作应灵活、可靠,零部件应紧固 2 4.3. 3 每台采样器应在醒目的位置标明制造厂,规格,型号、测量范围、出厂编号,CMC标志,矿用产品 安全标志(对在煤矿使用的仪器) 采样流量 短时采样器:>15L/min; 连续采样器:>1.0L/ /min
GB/T20964一2007 4.5采样流量误差 固定采样流量采样器;<3.0%FS; 可调采样流量采样器;<5.0%FSs. 4.6采样流量稳定性 短时采样器30min内采样流量稳定性:<3.0%FS; 连续采样器8h内采样流量稳定性;<3.0%FS 4.7负载能力 短时采样器:>200Pa; 连续采样器;>1000Pa 4.8连续工作时间 短时采样器;>100nin; 连续采样器:>8h 注;对使用交流电源的粉尘采样器,不要求该项目 4.9工作噪声 大气粉尘采样器;<85dB(A). 矿用粉尘采样器;<75dB(A); 个体采样器;<65dB(A. 4.10采样头气密性 在1000Pa压力下,lmin内其压力变化值不得超过100Pa 4.11流量计准确度 不低于2.5级 4.12采样时间误差 具有采样时间显示的采样器,其采样时间误差应不大于1.0s 4.13采样体积显示误差 具有采样体积显示的采样器,其采样体积显示误差应不大于3.0%Fs. 14 绝缘电阻和绝缘强度 4. 14.1各带电回路与外壳(或大地)之间绝缘电阻在常态下应不小于20MQ;交变湿热试验后,应不 b 小于1.5Mn. 4.14.2各带电回路与外壳(或大地)之间,按其工作电压不同,应能承受表1的绝缘强度试验 表1绝缘强度试验电压值 单位为伏 额定工作电压 绝缘强度电压值 60 500 60(不含)~125 1000 >125 1500 采样口平均流速(0.5一4.0)m/s 4.15 采样准确度;<10% 4.16 呼吸性粉尘采样器采样效能应符合“NRc"采样效能曲线.采样效能允许误差应符合表2的 4.17 规定 表2呼吸性粉尘采样器采样效能允许误差 粒径/pm >7.1 5.9 3.9 2 2 5,0 70 采样效能/% 30 50 90 采样效能允许误差/% 士5 土5 士5 土5 士5
GB/T20964一2007 对单点切割的采样器,其切割点的采样效能偏差应不大于5% 4.18采样器经工作温度、贮存温度、湿热、振动、冲击、跌落,运输试验后,均应符合4.4、4.5、4.7的要求 4.19采样器用滤膜性能应符合GB5748一1985附录A要求(粉尘阻留率不得小于99.0%,阻力不得 大于1000Pa,质量变化不得大于0.1%). 4.20安全性能 4.20.1在爆炸性甲烧气体和煤尘环境中使用的粉尘采样器,应符合GB3836.1一2000;GB3836.2 2000和GB3836.4一2000的规定,并经国家授权的产品检验机构检验合格 4.20.2如果是塑料外壳,当表面积>100cm时,其表面电阻应不大于1GQ. 4.20.3如果是轻金属外壳,应符合GB3836.1一2000中第8章的要求,并通过摩擦火花试验 4.20.4外壳防护等级应不低于GB4208一1993中IP54的要求 4.20.5本安电路,应能通过本质安全火花试验 4.20.6电池的安全性能应符合GB3836.4一2000的规定 4.20.7本安参数检验 在爆炸性甲烧气体和煤尘环境中使用的粉尘采样器,应按GB3836.4一2000的规定检测产品的本 安参数,包括最大工作电流最高工作电压,电池短路电流等,其技术指标应符合企业标准规定和防爆检 验的要求 试验方法 5.1试验环境条件 a)温度:(15一25)C; b) 相对湿度:(45~75)%; c)大气压力:(86~106)kPa 5.2试验用仪器设备见表3 表3试验用仪器设备 序号 主要仪器设备 测量范围 准确度 1% 粉尘采样器检定装 流量范围;不小于被检采样器 置或钟罩式气体计 测量范围L/min 流量 1.5% 量标准装置或标准 压差(0~199)X10Pa 标准 流量表 200~2000)×10Pa 装置 皂膜流量计组 100ml、400ml、1L % 气体计量器 200l 0,5% 水银温度计 050C 分度值:0.1c 0一5)kP 液体压力计 3级 电子计量器 0.01s24h 士0.5dB 声级计 25140dB(A 0500)Mn 10级 兆欧表 分析天平 最大称量;20g 感量;0.01mg 游标卡尺 分度值0. l0 (0l00mm .02mm 粉尘质量浓度:(l一1000)mg/m 1 测尘仪表检测装置 风速;(0.54)m/s 12 0.5~50)m 0.2% 采样效能测定装置 13 耐压测试仪 02000)V 1.5%
