理论教育 振荡天平与重量法在醇醚燃料测试中的相关性超过β射线法

振荡天平与重量法在醇醚燃料测试中的相关性超过β射线法

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:EPA多年来对这两种方法进行实验研究,得到振荡天平测试法联用FDMS与重量法的相关性远高于β射线法。由于β射线法监测结果与经典重量法相关性不够高,因此在要求振荡天平联用FDMS的同时,也要求β射线监测仪使用VSCC切割器和使用动态加热系统,减小挥发部分对测量结果的影响。

振荡天平与重量法在醇醚燃料测试中的相关性超过β射线法

重量法适合于手工操作,而不适用于自动监测。重量法的优点包括原理简单,结果可靠,测量结果不易被颗粒物的形状大小所影响。它的缺点正如上文所说的,在测定过程中程序复杂而且耗时,需要的时间一般为3~24h,它的采样仪器笨重、噪声也大,不能立即得到监测结果。因此这种方法及仪器适合于单点、某时段内的采样与监测或者对其他自动监测方法进行评价。

β射线法和振荡天平法测量的结果相关性比较高,振荡天平法测量结果比β射线法高一点。振荡天平仪的优点是可同时对TSP、PM10、细颗粒物每秒钟提供一次监测数据,而且维护量也不大,能自动转换量程和实现远程控制;它的缺点是由于原理及加热装置所决定,β射线测尘仪极少出现负值现象,而振荡天平仪结果很容易受到空气湿度的影响而出现负值。这时我们就需要对测量结果进行差值运算,并且需要配备加热装置。但是加热又会导致挥发性和半挥发性物质损失而影响测量的准确性。所以振荡天平仪一般都需要配备膜动态测量系统,这样测量结果才比较可靠。

β射线监测仪优点:控制与测量单元一体,结构简单紧凑,体积小,而且采样管自带加热装置。缺点:β射线监测仪测量TSP、PM10、细颗粒物时需要更换切割器,不能对TSP、PM10、PM2.5进行同时监测。β射线测尘仪最小只能对15min值进行监测,需要一个月更换一次纸带和记录纸,且不具备量程的自动转换功能,范围是0~1000μg/m3。β射线法是基于两个假设,其一是仪器的采样滤膜条带均一,其二是采集下来的细颗粒物物理特性均一,对β射线强度衰减率相同。但是这两个假设现实中往往不能同时成立,所以我们认为测量结果会存在偏差。另外在空气湿度大、温度较高时可靠性不是很好。

EPA多年来对这两种方法进行实验研究,得到振荡天平测试法联用FDMS与重量法的相关性远高于β射线法。因此,振荡天平技术是当今的主流技术,EPA在关键点位上,多使用振荡天平法和FDMS联用技术。FDMS(filter dynamiC measurement system),即膜动态测量系统,它解决了颗粒物中挥发部分和不挥发部分比例的影响,将二者作为整体测量出了总共的质量。独立地从整个进气取样中测量出挥发部分占的比例,再用这个比例分数计算总的颗粒物质量。由于β射线法监测结果与经典重量法相关性不够高,因此在要求振荡天平联用FDMS的同时,也要求β射线监测仪使用VSCC切割器和使用动态加热系统,减小挥发部分对测量结果的影响。(www.daowen.com)

虽然膜动态测量系统理论上无懈可击,但产品技术还不够成熟。美国环保署要求细颗粒物监测仪必须加装膜动态测量系统,而可吸入颗粒物PM10的监测仪不一定要加装。

振荡天平法联用FDMS系统在我国经过大量研究也得到了认同,但是我国有些地区细粒子数量太多导致FDMS透水膜的微孔容易被堵塞,2~3个月可能就要更换透水膜。透水膜的更换需要约1000美元,这个价格并不低,所以监测方法的选定也是十分重要地,不能盲目照搬。

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