环境空气自动监测系统检测作业指导书

环境空气自动监测系统检测作业指导书1 概述环境空气质量自动监测系统由监测子站、中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室等组成，一般分析单元能自动监测环境空气中的氮氧化物、二氧化硫、臭氧、一氧化碳和PM10等参数。

其监测仪器一般分为点式监测仪器和开放光程监测仪器。

本作业指导书用于对氮氧化物、二氧化硫、臭氧、一氧化碳和可吸入颗粒物PM10等参数监测仪器、采样装置等监测子站进行测试。

2 编制依据GB 3095-1996 环境空气质量标准HJ/T 193-2005 环境空气质量自动监测技术规范HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范HJ 479-2009 环境空气氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）的测定盐酸萘乙二胺分光光度法HJ 483-2009 环境空气二氧化硫的测定四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法HJ 482-2009 环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法GB/T 15437-1995 环境空气臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法GB/T 15438-1995 环境空气臭氧的测定紫外光度法GB 9801-88 空气质量一氧化碳的测定非分散红外法GB 6921-86 大气飘尘浓度测定方法GB/T 15432-1995 环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法GB/T 15263-94 环境空气总烃的测定气相色谱法《空气和废气监测分析方法》（第四版）3 技术要求和性能指标环境空气自动监测系统应满足以下表3-1、表3-2和表3-3中各项技术性能指标的要求。

3.1 外观要求3.1.1 应有制造计量器具CMC标志（进口产品应取得我国质量监督检验检疫部门出具的计量器具型式批准证书）和产品铭牌，铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期等。

3.1.2 仪器表面无明显碰、划伤，外观整齐、清洁，零部件表面不得锈蚀。

3.1.3 仪器各紧固件应连接牢固、可靠；各调节器件应功能正常，操作灵活方便。

3.1.4 仪器主机面板显示部分数字清晰，字符、标识易于识别。

3.2 工作环境条件要求系统在以下工作环境中应能正常工作。

a 环境温度为0℃～40℃；b 相对湿度为不大于85%；c 工作电源为交流220V±20V、频率50Hz±1Hz；d 大气压为86kPa～106kPa；e 输出：模拟信号或数字信号。

3.3 安全要求仪器在常温、常湿条件下，仪器电源引入线与机壳之间的绝缘电阻应不小于20MΩ。

仪器在常温、常湿条件下，能承受1500V交流有效值电压连续1分钟试验，无击穿和飞弧现象。

仪器应设有漏电保护装置，在常温、常湿条件下，仪器泄漏电流不超过5mA。

表3-1 环境空气自动监测系统（气体部分）性能指标要求续表注：*号项为考查测试项目，不作为认证检测的内容。

表3-2 环境空气自动监测系统（PM部分）性能指标要求10表3-3 子站自动校准设备性能指标要求3.4 采样和校准仪器采样装置应符合HJ/T 193-2005《环境空气质量自动监测技术规范》4.2“多支路集中采样装置”中的相关内容和技术要求。

仪器应能用手动或自动方式进行零点和量程校准。

3.5 数据采集和处理仪器应具有记录、存储、显示、数据处理、输出、打印、故障报警、安全管理和数据传输功能。

仪器应具有RS232 或RS485任意一种通讯接口。

3.5.1 子站控制数据采集和处理中文数据采集和控制软件。

对仪器各部件控制应灵敏、有效。

对各监测数据实时采集、存储、计算，并能报表或报告形式输出。

可设置修改采样、处理系统工作参数。

可调用、查询、显示历史记录数据或历史数据曲线。

可通过有线和无线通讯网络与中心站软件通讯，能够自动或根据接收控制命令上传监测数据和所采集的各种信息。

系统掉电后，可以自动保存数据，恢复供电后可自动启动，恢复运行状态并正常开始工作。

3.5.2 中心站数据采集和处理中心站数据采集和处理使用计算机系统，配备有相应系统软件；系统采用有线或无线通讯方式，并能进行远程数据的采集和监控；具有数据自动采集功能，在软件运行中可以按照预设的时间定时完成数据的采集；定时自动和随时手动采集各子站的监测数据、校准记录、设备工作状态及停电复电等实践记录；并能控制子站监测仪器进行校零、校标；当该中心站由多个子站组成时，可对各子站的监测数据均可收集、监控，并且各子站可以设置不同的监测项目，采集不同种类的数据；应能采用表格和曲线图形两种方式显示监测数据，能够根据异常值判定条件对各时段的环境空气监测数据和气象参数异常情况进行判定并进行相关特殊标注；应能生成、存储、浏览、打印各种基本统计报表（日报表、周报表、月报表、季报表和年报表），并能将其存储导出生成为EXCEL等通用数据文件；日报表的统一格式参见HJ/T 193-2005《环境空气质量自动监测技术规范》中表4-2。

4 检测的条件和准备4.1 检测环境条件环境温度：5℃～35℃，波动范围±5℃；相对湿度：≤85%大气压力：（95～106）kPa，波动范围±5kPa（如果测试中大气压力波动超过±0.5kPa，应进行大气压力修正）；电源电压：AC 220V±10%；电源频率：50±0.5Hz；4.2 检测使用的主要仪器设备1 高精度秒表：分度值0.01s；2 分析天平：分度值0.1mg；3 标准温、湿度计：温度最小分度0.1℃，湿度最小分度0.5%；4 空盒气压表：最小分度0.5kPa；5 标准流量计：0～1L/min，0～20L/min，1.0级，准确度±1%；6 空气采样器、吸收瓶等采样设备；7 分光光度计；8 一氧化碳红外分析仪；9 紫外吸收式臭氧测定仪；10 湿度发生器；11 恒温控制箱，控温精度±0.1℃；12 分析仪器、试剂、药品等；13 绝缘电阻测试仪：最小分度0.1Ω。