GB/T20964一2007 5.3本标准4.3用感官检查法 5.4采样流量和采样流量误差测定 5 .4.1采样流量大于或等于5L/min的粉尘采样器选用粉尘采样器检定装置(或钟罩式气体计量标准 装置或标准流量表)进行检测;采样流量小于5L/min的选用粉尘采样器检定装置或皂膜流量检定装置 进行检测 5. .4.2对采样流量固定的粉尘采样器只检测固定流量点,对采样流量可调的粉尘采样器检测采样流量 范围内上、中、下均匀分布的三个流量点 5.4.3被检粉尘采样器按其使用说明要求作好准备,包括充好电,装上滤膜 4.4用粉尘采样器检定装置或钟罩、皂膜流量检定装置的检测方法 55 启动粉尘采样器,调节流量到待检测点,按图1或图2将粉尘采样器的采样口接在粉尘采样器检定 装置或钟罩、皂膜流量检定装置的测试口上,调节标准器排气流量大小,使之与采样器流量达到平衡,压 力计显示为零 对粉尘采样器检定装置,读取其标准流量计的刻度值得到该点的采样流量;对钟罩或皂 膜流量检定装置,气流达到平衡后读取所排出气体的体积、排气时间、温度和压力,按式(1)计算出该点 的采样流量g 一 y会 式中: -钟罩式气体计量标准装置或皂膜流量检定装置气流平衡后排出气体的体积,单位为升(L); 与排出气体体积对应的排气时间,单位为分(min); -为钟罩式气体计量标准装置或皂膜流量检定装置内气体的绝对压力,单位为帕(Pa) p T -为钟罩式气体计量标准装置或皂膜流量检定装置内气体的绝对温度,单位为开(K) 为标准状态下大气压，久=10325n K 为标准状态下气体温度,T=293.15K; 为被检仪器前气体的绝对压力,单位为帕(Pa); 声m" T 为被检仪器前气体的绝对温度,单位为开(K). -粉尘采样器检定装置; -检定装置测量口; 连接软管; 采样头; 被检粉尘采样器 图1用粉尘采样器检定装置测量采样流量的示意图
GB/T20964一2007 一白白 -钟罩式气体计量标准装置或皂膜流量检定装置 检定装置测量口 连接软管 采样头; 被检粉尘采样器; 5 温度计; 压力计 图2用钟罩式气体计量标准装置或皂膜流量 检定装置测量采样流量的示意图 5.4.5使用标准表流量标准装置检测采样流量误差的方法 将标准流量表串接到被检粉尘采样器的人口气路上,并按图3所示接人压力计和温度计,分别测出 标准流量计和被检流量计气体进口处的压力和温度,根据式(2)计算出被检流量计在刻度状态下的实际 流量gL/min): q=q 式中: -标准流量计在刻度状态下的刻度流量,单位为升每分(L/min); g 分别为标准流量计和被检流量计气体进口处的绝对压力,单位为帕(Pa) p,、力w T,、T 分别为标准流量计和被检流量计气体进口处的绝对温度,单位为开(K) 产 压力计; 温度计; 标准流量表; 压力计; 温度计; 采样头; 被检粉尘采样器 图3用标准流量表测量采样流量的示意图 5.4.6每点检测两次,取其平均值,用式(3)计算检测点的采样流量误差
GB/T20964一2007 一g vn ×100 3 o ( ma 式中 采样流量误差,% d, 被检粉尘采样器采样流量范围的最大值(或固定流量点),单位为升每分(L/min); gvmma 被检粉尘采样器指示流量值,单位为升每分(L/min); 9v 两次采样流量测量值的平均值,单位为升每分(L/min) G 取各检测点中采样流量误差的最大值作为该台采样器的采样流量误差 采样流量稳定性测定 按图1或图2所示连接好采样器 开机1mim后测量采样流量贝,并开始计时,在不调节采样流量 的情况下,对短时采样器,工作30min后测量采样流量;对连续采样器,工作8h后测量采样流量 采样流量稳定性.