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粉塵采樣器通用技術(shù)條件 MT 162-1995

中華人民共和國煤炭工業(yè)部1995—09—28批準(zhǔn) 1995—10—01實施

1　主題內(nèi)容與適用范圍

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了粉塵采樣器的技術(shù)條件、試驗方法、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于短時、連續(xù)粉塵采樣器(以下簡稱采樣器)的設(shè)計。

2　引用標(biāo)準(zhǔn)

　　GB 998　低壓電器　基本試驗方法

　　GB 2423．1　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗A：低溫試驗方法

　　GB 2423．2　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗B：高溫試驗方法

　　GB 2423．3　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗Ca：恒定濕熱試驗方法

　　GB 2423．4　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗Db：交變濕熱試驗方法

　　GB 2423．5　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗Ea：沖擊試驗方法

　　GB 2423．8　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗Ed：自由跌落試驗方法

　　GB 2423．10　電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程　試驗Fc：振動(正弦)試驗方法

　　GB 3836．1　爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備　通用要求

　　GB 3836．2　爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備　隔爆型電氣設(shè)備“d”

　　GB 3836．4　爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備　本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備“i”

　　GB 4942．2　低壓電器　外殼防護等級

　　GB 5748　作業(yè)場所空氣中粉塵測定方法

　　GB 10111　利用隨機骰子進行隨機抽樣的方法

　　MT 394　呼吸性粉塵測量儀采樣效能試驗方法

　　JJG 257　玻璃轉(zhuǎn)子流量計檢定規(guī)程

3　術(shù)語

3．1　短時粉塵采樣器　instantaneous dust sampler

　　又稱短周期粉塵采樣器，短時、定點采集空氣中粉塵的儀器。

3．2　連續(xù)粉塵采樣器　continuous dust sampler

　　又稱長周期粉塵采樣器，在一個工作班連續(xù)采集空氣中粉塵的儀器。

3．3　采樣流量　sampling flowrate

　 采樣時單位時間通過采樣器采樣口空氣的體積。

3．4　采樣流量誤差　sampling flow error

　　采樣時采樣器上的流量計指示值與通過采樣口實際流量值之差和采樣口實際流量之比。

3．5　采樣流量穩(wěn)定性　sampling flow stability

　　采樣時采樣器的采樣流量隨時間保持其穩(wěn)定的能力。

3．6　負載能力　capacity of load

　　在規(guī)定的采樣流量下，采樣器克服氣路和采樣頭采塵過程增加阻力的能力。

3．7　采樣效能　sampling efficiency

　　又稱分離效率，透過采樣器前級分離裝置粉塵的能力(曾稱沉積效率、采樣效率)。

3．8　采樣口流速　average flow velocity at sampler inlet

　　采樣時采樣器采樣口氣流的平均流速。

4　技術(shù)要求

4．1　采樣器應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)按照規(guī)定程序?qū)徟膱D樣和文件制造。

4．2　采樣器應(yīng)能適用于下列環(huán)境條件：

　　a．　貯存溫度：－40～+55℃；

　　b．　工作溫度：井下用0～40℃，地面用－10～+40℃；

　　c．　相對濕度：≤95％；

　　d．　在爆炸環(huán)境中使用的采樣器應(yīng)符合GB 3836．1、GB 3836．2和GB 3836．4的有關(guān)規(guī)定。

4．3　外觀與結(jié)構(gòu)：

4．3．1　采樣器表面和粉塵分離裝置不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂隙、變形等缺陷；涂、鍍層不應(yīng)起泡、龜裂和脫落；金屬零件不應(yīng)有銹蝕和機械損傷。

