【环境保护行业标准(HJ)】 烟气采样器技术条件

国家环境保护总局标准
HJ/T47—1999
烟气采样器技术条件
Technical conditions of sampler for stack gas1999-08-18发布
2000-01-01实施
国家环境保护总局发布
本标准为满足测定烟道、烟窗及排气简等固定污染源排气中有害成分（SO2、NOx等）含量的烟气采样器（以下简称采样器）的研制、生产及认定而制定。其技术要求参照了GB/T16157一1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》中述及采样器的部分条款，在起草过程中参考了国内、国外部分厂家生产采样器的技术指标及企业标准。凡研制、生产、在用的仪器需满足本标准。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出并归口。本标准由中国环境监测总站负责起草。本标准主要起草人：易江、宗蕙娟。本标准委托中国环境监测总站负责解释。1范围
国家环境保护总局标准
烟气采样器技术条件
Technical conditions of sampler for stack gas本标准规定了采样器的技术要求、检测项目、试验方法。本标准适应于测定固定源排气中烟气有害成分SO、NOx等含量的采样器。2引用标准
下列标准所含条文，在本标准中引用即构成本标准的条文，与本标准同效。GB6587.7—86电子测量仪器基本安全要求GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法ZBY120—83工业自动化仪表工作条件温度、湿度和大气压力当上述标准被修订时，应使用其最新版本。3采样器的组成及分类
3.1组成
HJ/T47--1999
采样器由采样管、导气管、吸收装置、干燥器、流量测量与控制装置和抽气泵等部分组成。3.2分类
采样器按计量采气流量的流量计分为三类，见表1。表1采样器分类
流量计
限流孔采样器
限流孔
4采样器组成部分技术要求
4.1采样管
4.1.1采样管可制造成以下两种型式，见图1。滤尘管滤料
加热丝
累积流量计采样器
干式或湿式累积流量计
气体导管
浓尘管泌料
图1加热式烟气采样管
加热丝
转子流量计采样器
转子流量计
气体导管
4.1.1.1a型采样管：适用于不含水雾的气态污染物的采样。4.1.1.2b型采样管：在气体入口处装有斜切口的套管，同时装滤料的滤尘管也进行加热，套管的作用是防止排气中水滴进入采样管内，滤尘管加热是防止近饱和状态的排气将滤料浸湿，影响采样。国家环境保护总局1999-08-18批准2000-01-01实施
HJ/T 47-1999
4.1.2采样管的材料应选用耐高温、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料。4.1.3采样管前端应能填入滤料以阻留尘粒，防止颗粒物对烟气吸收的干扰。4.1.4采样管应设有加热、保温装置，整体温度控制在130士10℃和150士10C两档，并有温度显示装置。加热电压电源一般应取36V安全电压，若用高电压做加热电源，则应设有保安措施，防止人身触电4.1.5采样管中的气体导管内径应不小于6mm，采样管长度一般不宜短于800mm。4.2导气管
4.2.1吸收装置离采样管出口较远的仪器，应采用加热式导气管连接采样管出口与吸收装置。加热式导气管的内管应选用耐热、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料，管的内径应不小于6mm，管外包裹绝缘保温材料，外管用绝缘性、柔软性好的材料。导气管整体应设有加热、保温装置，整体温度控制在140℃以上，长度般不宜短于2000mm。
4.2.2吸收装置紧靠采样管出口的仪器，直接用不吸附被测气体的软管连接采样管出口与吸收装置。管的内径应不小于6mm，长度应不超过100mm。4.3吸收装置
4.3.1吸收气路由两只串联的多孔玻板吸收瓶组成。吸收瓶采用标准磨口，要严密不漏气，鼓泡要均匀，在单个吸收瓶装有50ml蒸馏水，抽气流量为0.5L/min时，单个吸收瓶的阻力应为5.0士0.7kPa。吸收瓶与气路的连接要拆装方便，密封性能好。多孔玻板吸收瓶见图2。4.3.2要设有与吸收气路并联的旁路吸收装置，用来在采样之前洗涤气路。4.3.3放置吸收瓶的采样盒应便于拆装、防漏、防腐蚀和便于更换降低吸收液温度的冷却剂。