4.3 检测使用的标准物质① 零点校准气：经零气发生器发生经干燥净化处理的符合要求的空气；② 气体标准物质：由国家计量行政部门批准的国家一、二级标准气体；其不确定度不超过±2.0%。

（臭氧标准气体以系统气体发生装置发生值为准，待国家标准样品研究所国家臭氧一级校准实验室建成使用后进行溯源）表4-1 测试使用的气体4.4 安装调试和测试要求① 被检两套环境空气自动监测系统（PM测试仪需3套）应安装在同一环10境条件下的同一检测场地内；② 环境空气自动监测系统的安装、开机、调试和校准等应按照仪器操作使用说明书完成，开始测试前允许系统的预热、稳定和校准；③ 正常测试期间，每3天可以对系统进行手动调整和日常维护，不允许对仪器进行检修及更换部件等操作，系统自动调整是可以的；④ 如果因系统出现故障造成运行和测试中断，应对正在进行测试的项目重新测试，如出现≥2次的故障，则应进行检修，完成后全部测试重新开始；⑤ 应使用同一台分析仪完成全部指标参数的整个测试过程，由于多个测试量程切换而导致使用多个分析仪是允许的。

5 检测方法5.1 外观用目测和手感方法进行，必须符合3.1的相关要求。

5.2 气体分析测试单元检测5.2.1 测量范围考查仪器正常情况下具备的量程范围，应满足表3-1中的相关要求。

5.2.2 噪音仪器预热校准稳定后，设置数据记录系统每2min获取该时间段的数据的平均值(记为1个数据)；将零点气体通入分析仪，稳定后各自连续通60min，记录仪器输出值r i，分别获得至少25个数据；按式（5-1）计算所取得数据的的标准偏差S0，应满足表3-1中的相关要求。

（5-1）式中：S —噪声值；r—第i次测量值；in —取得数据个数；— i次测量值的算术平均值。

5.2.3 最低检出限检测仪器噪音的同时进行仪器最低检出限的测试。

仪器预热校准稳定后，通入零浓度标准气体，按式（5-1）计算噪音S0，按式（5-2）计算最低检测限R DL，应满足表3-1中的相关要求。

（5-2）式中：R DL—最低检测限；S—零点噪音值。

5.2.4 零点漂移和20%、80%量程漂移仪器预热校准稳定后，采用人工或自动的方式通入零点标准气体，记录仪器零点稳定读数为Z0；然后通入浓度约为满量程20%的标准气体，记录20%量程稳定读数为M20；继续通入浓度约为满量程80%的量程标准气体，记录80%量程稳定读数为M80。

使仪器正常工作24h后，连续分别通入上述三种标准气体，重复上述操作，并分别记录稳定后读数。

分别按式（5-3）、式（5-4）和式（5-5）计算仪器的零点漂移ZD、20%量程漂移MSD和80%量程漂移USD，然后可对仪器进行零点和量程校准，重复测试8天，结果应满足表3-1中的相关要求。

（5-3）（5-4）（5-5）式中：ZD n—仪器第n天的24h零点漂移；—仪器第n天的24h20%量程漂移；MSDn—仪器第n天的24h80%量程漂移；USDn—仪器第n天的零点测量值；ZDn—仪器第n天的20%量程测量值；MSDn—仪器第n天的80%量程测量值；USDnn —测试天数，n≥1。

注意：量程漂移测试中当天与前一天的大气压力波动超过±0.5kPa，应进行大气压力修正，计算方法见式（5-6）。

（5-6）式中：D n—仪器第n天的量程漂移；—仪器第n天的量程测量值；Cn—仪器第n天的大气压值；Pnn —测试天数，n≥1。

5.2.5 响应时间（上升时间/下降时间）仪器预热校准稳定后，通入零点标准气体，待读数稳定后立即通入浓度约为满量程80%的量程标准气体，同时用电子秒表开始计时，记录当显示值上升达到标准气体浓度值90%时所用的时间，该时间即为仪器的上升响应时间。

满量程80%的量程标准气体读数稳定后，通入零点标准气体，同时用电子秒表开始计时，记录当显示值下降至量程标准气体浓度值10%时所用的时间，该时间即为仪器的下降响应时间。

响应时间每天测试1次，重复测量3天，取平均值；应满足表3-1中的相关要求。

5.2.6 20%和80%量程精密度仪器预热校准稳定后，分别通入20%量程标准气体和80%量程标准气体，待读数稳定后分别记录20%量程标准气体显示值x i和80%量程标准气体显示值y i，重复上述操作测量至少6次以上，分别按式（5-7）和式（5-8）计算仪器20%量程精密度P20和80%量程精密度P80。

应满足表3-1中的相关要求。

（5-7）（5-8）式中：P20—仪器20%量程精密度；—仪器80%量程精密度；P80x— 20%量程标准气体第i次测量值；i— 80%量程标准气体第i次测量值；yi— 20%量程标准气体测量算术平均值；— 80%量程标准气体测量算术平均值；n —测量次数（n≥6）。

5.2.7 线性误差仪器预热校准稳定后，分别通入浓度约为满量程20%、40%、60%的标准气体，待读数稳定后分别记录各自显示值；零气和上述每种标准气体交替使用，重复测；按式（5-9）计算每种浓度的线量3次，分别取每种浓度显示值的平均值性误差L ei；线性误差最大值应符合表3-1中的相关要求。