4．3．2　開關(guān)、按鍵的操作應(yīng)靈活、可靠，零部件應(yīng)緊固。

4．4　采樣流量：

　　短時采樣器：≥15L／min；

　　連續(xù)采樣器：≥1．0L／min。

4．5　采樣流量誤差：

　　固定采樣流量采樣器：≤2．5％；

　　可調(diào)采樣流量采樣器：≤5．0％。

4．6　采樣流量穩(wěn)定性：

　　短時采樣器30min內(nèi)采樣流量穩(wěn)定性：≤5％；

　　連續(xù)采樣器8h內(nèi)采樣流量穩(wěn)定性：≤5％。

4．7　負載能力：

　　采樣頭入口處增加的阻力≥1 000Pa。

4．8連續(xù)工作時間：

　　短時采樣器：≥100min；

　　連續(xù)采樣器：≥8h。

4．9　工作噪聲：

　　≤75 dB(A)；

　　個體采樣器：≤65dB(A)。

4．10采樣頭氣密性：

　經(jīng)試驗后不得漏氣。

4．11　流量計度：

　　不低于2．5級。

4．12　采樣時間誤差：

　　具有采樣時間顯示的采樣器，其采樣時間誤差應(yīng)不大于0．1％。

4．13　采樣體積顯示誤差：

　　具有采樣體積顯示的采樣器，其采樣體積顯示誤差應(yīng)不大于2．5％。

4．14　在正常大氣條件下，采樣器的充電端子與外殼裸露金屬件之間其絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ，采樣器經(jīng)濕熱試驗后其絕緣電阻應(yīng)不小于1MΩ，經(jīng)耐壓試驗應(yīng)無擊穿、無閃爍現(xiàn)象。

4．15　采樣口平均流速：0．5～4．0m／s。

4．16　采樣度：≤10％。

4．17　呼吸性粉塵采樣器采樣效能應(yīng)符合“BMRC”采樣效能曲線，采樣效能允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1

粒徑，μm
≥7.1
5.9
5.0
3.9
2.2

采樣效能，％
0
30
50
70
90

采樣效能允許誤差，％
±5
±5
±5
±5
±5

4．18　采樣器經(jīng)工作溫度、貯存溫度、濕熱、振動、沖擊、跌落、運輸試驗后，均應(yīng)符合4．4、4．5、4；7、4．12、4．13條的要求。

4．19　采樣器用濾膜性能應(yīng)符合GB 5748附錄A要求(粉塵阻留率不得小于99．0％，阻力不得大于1 000Pa，質(zhì)量變化不得大于0．1％)。

4．20　采樣器外殼的防護性能應(yīng)符合GB 4942．2中IP54的規(guī)定。

5　試驗方法

5．1　試驗環(huán)境條件：

　　a．　溫度：15～25℃；

　　b．　相對濕度：45％～75％；

　　c．　大氣壓力：86～106kPa。

5．2　試驗用儀器設(shè)備見表2。

表2

序號
主要儀器設(shè)備
測量范圍
度

1
粉塵采樣器檢定裝置
流量范圍：1～100L／min

壓差：0～199×10Pa

200～2 000×10 Pa
1％

1％

2％

2
皂膜流量計組
100 mL、400 mL、1 L
1％

3
氣體計量器
200L
0.5%

4
水銀溫度計
0~50℃
分度值：0．1℃

5
液體壓力計
0~5kPa
1%

6
電子計時器
0.001s~24h
3級

7
聲級計
25~140dB(A)
±0.5dB

8
兆歐表
0~500MΩ
　
9
分析天平
zui大稱量：20g
感量：0．01mg

10
游標(biāo)卡尺
0~100mm
分度值：0．02mm

11
測塵儀表檢測裝置
粉塵濃度：1～1 000mg／m3

風(fēng)速；0．8～4m／s
5%

12
采樣效能測定裝置
0．5～50μm
2.5%

5．3　本標(biāo)準(zhǔn)4．3條用感官檢查法。

5．4　采樣流量和采樣流量誤差測定：

　　按圖1所示，啟動采樣器并調(diào)好采樣流量，再將采樣器采樣口接在粉塵采樣器檢定裝置上(見圖1a)或皂膜流量計上(見圖1b)。對固定采樣流量的采樣器，測量固定流量那點；對采樣流量可調(diào)采樣器，測量上限、下限流量點。每點測量兩次，取其平均值。采樣流量誤差用式(1)計算：

……………………………………(1)