4.4干燥器
保护流量计和抽气泵的干燥器应便于拆装及更换吸湿剂，其有效容积应不小于200cm，气体出口应装有滤料，防止吸湿剂尘粒飞散，装料口处应有密封圜。
4.5流量测量与控制装置
4.5.1限流孔采样器
图2多孔玻板吸收瓶
4.5.1.1采样器应安装转子流量计；在限流孔入口应装有真空压力表，用于对限流孔进行流量较正；在限流孔出口也应装有真空压力表，用于判断采样系统是否处于保持恒定流量的临界状态。4.5.1.2转子流量计。指示采样器的工作情况，流量范围0～1.5L/min。4.5.1.3真空压力表。限流孔入口真空压力表，真空度量程上限应不大于50kPa，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于1kPa；限流孔出口真空压力表量程范围0～一0.1MPa，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于5kPa。4.5.1.4限流孔。在环境温度20C，大气压101325条件下，系统负载阻力10kPa时，流量范围0.45~0.55L/min。标定精确度应不低于2.5%，电源电压波动士10%，流量波动应不大于±5%。限流孔前应安装过滤器，过滤器内径为25～40mm，滤料孔径为1.2～2.0μm，以阻留尘粒。当用滤膜作为滤料时，其后应有支撑网托，以防滤膜被抽破。限流孔温度保持在45土2℃C恒温状态。4.5.2累积流量计采样器
4.5.2.1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计；在转子流量计入口应装有真空压力表；累计流量计的入口应装有温度计，用于对累积流量计进行流量校正。4.5.2.2转子流量计。控制采气流量，流量范围0~1.5L/min，精确度应不低于2.5%。4.5.2.3真空压力表。用于采样器气密性检查，量程范围0～一0.1MPa，精确度应不低于2.5%。4.5.2.4温度计。测量通过流量计气体的温度，测量上限应不大于100℃，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于2℃。
HJ/T47-1999
4.5.2.5累积流量计。流量计精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于0.05L。电源电压波动士10%，流量波动应不大于士5%。
4.5.2.6要求流量调节阀操作灵活，对流量控制均匀，流量波动保持在土10%以内。4.5.3转子流量计采样器
4.5.3.1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计；在转子流量计入口应装有真空压力表和温度计，用于对转子流量计进行流量较正。4.5.3.2转子流量计。控制和计量采气流量，技术要求与4.5.2.2条相同。电源电压波动士10%，流量波动应不大于士5%。
4.5.3.3温度计。技术要求与4.5.2.4条相同。4.5.3.4真空压力表。测量通过流量计气体的压力，真空度量程上限应不大于50kPa，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于1kPa。4.5.3.5与4.5.2.6条要求相同。4.6抽气泵
4.6.1累积流量计采样器和转子流量计采样器。当采样系统负载阻力为20kPa时，抽气泵抽气流量应不低于1.0L/min；当流量计量装置放在抽气泵出口端时，抽气泵应不漏气。4.6.2限流孔采样器。在零海拔高度，大气压101325条件下，采样系统负载阻力20kPa时，抽气泵抽气能力足以使限流孔出口真空度不低于70kPa。5整机技术要求bzxz.net
5.1外观
5.1.1采样器应有制造计量器具CMC标志和产品铭牌，铭牌上应有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。
5.1.2采样器应完好无损，各旋钮无松动和破损，各零部件应齐全并且连接可靠，不应有锈蚀及损伤，各操作键、钮灵活、定位正确。各显示器部分的刻度数值应清晰，涂色牢固，不应有影响读数的缺陷。5.2重复性