(%)由式(4)计算 二 -×100 (4 心，= g 5.6负载能力的测定 5.6.1对采样流量固定的粉尘采样器,检测固定流量点;对采样流量可调的粉尘采样器,检测上限流 量点 5.6.2启动粉尘采样器,并将采样流量调节到待检测点,再按图4所示将三通、压力计、调节阀连接在 采样头上,然后逐渐关闭阀门,使采样流量下降5%时,立即读取压力计示值,此时的阻力(压力)即为采 样器的负载能力 节阀 三通; 采样头; 被检粉尘采样器; -压力计或粉尘采样器检定装置 图4测量负载能力的示意图 5.7连续工作时间测定 采样器充好电,装上滤膜,启动采样器,使采样流量达到规定值并开始计时,对短时采样器工作时间 达到100nmin后,对连续采样器工作时间达到8h后,均在10min内按5.4和5.6测定其采样流量和负 载能力 工作噪声测定 采样器处于正常工作状态下,采样流量调节到最大流量点,被检的粉尘采样器与声级计处于距地面 800mm高的同一水平面上,两者相距1000mm,背景噪声小于50dB(A),每台测量两次,取其最大值 采样头气密性试验 断开粉尘采样器流量计排气端的连接管,用粉尘采样器检定装置(如图5所示)或手动微加压泵或 采样器抽气泵(如图6所示)向流量计和滤膜夹上装有不透气的塑料薄膜的采样头送(或抽)气加压,当
GB/T20964一2007 压力差达到1200Pa左右时关断气源和连接气源的阀门,稳定(35)min后读取初始压力值,并开始计 时,在(10001100)Pa的压力下保持1min后读取结束压力值,两者之差的绝对值即为压力变化值 粉尘采样器检定装置; 连接软管; 流量计 采样头; 塑料薄膜 图5用粉尘采样器检定装置检测气密性示意图 -" 手动加压泵或采样器抽气裂; 阀门 -压力计; 流量计; 采样头 塑料薄膜 图6用手动加压泵或采样器气泵检测气密性的示意图 5.10流量计准确度测定 采样器上流量计不可拆下时,其示值误差按5.4测定方法进行,对单支流量计按JJG257一1994的 要求进行 示值误差用式(5)计算 -×100 (5 d max 式中: 流量计示值误差,% o 流量计在刻度状态下的实际流量.单位为升每分L/min), g" 流量计的刻度流量,单位为升每分(L/min); g -流量计的上限刻度流量,单位为升每分(L/n min mk 5.11采样时间误差测定 用秒表或粉尘采样器检定装置进行检测 5.11.2将被检粉尘采样器的时间设定为5min,起动被检粉尘采样器的同时按下秒表或粉尘采样器 检定装置的计时器开始计时,当被检粉尘采样器停止工作时停止秒表或计时器的计时 每台粉尘采样器检测两次,取平均值,设定时间与测量平均值之差即为采样时间误差 5.12采样体积显示误差测定
GB/T20964一2007 按图1连接采样器后,采样5min后,采样器显示的采样流量累计体积与粉尘采样器检定装置或皂 膜流量计的瞬时值进行计算比对,用式(6)计算采样体积显示误差 一b ×100 6 5 式中: 采样体积显示误差,%; 显示累计体积,单位为升(L); 粉尘采样器检定装置或皂膜流量计示值,单位为升每分(L/min). 绝缘电阻和绝缘强度试验 用绝缘电阻表分别测定采样器电源插孔两极对地及对外壳上裸露金属件之间的绝缘电阻,取其最 小值为采样器的绝缘电阻 将耐压试验仪的输出端子分别接在粉尘采样器的交流输人端及外壳裸露金属件上,使耐压试验仪 输出本标准表1规定的交流电压,并保持1 ,观察采样器是否有击穿或飞弧现象 min， 5.14采样口流速测定 用游标卡尺测量出采样口截面尺寸,用式(7)计算采样口平均流速 0.06 7一 式中: 采样口平均流速,单位为米每秒(m/s) -测量采样流量,单位为升每分(L/min); g. -采样口截面积,单位为平方米(m) 5.15采样准确度测定 5.15.1采样准确度测定装置如图7所示 " 给尘装置; 风速传感器; 标准粉尘采样装置 受检采样器: 粉尘浓度监控探头; 粉尘测试段; 通风机 图7采样准确度测定装置示意图 试验条件为 a 试验粉尘;采用74m以下的试验粉尘; b)粉尘风酮工作段风速:(0.5~4.0)m/s; c 风速流场均匀性相对标准偏差;<5% D /m'; 粉尘质量浓度范围:(11000)mg/
GB/T20964一2007 工作段截面粉尘质量浓度均匀性相对标准偏差:<5% e f同一水平面上粉尘质量浓度均匀性相对标准偏差;<5% 5.15.2在粉尘风洞中将风速控制在(1.5士0.2)m/s、粉尘质量浓度控制在(50~200)mg/m的范围 内,用标准粉尘采样装置与被检采样器同时并列采样,用式(8)和式(9)计算出粉尘采样准确度: m一m ×1000 8) 式中: -粉尘质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/mi'); 滤膜采集粉尘前的质量,单位为毫克(mg); m 滤膜采集粉尘后的质量,单位为毫克(mg): 采样流量,单位为升每分(L/min); 采样时间,单位为分(min) 二 o ×100 0 式中: 粉尘采样准确度,%; 