　　式中：　——采樣流量誤差，％；

　　　　　q1——檢定裝置流量計或皂膜流量計示值，L／min；

　　　　　q2——被檢采樣器流量示值，L／min。

圖1

1—粉塵采樣器檢定裝置；2—檢定裝置測量接口；3—連接膠管；4—采樣頭；5—受檢采樣器；6—皂膜流量計組

5．5　采樣流量穩(wěn)定性測定：

　　按圖1所示連接好采樣器。開機1min后測量采樣流量q3，并開始計時，在不調(diào)節(jié)采樣流量的情況下，對短時采樣器，工作30min測量采樣流量q4；對連續(xù)采樣器，工作8h測量采樣流量q4，采樣流量穩(wěn)定性δs(％)由式(2)計算：

……………………………………(2)

5．6　負載能力測定：

　　采樣頭內(nèi)裝好濾膜，啟動粉塵采樣器，對可調(diào)采樣流量采樣器，將采樣流量調(diào)到下限值，固定采樣流量采樣器在其采樣流量點，按圖2所示將三通、壓力計、截止閥連接在采樣頭上，然后逐步關(guān)閉閥門，使采樣流量下降5％時，讀取檢定裝置或液體壓力計數(shù)值。

圖2

1—閥門；2—三通；3—濾膜；4—采樣器流量計；5—檢定裝置或液體壓力計

5．7　連續(xù)工作時間測定：

　　采樣器充好電，裝上濾膜，啟動采樣器，使采樣流量達到規(guī)定值并開始記時，對短時采樣器工作時間達到100min，對連續(xù)采樣器工作時間達到8h后，均在10min內(nèi)按5．4和5．6條測定其采樣流量和負載能力。

5．8　工作噪聲測定

　　測定位置如圖3所示，背景噪聲小于50dB(A)。采樣器處于正常采樣狀態(tài)下進行測量，每臺測量兩次，取其zui大值。

圖3

1—采樣器；2—聲級計

5．9　采樣頭氣密性試驗；

　　取下采樣頭與流量計連接的軟管，按圖4所示進行連接，然后用粉塵采樣器檢定裝置向濾膜夾上裝有塑料薄膜的采樣頭送氣加壓，當(dāng)壓差達到100×10Pa時，關(guān)斷氣源，在1 min內(nèi)其壓力下降不得超過30 Pa。

圖4

1—粉塵采樣器檢定裝置；2—連接膠管；3—采樣頭；4—塑料薄膜

5．10　流量計度測定：

　　采樣器量計不可拆下時，其示值誤差按5．4條測定方法進行，對單支流量計按JJG 257的要求進行。示值誤差用式(3)計算：

……………………………………(3)

式中：δ1——流量計示值誤差，％；

　　　q5——流量計在刻度狀態(tài)下的實際流量，L／min；

　　　q6——流量計的刻度流量，L／min；

　　　qmax——流量計的上限刻度流量，L／min。

5．11　采樣時間誤差測定：

　　同時啟動粉塵采樣器檢定裝置計時器(或秒表)和采樣器，測量兩次，取其平均值。用式(4)計算定時誤差：

……………………………………(4)

式中：δt——采樣時間誤差，％；

　　　t1——采樣器設(shè)定采樣時間，s；

　　　t2——計時器測量時間，s。

5．12　采樣體積顯示誤差測定：

　　按圖1連接采樣器后，采樣器顯示的采樣流量體積與粉塵采樣器檢定裝置或皂膜流量計的示值進行比對，用式(5)計算采樣體積顯示誤差：

……………………………………(5)

式中：δv——采樣體積顯示誤差，％；

　　　V——顯示體積，L；

　　　q7——粉塵采樣器檢定裝置或皂膜流量計示值，L／min；

　　　ta——采樣時間，min。

5．13　絕緣電阻和耐壓試驗：

　　按GB 998規(guī)定的試驗方法進行。

5．14　采樣口流速測定：

　　用游標(biāo)卡尺測量出采樣口截面尺寸，用式(6)計算采樣口平均流速：

……………………………………(6)

