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2018年省科技进步奖项目公示

一、项目基本情况

行业评审组： 编号： 奖励类别： 推荐等级：二等奖

项目名称 主要完成人 粉尘浓度测量仪校准装置 朱永宏，樊玮，闫继伟，师恩洁，陈传岭，路兴杰，赵娜，张柯，段云，陈睿锋，周文辉，周彩霞 河南省计量科学研究院 河南省质量技术监督局 1 2 计量学 科学研究、技术服务和地质勘查业 B-部委计划 科技成果登记号 9412016Y1320 代码 代码 代码 41055 3591 主要完成单位 推荐单位 学科分类 名 称 所属国民经济行业 任务来源 具体计划、基金的名称和编号： 质检总局科技计划项目、项目名称：粉尘浓度测量仪校准装置的研究；项目编号：2012QK126 已呈交的科技报告编号： 授权发明专利（项） 项目起止时间 1 起始：2012年5月8日 授权的其他知识产权（项） 完成：2016年6月16日 9 — 1 —

二、项目简介（限1200字）

1.任务背景和来源

在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，但是过多或过少的粉尘都会造成灾难性的影响。近年来，我国各地粉尘爆炸事故频频发生，在如此沉痛的粉尘爆炸事故面前，国家环保部和煤矿安全监察局非常重视，相继出台了一系列相关政策和技术标准，旨在严控生活环境和生产场所的粉尘浓度。

目前粉尘浓度测量仪（即直读式测尘仪、激光粉尘测量仪、微电脑粉尘仪等）可实时显示粉尘浓度，克服了原有粉尘采样器在现场采样后要到实验室称重来计算浓度的不足，有利于现场人员实时监测控制粉尘浓度，但同时面临计量技术机构无法为这些仪器的量值溯源提供技术支撑的现状，制约了该仪器的推广应用。为解决上述问题，本项目于2012年正式立项，属于国家质检总局科研项目。项目名称：粉尘浓度测量仪校准装置的研究；项目编号：2012QK126。第一完成单位为河南省计量科学研究院。

2. 研究内容

本项目旨在建立起一整套颗粒物浓度测量仪校准装置，研制完成的粉尘浓度测量仪校准装置，可为其他计量技术机构建立同类装置提供“模板”，能够实现对光散射式粉尘浓度测量仪、光电式粉尘浓度测量仪等多种原理的粉尘浓度测量仪的检定、校准及各种科研工作，从而推动颗粒物浓度测量行业的发展。在粉尘浓度测量仪校准装置的研制过程中，通过选用符合要求的标准粒子，有效降低了传统方法中粒子分散性、均匀性等多种因素对粉尘浓度值的影响，同时提高了进入混匀箱体内的粉尘的均匀性和稳定性；通过在混匀箱内同一高度，同一气流方向、同一直径方向安装等速采样头，保证了各个采样头之间浓度的均匀性；采用可变速的计量钢圈，通过调节送料钢圈的速度来实现输出气溶胶浓度的大范围调节，从而实现发生粉尘浓度的连续可调，保证粉尘颗粒在混匀箱内部得到充分的混匀。

3. 项目成果

已发表论文8篇，已授权专利9项，已制定国家标准1项，地方标准规范4项。

4. 经济效益和社会效益

通过本项目解决了粉尘浓度测量仪校准装置存在的发生粉尘气溶胶的均匀性低、稳定性不高，从而导致的准确度不高等问题。本标准装置可广泛应用于各级计量检测机构、科研院所和粉尘浓度仪器设备生产企业，用于粉尘浓度测试仪器设备的量值溯源、质量检测和相关科学研究，将我国粉尘浓度测量工作提高到了一个新水平，具有较高的经济效益和较好的社会效益。

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三、主要科技创新

1.主要科技创新（限5页，但不少于3500字）

测定粉尘浓度的仪器种类较多，目前主要分为粉尘采样器和直读式测尘仪两大类，由于直读式测尘仪受其测量准确度、工作机理等多方面因素限制，未能得到推广应用，各行业普遍采用粉尘采样器，粉尘采样器测量准确度较高，但也存在影响量多、采样时间长等缺点。近几年，随着粉尘浓度测量技术的发展，各相关生产企业逐步规范化，有相当一部分企业配备了直接显示读数的光散射式数字粉尘测试仪。

这就要求计量技术机构为这些光散射式数字粉尘测试仪的校准提供技术支撑，以保证这些仪器测量数据的准确可靠，而目前该项工作尚属空白状态。粉尘浓度测量的准确性难以保证，将直接影响企业的生产安全和人们的身体健康，因此，建立粉尘测试仪校准装置已刻不容缓。为了更好为环境监测服务，特别是在保护人类的健康和生命安全、减少矿难和我省职业病人数方面有着重大意义，同时，为下一步规范各生产企业的细微颗粒物测量仪器方面给予指导，从而促进颗粒物测量仪器市场的蓬勃发展。本项目于2012年立项，属于国家质检总局科技计划项目，项目名称：粉尘浓度测量仪校准装置的研究。项目编号：2012QK126。第一完成单位为河南省计量科学研究院。（附件2-2，10-9）

针对存在的问题和市场需求，经过认真调研，根据研制计划，我们设计建立了颗粒物浓度测量仪校准装置。该装置基于颗粒物再悬浮的原理，通过对比滤膜称重法测得的粉尘浓度、被校粉尘仪测得的粉尘浓度进行校准，最终实现粉尘仪的校准可溯源至质量。（附件1-2，1-3， 7-7， 7-9）

所研制的颗粒物浓度测量仪校准装置，可以实现以下功能：

（1）粉尘发生器可发生出在（0.1～150）μm粒径范围内的标准粉尘，如ISO粉尘、SAE粉尘、PSL标准粒子等；

（2）粉尘发生器部分为被校粉尘仪提供测量范围内的粉尘浓度； （3）实现粉尘在（0.1～500）mg/m3浓度范围内的连续可调； （4）可产生洁净压缩空气。 达到的主要技术指标如下：

（1）发生粉尘浓度范围：（0.1～500）mg/m3； （2）粉尘浓度稳定性：实验标准偏差均应小于5%； （3）粉尘浓度均匀性：实验标准偏差均应小于5%。

解决了粉尘浓度测量仪校准装置存在的发生粉尘气溶胶的均匀性低、稳定性差，从而导致的准确度不高等问题。校准装置经中国计量科学研究院测试，计量性

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