0 采样器采取的粉尘质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'); 标准粉尘采样装置采取的粉尘质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/mi') pP 共测量10个样品,取平均值 采样效能测定 按MT394的规定进行 工作温度试验 5.17 5.17.1低温试验按GB/T2423.I试验Ab方法进行 严酷程度防爆型采样器,温度0C;非防爆型的采样器温度一10C持续时间2h 5.17.2高温试验按GB/T2423.2试验Bb方法进行 严酷程度;温度40c,持续时间2h 5.18 贮忙存温度试验 5.18.1低温试验按GB/T2423.1试验Ab方法进行 严酷程度:温度一40C,持续时间2h 5.18.2高温试验按GB/T2423.2试验Bb方法进行 严酷程度;温度60C,持续时间2h 5.18.3高低温试验后,均在正常环境中恢复2h,再按5.4和5.6进行测定 5.19湿热试验 5.19.1防爆型采样器交变湿热试验后按GB/T21423.4试验Db方法进行 严酷程度;温度40C,周期6d 非防爆型采样器湿热试验按GB/T2423.3试验Ca方法进行 5.19.2 严酷程度;温度40C.,周期2d. 5.19.3湿热试验后,均在正常环境中恢复2h,再按5.4、5.6和5.13进行测定 5.20振动试验 按GB/T2423.10试验Fc方法进行 严酷程度 频率范围(10150)Hz,加速度20m/s(2g); 每轴线上扫频循环次数10次; 10
GB/T20964一2007 采样器振动试验时为非工作、非包装状态,试验后按5.4和5.6进行测定 5.21冲击试验 按GB/T2423.5试验Ea方法进行 严酷程度 峰值加速度500m/s(50g) 脉冲持续时间(6士1)ms 脉冲波形为半正弦波冲击次数三个面各三次,共九次 试验后按5 4和5.6进行测定 5.22跌落试验 根据产品完整包装后的总质量按表4规定确定跌落高度 表4跌落高度 G1o 25GB/T20964一2007 表5(续 号 序 检验项目 要求 试验方法 出厂检验 型式检验 采样体积显示误差 4.13 e 5. 12 4.14 5.13 绝缘电阻 13 绝缘强度 4.14 5,13 14 采样口流速 4.15 5.14 15 采样准确度 4.16 5,15 16 采样效能 4.17 5.16 5.175,23 环境适应性能 4.18 18 安全性能 24 4.20 55 4.20.4 5.25 9 外壳防护性能 20 本安参数 !.20.7 5.24 注:表中“”为应检验项目,“”为不检项目 6.2型式检验 6.2.1有下列情况之一者应进行型式检验 a)新产品或老产品转厂生产的型式评价 b 正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品的性能时 正常生产时,每两年一次; c d 停产一年后的产品恢复生产时 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; f 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 6.2.2 型式检验项目如表5 6.2.3按GB/T101ll的规定在出厂检验合格的采样器中进行抽样(至少3台). 表5中检验项目中1、7,l4有2台项不合格,其他有1台项不合格,则判该批仪器不合格再抽 3台重新进行试验,仍有一台项不合格,则判该批仪器不合格 标志、包装、运输和贮存 采样器的标志包括 a)制造厂名 b) 产品型号和名称; 主要技术性能 c d 制造计量器具许可证标志和编号; e)防爆型采样器应有防爆型式标志及合格证编号; 产品编号和制造日期; g)煤矿用的采样器应有矿用产品安全标志及准用证编号 7.2包装 7 .2.1产品包装箱外壁应有明显标志,其内容包括 a 厂名或厂标 b 产品型号和名称; “小心轻放”“防潮”“向上”等标志; d)外形尺寸和总质量; 12
GB/T20964一2007 出厂日期 e 7.2.2包装箱内应附有下列文件 a)装箱清单; D 产品合格证; 产品说明书,应按GB9969.1的要求编写 c 7.3运输 采样器成品包装应符合海、陆、空运输的有关规定 7.4贮存 存放采样器的库房应保持通风良好,并防止其与腐蚀性物质接触