式中：v——采樣口平均流速，m／s；

　　　qa——采樣流量，m3/h；

　　　A——采樣口截面積，m2。

5．15　采樣度測定

5．15．1　采樣度測定裝置如圖5所示。試驗條件為：

圖5

1—給塵裝置；2—風(fēng)速傳感器；3—標(biāo)準(zhǔn)粉塵采樣裝置；4—粉塵濃度監(jiān)控探頭；5—通風(fēng)機；6—受檢采樣器；7—粉塵測試段

　　a．　試驗粉塵：采用測塵儀表試驗粉塵；

　　b．　粉塵風(fēng)洞工作段風(fēng)速：0：8～4．0m／s；

　　c．　流場風(fēng)速均勻性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于5％；

　　d．　粉塵濃度范圍1～1 000mg／m3；

　　e．　工作段截面粉塵濃度均勻性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于5％；

　　f．　同一水平面上粉塵濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2％。

5．15．2　在粉塵風(fēng)洞中將風(fēng)速控制在1．5±0．2m／s、粉塵濃度控制在50～200mg／m3的范圍內(nèi)，用標(biāo)準(zhǔn)粉塵采樣裝置與受檢采樣器同時并列采樣，用公式(7)計算出粉塵采樣度：

………………………………………(7)

式中：δc——粉塵采樣度，％；

　　　C1——采樣器采取的粉塵濃度，mg／m3；

　　　C2——標(biāo)準(zhǔn)粉塵采樣裝置采取的粉塵濃度，mg／m3。

5．16　采樣效能測定

　　按MT 394的規(guī)定進行。

5．17　工作溫度試驗。

5．17．1　低溫試驗按GB 2423．1試驗Ab方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：溫度0℃，持續(xù)時間2h。

5．17．2　高溫試驗按GB 2423．2試驗Bb方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：溫度40℃，持續(xù)時間2h。

5．18貯存溫度試驗

5．18．1　低溫試驗按GB 2423．1試驗Ab方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：溫度－40℃，持續(xù)時間2h。

5．18．2　高溫試驗按GB 2423．2試驗Bb方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：溫度55℃，持續(xù)時間2h。

5．18．3　高低溫試驗后，均在正常環(huán)境中恢復(fù)2h，再按5．4和5．6條進行測定。

5．19　濕熱試驗

5．19．1　防爆型采樣器交變濕熱試驗按GB 2423．4試驗Db方法進行。

　嚴(yán)酷程度：溫度40℃，周期6d。

5．19．2　非防爆型采樣器濕熱試驗按GB 2423．3試驗Ca方法進行。

　嚴(yán)酷程度：溫度40℃，周期2d。

5．19．3　濕熱試驗后，均在正常環(huán)境中恢復(fù)2h，再按5．4、5．6和5．13條進行測定。

5．20　振動試驗

　　按GB 2423．10試驗Fc方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：

　　頻率范圍10～150Hz，加速度20m／s2(2g)；

　　每軸線上掃頻循環(huán)次數(shù)10次；

　　采樣器振動試驗時為非工作、非包裝狀態(tài)，試驗后按5．4和5．6條進行測定。

5．21　沖擊試驗

　　按GB 2423．5試驗Ea方法進行。

　　嚴(yán)酷程度：

　　峰值加速度300m／s2(30g)；

　　脈沖持續(xù)時間6±1ms；

　　脈沖波形為半正弦波，沖擊次數(shù)三個面各三次，共九次；

　　試驗后按5．4和5．6條進行測定。

5．22　跌落試驗

　　根據(jù)產(chǎn)品完整包裝后的總質(zhì)量按表3規(guī)定確定跌落高度。

表3

毛重(G)，kg
G≤10
10<G≤25
25<G≤50
50<G≤75

跌落高度，mm
800
600
450
350

　　按表3規(guī)定的高度，依次將底、前、后、左、右面向平整的水泥地面各跌落一次。跌落試驗時應(yīng)保持初速度為零，試驗面應(yīng)與地面平行。試驗后再按5．4和5．6條進行測定。