在同一流量下分别连续独立测量6次，其重复性应不超过2%。5.3气密性
采样器的整个气路应有良好的气密性。流量计量装置位于抽气泵前时，气路的气密性要求是按6.3.9.1条的方法检测，当系统的负压为13kPa时，1min内系统负压下降应不超过0.15kPa。流量计量装置位于抽气泵后时，抽气泵前气路的气密性要求同前。泵后气路的气密性要求是按6.3.9.2条的方法检测，当对泵后气路施加2kPa正压时，1min内压力不变。5.4工作环境
采样器应能在-10～45℃，相对湿度≤85%的环境中正常工作。5.5安全性
在1035℃，相对湿度≤85%条件下，采样器电源端子对机壳及采样管外壳的绝缘电阻应不小于20MQ
5.6仪器噪声
采样器正常工作时，平均声级噪声应不大于70dB（A）。5.7平均无故障时间（MTBF）
采样器正常工作时，平均无故障时间应不小于1000h。6认定检测项目的试验方法
6.1检测条件
6.1.1检测环境要求
a.环境温度：10~30℃。
b.相对湿度：≤85%。
c．大气压力：86～106kPa。
6.1.2供电电压
AC220V±10%，频率50Hz。
6.2检测用设备
6.2.1调压器：0~250V，5000VA。HJ/T 47-1999
6.2.2电压表：500V，精确度应不低于1.5%。6.2.3干式或湿式累计流量计：最小分度值应不大于0.01L，精确度应不低于1%。6.2.4
皂膜流量计：精确度应不低于1%。6.2.5热电偶或热电阻温度计：一50～400℃，示值偏差应不大于±2℃。6.2.6
电子秒表：分辨率应不大于0.01S。6.2.7
精密温度计：0～100℃，最小分度值应不大于0.1℃。6.2.8
气压表：86～106.5kPa，最小分度值应不大于0.1kPa。6.2.9
通风干湿表：测量范围10%100%，温度最小分度值应不大于0.2℃。6.2.10兆欧表：电压500V，0~500Mα。6.2.11U型压力计：最小分度值应不大于10Pa。6.2.12声级计：精确度应不低于2%。6.3性能检测
6.3.1外观
用目视和手动检查。
6.3.2采样管
6.3.2.1外观、结构用目视和手动检查。6.3.2.2加热保温装置
将采样管加热到4.1.4条中规定的控制温度，用热电偶（阻）温度计测量采样管前端过滤器后15～20cm处，加热段中部，采样管出口前15～20cm处温度，用电压表测量加热电源电压。6.3.3导气管
6.3.3.1外观、结构用目视和手动检查。6.3.3.2加热保温装置的温度检定与采样管相同。6.3.4吸收装置
6.3.4.1外观、结构用目视和手动检查。6.3.4.2多孔玻板吸收瓶阻力
将50ml蒸馏水加入吸收瓶中，按吸收瓶，U型压力计，干燥器，带有流量调节阀的转子流量计，抽气泵的顺序连接，确保气路不漏气。启动抽气泵，测量0.5L/min抽气流量下，多孔玻板吸收瓶的阻力。6.3.5流量计量装置
6.3.5.7外观用目视检查
6.3.5.2抽气能力
6.3.5.2.1负载流量
按皂膜流量计，阻力调节装置，干燥器，采样器的顺序连接，确保气路不漏气。启动抽气泵，调节阻力调节装置至采样系统负载阻力为20kPa，用皂膜流量计测出其流量。6.3.5.2.2真空度
启动限流孔采样器抽气泵，调节采样系统负载阻力为20kPa，待限流孔出口真空表示值稳定后，读4
HJ/T 47—1999
注：以下检测除专门说明外，均为在220V电压下开机，待采样器运行15min后，设备处于正常，稳定状态下进行。6.3.6流量波动
6.3.6.1转子流量计采样器和限流孔采样器6.3.6.1.1按6.3.5.2.1条连接好系统。调节系统负载阻力至10kPa，再调节采样器转子流量计至流量为0.5L/min，用皂膜流量计测出流量（限流孔采样器不调节流量），连续重复测定3次，取平均值。按式（1）换算流量Q。
6.3.6.1.2调节调压器及阻力调节装置，在电压为242V，阻力为9.0kPa和电压为198V，阻力为11kPa情况下，分别用皂膜流量计测出流量，连续重复测定3次，取平均值。按式（1）换算流量Qalz2。6.3.6.1.3流量计算
_V._293.B.-Pw
Q→·273+ 101 325
式中：Q-
皂膜流量计换算成20C，101325Pa条件下的流量，L/min；皂膜流量计上、下两刻度间的体积，L；V,—!