5．23運輸性能試驗

　　采樣器完整包裝后固定在強化模擬汽車運輸試驗臺上，試驗時間2h，試驗后再按5．4和5．6條進行測定。

5．24安全性能試驗

　　防爆型采樣器的防爆檢驗，按GB 3836．1、GB 3836．2、GB 3836．4規(guī)定的試驗方法由國家的防爆檢驗單位進行。

5．25　外殼防護性能

　　按GB 4942．2規(guī)定的試驗方法進行。

6　檢驗規(guī)則

6．1　出廠檢驗

6．1．1　出廠檢驗應(yīng)由制造廠質(zhì)量檢驗部門逐臺進行，檢驗合格并發(fā)給合格證后方可出廠。

6．1．2　出廠檢驗項目如表4。

表4

序號
檢驗項目
技術(shù)要求
試驗方法
出廠檢驗
型式檢驗

1
外觀與結(jié)構(gòu)
4．3
5．3
△
△

2
采樣流量
4．4
5．4
△
△

3
采樣流量誤差
4．5
5．4
△
△

4
采樣流量穩(wěn)定性
4．6
5．5
△
△

5
負載能力
4．7
5．6
△
△

6
連續(xù)工作時間
4．8
5．7
△
△

7
工作噪聲
4．9
5．8
△
△

8
采樣頭氣密性
4．10
5．9
△
△

9
流量計度
4．11
5．10
△
△

10
采樣時間誤差
4．12
5．11
△
△

11
采樣體積顯示誤差
4．13
5．12
△
△

12
絕緣電阻
4．14
5．13
△
△

13
耐壓
4．14
5．13
—
△

14
采樣口流速
4．15
5．14
—
△

15
采樣度
4．16
5．15
—
△

16
采樣效能
4．17
5．16
—
△

17
環(huán)境適應(yīng)性能
4．18
5．17~5．23
—
△

18
安全性能
4．2d
5．24
—
△

19
外殼防護性能
4．20
5．25
—
△

　　注：表中“△”為應(yīng)檢驗項目，“—”為不檢項目。

6．2　型式檢驗

6．2．1　有下列情況之一者應(yīng)進行型式檢驗：

　　a．　新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；

　　b．　正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變可能影響產(chǎn)品的性能時；

　　c．　正常生產(chǎn)時，每兩年一次；

　　d．　停產(chǎn)一年后的產(chǎn)品恢復(fù)生產(chǎn)時；

　　e．　出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；

　　f．　國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗要求時。

6．2．2　型式檢驗項目如表4。

6．2．3　按GB 10111的規(guī)定在出廠檢驗合格的采樣器中進行抽樣(至少3臺)。

6．2．4　表4中檢驗項目中1、7、14有2項不合格，其他有1項目不合格，則判該臺不合格，再抽3臺重新進行試驗，仍有一臺不合格，則判該批產(chǎn)品不合格。

7　標(biāo)志、包裝、運輸、貯存

7．1　采樣器的標(biāo)志包括：

　　a．　制造廠名；

　　b．　產(chǎn)品型號和名稱；

　　c．　主要技術(shù)性能；

　　d．　制造計量器具許可證標(biāo)志和編號；

　　e．　防爆型采樣器應(yīng)有防爆合格證和防爆型式標(biāo)志；

　　f．　產(chǎn)品編號和制造日期；

　　g．　煤礦用的采樣器應(yīng)有安全標(biāo)志合格證和編號。

7．2　包裝

7．2．1　產(chǎn)品包裝箱外壁應(yīng)有明顯標(biāo)志，其內(nèi)容包括：

　　a．　廠名或廠標(biāo)；

　　b．　產(chǎn)品型號和名稱；

　　c．　“小心輕放”、“防潮”、“向上”等標(biāo)志；

　　d．　外形尺寸和總質(zhì)量；

　　e．　出廠日期。

7．2．2　包裝箱內(nèi)應(yīng)附有下列文件：

　　a．　裝箱清單；

　　b．　產(chǎn)品合格證；

　　c．　產(chǎn)品說明書。

7．3　運輸

　　采樣器成品包裝應(yīng)符合海、陸、空運輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定。

7．4　貯存

　　存放產(chǎn)品的庫房應(yīng)保持通風(fēng)良好，并防止產(chǎn)品與腐蝕性物質(zhì)接觸。

　　附加說明：

　　本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。

　　本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會粉塵防治技術(shù)及設(shè)備分技術(shù)委員會歸口。

　　本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院重慶分院負責(zé)起草和解釋。