t—皂膜由下刻度上升到上刻度间的时间，min;B.-~一大气压力，Pa;
t—测定时环境温度，℃；
P——根据环境温度t查得饱和水蒸气压力，Pa；i
S,1，2。
Q皂膜流量计作标准流量计或电压220V，系统负载阻力10kPa，皂膜流量计换算成20℃，101325Pa条件下流量，L/min，
Q1-电压242V，系统负载阻力9.0kPa，皂膜流量计换算成20℃，101325Pa条件下的流量，L/min;
Q—电压198V，系统负载阻力11kPa，皂膜流量计换算成20℃，101325Pa条件下的流量，L/min。
6.3.6.2累积流量计采样器
6.3.6.2.1干式累积流量计采样器a.按阻力调节装置，干燥器，采样器，U型压力计顺序连接。调节系统负载阻力至10kPa，再调节采样器转子流量计至流量为0.5L/min，记录累积流量计指示的气温、压力和采气51.所用的时间，连续重复测定3次，取平均值。按式（2）换算流量Qs。b.按6.3.6.2.1条a连接好系统，电压和系统阻力调节与6.3.6.1.2条相同，记录累积流量计指示的气温、压力和采气5L所用的时间，连续重复测定3次，取平均值。按式（2）换算流量Qdl、Qaz。6.3.6.2.2湿式累积流量计采样器a.与6.3.6.2.1条a相同，按式（3）换算流量Qw。b与6.3.6.2.1条b相同，按式（3）换算流量Qw1、Qw2。6.3.6.2.3流量计算
Qs= Ka. Va
273+ta101325
293.B.+Pw-Pw
273+tw
101325
式中：Qai、Qm-一分别表示于式累积流量计换算成标准状态下（0℃，101325Pa）和湿式累积流量计换算成20C，101325Pa条件下流量，L/min；K、K一分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的校正系数；5
HJ/T47—1999
Vd、V分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的计量体积，L；累积流量计的计量时间，min；
td、tw—分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的气温，℃C；Pa、Pw
分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的压力，Pa；i---S, l, 2, n.
-分别表示干式累积流量计作为标准流量计或电压220V，系统负载阻力10kPa，干式Qds、Qws
累积流量计换算成标准状态下（0C，101325Pa）和湿式累积流量计作为标准流量计或电压220V，系统负载阻力10kPa，湿式累积流量计换算成20℃，101325Pa条件下的流量，L/min；
分别表示电压242V，系统负载阻力9.0kPa，干式累计流量计换算成标准状态下（0℃，Qd1、Qw——
101325Pa）和湿式累积流量计换算成20℃C，101325Pa条件下的流量，L/min；分别表示电压198V，系统负载阻力11kPa，干式累计流量计换算成标准状态下（0C，Qd2、Qw2—
101325Pa）和湿式累积流量计换算成20℃，101325Pa条件下的流量，L/min；分别表示电压220V，系统空载条件下，干式累积流量计换算成标准状态下（0°C，Qdn、Qwm—
101325Pa）和湿式累积流量计算成20℃，101325Pa条件下的流量，L/min。6.3.6.3流量波动计算
按式（4）计算流量波动值（%），并列表2说明。Q-Q
×100%
式中：流量波动值，%；
采样器
分别表示Qzn、Qds、Qws，L/min；分别表示Q、Qz2、Qd1、Qa2、Qm1、Qw2，L/min。表2流量波动计算公式
转子流量计采样器
或限流孔采样器
计算公式
6.3.7流量计量误差
6.3.7.1限流孔采样器
累积流量计采样器
Qa2-Qas
按6.3.5.2.1条连接好系统，调节系统负载阻力至与采样器生产厂标定流量时相同的阻力，用皂膜流量计测出流量。连续重复测定3次，取平均值。按式（1）换算流量Qz。6.3.7.2累积流量计采样器
6.3.7.2.1干式累积流量计采样器a.用干式累积流量计作标准流量计。按干燥器、U型压力计、标准流量计、采样器、U型压力计的顺序连接。调节采样器转子流量计至流量为0.5L/min，记录标准流量计指示采气体积5L所用的时间，采样器累积流量计指示的采气体积和指示的气温、压力。连续重复测定3次，取平均值。按式（2）换算流量Qd、Qdr
d．用湿式累积流量计作标准流量计。按U型压力计、标准流量计、干燥器、采样器、U型压力计的顺序连接。按式（2）和式（3）换算流量Qdn和Qw其余与6.3.7.2.1条a相同。6.3.7.2.2湿式累积流量计采样器a.用干式累积流量计作标准流量计。按式（2）和式（3）换算流量Q和Qm，其余与6.3.7.2.1条6
a相同。
HJ/T 47—1999
b.用湿式累积流量计作标准流量计。按式（3），换算流量Qws、Qwn，其余与6.3.7.2.1条b相同。6.3.7.3转子流量计采样器
与6.3.7.2.1条a、b相同，采样器后不连U型压力计，记录标准累积流量计10min计量的采气体积、气温和压力；转子流量计前的气温和压力。连续重复测定3次，取平均值，并分别按式（2）、式（3）和式（5）换算流量Qda、Qws和Qrs。B.+P
Q=0.05KQ:
V273+t，
式中：Qrs—经校准后标准状态下转子流量计的流量，L/min；一转子流量计的校正系数；
Q—转子流量计的指示流量，L/min；P.-转子流量计前气体压力，Pa;t—转子流量计前气体温度，℃。6.3.7.4流量计量误差计算
按式（6）计算示值误差。（%），并列表3说明。Q-Q
式中：%
示值误差，%；
分别表示Qzs、Qds、Qws，1.073ds，L/min；(5)
分别表示Qzp［限流孔采样器生产厂（换算成20℃，101325Pa条件下）标定流量］，Qan*1.073Qdn，Qwn，Qrs*1.073Qrs，L/min。表3示值误差计算公式
采样器
标准流量
计名称
限流孔
采样器
皂膜流量计
注：38-1.073
6.3.8重复性
累积流量计
Qan--Qas
重复性用相对标准偏差S。表示。6.3.8.1用皂膜流量计检测
累积流量计采样器
累积流量计
1.073Qdn-Qwa
累积流量计
Qw-1.073Qd
转子流量计
采样器
累积流量计累积流量计
累积流量计
1.073Q—Qw
按皂膜流量计，干燥器，采样器（累积流量计采样器除外）顺序连接。调节采样器转子流量计至流量为0.5L/min（限流孔采样器不调流量），用皂膜流量计，分别连续独立测定6次，计算流量的重复性S..
6.3.8.2用累积流量计检测
按标准累积流量计、干燥器、采样器顺序连接。调节采样器转子流量计至流量为0.5L/min（限流孔采样器不调流量），记录标准累积流量计指示采气体积5L所用的时间，分别连续独立测定6次，计算流量的重复性Sa。
6.3.8.3重复性计算
按式（7）计算流量重复性Sa。
式中：S,重复性，%;
HJ/T47—1999
Q—标准流量计第i次测定流量，L/minQ.标准流量计n次测定的平均值，L/min；重复测定次数。
6.3.9气密性
6.3.9.1流量计量装置放在抽气泵前的采样器X100%
将采样器连接好，保证整个气路畅通，将采样管入口封闭，启动抽气泵，待入口真空表负压指示到13kPa时，立即关闭泵电源，停止抽气，此时入口真空负压仍继续上升至最大值，然后开始下降返回至13kPa时，关闭泵进气口橡皮管，记录1min内真空表负压读数下降值。6.3.9.2流量计量装置放在抽气泵后的采样器抽气泵前气路气密性的检测方法与6.3.9.1条相同，抽气泵后气路气密性的检测方法为，在流量计量装置出口接一个三通，其一端接U型压力计，另一端接橡皮管。检测时，切断抽气泵进口通路，由三通的橡皮管端压入空气，使U型压力计水柱压差上升到2kPa，堵住橡皮管进口，记录1min内U型压力计中液面差的变化。
6.3.10绝缘电阻
在符合检测要求的环境条件下，仪器不通电，用500V（DC）兆欧表的一端接至电源插头的相、中联线上，另一端接到仪器机壳的接地端上，加上500V直流电压，打开电源开关，持续5S后测量绝缘电阻。用相同的方法将兆欧表的另一端接到采样管外壳上，测量绝缘电阻。6.3.11平均无故障时间（MTBF）在系统负载阻力为10kPa，流量为0.5L/min条件下，按GB5080一85《设备可靠性试验》国家标准进检测。
6.3.12仪器噪声
在系统负载阻力为10kPa，流量为0.5L/min条件下，按GB3768一83《噪声源声功率级的测定简易法》国家标准进行检测。
7认定检测项目
认定检测项目列表4。
表4认定检测项目
外观及采样管、连接管
吸收装置结构
干燥器
加热保
温装置
采样管
导气管
吸收瓶玻板阻力
负载流量
真空度
容积≥200cm2
130±10℃
150±10℃
140℃以上
5.0±0.7kPa
系统负压20kPa，流量=1.0L/min系统负压20kPa，真空度≥70kPa试验方法
用目视和手动检查
容积法
见6.3.2.2条
见6.3.3.2条
见6.3.4.2条
见6.3.5.2条
见6.3.5.2条
流量波动
流量计量精确度
重复性
气密性
绝缘电阻
平均无故障时间（MTBF）
仪器噪声
HJ/T 47-1999
≤±5%
系统负压13kPa时，1min内负压下降≤0.15kPa；正压2kPa，1min内压力不变≥20Mn
≥1000 h
≤70 dB (A)
试验方法
见6.3.6条
见6.3.7条
见6.3.8条
见6.3.9条
见6.3.10条
见6.3.11条
见6.3.12条
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。