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近幾年來, 由于大氣環(huán)境等污染引發(fā)的人們對室內(nèi)空氣質(zhì)量的擔(dān)憂, 已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。在此背景下，空氣凈化器產(chǎn)品及市場得以迅速發(fā)展，對于其性能的檢測無疑是一項(xiàng)重點(diǎn)工作。試驗(yàn)艙是通過測定試驗(yàn)樣機(jī)的潔凈空氣量和累積凈化量來評價(jià)產(chǎn)品的凈化性能，在生產(chǎn)企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)得以廣泛應(yīng)用，因此對試驗(yàn)艙的計(jì)量尤為重要。

有些檢測機(jī)構(gòu)將試驗(yàn)艙作為一種產(chǎn)品，僅測試其氣密性和混合度，出具檢測報(bào)告，這是一種不科學(xué)不合理的測試行為，不能準(zhǔn)確可靠的對試驗(yàn)艙進(jìn)行量值溯源。試驗(yàn)艙作為一種專用計(jì)量器具，應(yīng)由國家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)或計(jì)量授權(quán)機(jī)構(gòu)依據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行量值溯源，出具檢定證書或校準(zhǔn)證書。

1、試驗(yàn)艙計(jì)量的必要性和計(jì)量依據(jù)

計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段來實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。計(jì)量工作的目的是為測量的準(zhǔn)確提供可靠的保證，確保國家計(jì)量單位制度的統(tǒng)一和全國量值的準(zhǔn)確可靠。計(jì)量為測量提供了保障，而測量促進(jìn)著質(zhì)量的提升。試驗(yàn)艙是用于測定空氣凈化器對空氣中目標(biāo)污染物去除能力的限定空間裝置，是由艙體、清潔空氣供給系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、空氣采樣系統(tǒng)、污染源發(fā)生裝置及數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。試驗(yàn)艙是一種非標(biāo)定制測試裝置，生產(chǎn)廠家和檢測機(jī)構(gòu)對試驗(yàn)艙的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致計(jì)量檢測過程中校準(zhǔn)項(xiàng)目不完整、校準(zhǔn)方法不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)處理不一致，測量結(jié)果不能準(zhǔn)確有效的溯源。

根據(jù)工信部下發(fā)的《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于印發(fā)2016年行業(yè)計(jì)量技術(shù)規(guī)范制修訂計(jì)劃的通知》（工信廳科[2016]146號），由中國家用電器研究院起草制定的JJF(輕工)102-2018《 空氣凈化器性能試驗(yàn)艙校準(zhǔn)規(guī)范》，于2018 年12 月1 日正式實(shí)施。本規(guī)范明確提出了試驗(yàn)艙艙內(nèi)尺寸、換氣次數(shù)、混合度、回收率、本底濃度等計(jì)量參數(shù)的技術(shù)要求，詳細(xì)講述了計(jì)量參數(shù)的校準(zhǔn)方法和數(shù)據(jù)處理過程，并對主要計(jì)量參數(shù)進(jìn)行了不確定度評定。本規(guī)范的實(shí)施填補(bǔ)了空凈產(chǎn)品試驗(yàn)艙性能檢測的空白，進(jìn)一步規(guī)范了艙體結(jié)構(gòu)、校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)方法和數(shù)據(jù)處理等，為生產(chǎn)企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)提供了統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)，為空凈產(chǎn)品性能檢測量值溯源的準(zhǔn)確可靠提供了保障。

圖1 和圖2 是根據(jù)JJF( 輕工)102-2018《空氣凈化器性能試驗(yàn)艙校準(zhǔn)規(guī)范》設(shè)計(jì)建造的30 m3 試驗(yàn)艙和3 m3 試驗(yàn)艙，用于測定空氣凈化器對顆粒物和氣態(tài)污染物的去除能力。

圖1 30 m3 試驗(yàn)艙

圖2 3 m3 試驗(yàn)艙

2、試驗(yàn)艙的主要計(jì)量參數(shù)和校準(zhǔn)方法

2.1 主要計(jì)量參數(shù)

（1）試驗(yàn)艙容積：試驗(yàn)艙內(nèi)長、寬、高的乘積，其長、寬、高尺寸最大允許誤差應(yīng)小于±1%。試驗(yàn)艙的結(jié)構(gòu)尺寸參見表1。

（2）試驗(yàn)艙內(nèi)溫濕度：溫度最大允許誤差應(yīng)小于±2 ℃；濕度最大允許誤差應(yīng)小于±5%RH。

（3）換氣次數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)由試驗(yàn)艙外進(jìn)入到試驗(yàn)艙內(nèi)的空氣總量與艙內(nèi)空氣總量之比，換氣次數(shù)應(yīng)不大于0.05 h-1。

（4）混合度：試驗(yàn)艙內(nèi)空氣污染物的混合程度，混合度應(yīng)大于80%。

（5）回收率：一定時(shí)間內(nèi)測得的試驗(yàn)艙內(nèi)目標(biāo)氣態(tài)污染物的質(zhì)量與進(jìn)入試驗(yàn)艙相應(yīng)氣態(tài)污染物的質(zhì)量的比值，回收率應(yīng)不低于80%。

（6）本底濃度：使用潔凈空氣為載體，空載時(shí)試驗(yàn)艙內(nèi)目標(biāo)污染物的濃度。對顆粒物試驗(yàn)，粒徑0.3 μm 以上粒子數(shù)應(yīng)不大于1 000 個(gè)/L；對氣態(tài)污染物試驗(yàn)，甲醛、甲苯、TVOC的濃度應(yīng)不大于GB/T 18883—2002 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對應(yīng)限值的50%，同時(shí)要還滿足顆粒物試驗(yàn)的要求。

2.2 校準(zhǔn)方法

（1）尺寸：直接測量試驗(yàn)艙內(nèi)所有長、寬、高的幾何尺寸，計(jì)算測量偏差；

（2） 溫濕度： 試驗(yàn)艙達(dá)到設(shè)定溫濕度后， 穩(wěn)定運(yùn)行30min，用溫度計(jì)和濕度計(jì)直接測量；

（3）換氣次數(shù)：用二氧化碳作為示蹤氣體，向試驗(yàn)艙內(nèi)注入一定量的二氧化碳，充分?jǐn)嚢?，待其混合均勻后，測定二氧化碳初始濃度，每5 min 采樣1 次，連續(xù)采樣1 h，二氧化碳的濃度隨時(shí)間的變化的衰減常數(shù)即為換氣次數(shù)，用式（1）表示：

式中：

ct——在時(shí)間t 時(shí)的二氧化碳濃度，mg/ m3；

c0——在t=0 時(shí)的二氧化碳初始濃度，mg/ m3；

K——衰減常數(shù)，h-1；

t——時(shí)間，h。

（4）混合度：用二氧化碳作為示蹤氣體，持續(xù)向送風(fēng)口處注入二氧化碳，使送風(fēng)道二氧化碳濃度穩(wěn)定為2 000 ～ 4 000mg/m3，在排風(fēng)口處同時(shí)監(jiān)測二氧化碳濃度，混合度（）用式（2）表示：

式中：

——混合度，%；

tn——試驗(yàn)艙一次換氣所需要的時(shí)間（即60/N），為2h；

cm(t )——排風(fēng)口處監(jiān)測的二氧化碳（CO2）氣體濃度，mg/ m3；

c(t )——完全混合情況下，排風(fēng)口處二氧化碳（CO2）濃度理論值，mg/m3；

cinlet——送風(fēng)口處的CO2濃度，mg/m3；

c1——試驗(yàn)艙內(nèi)在測試0 時(shí)刻的本底濃度，mg/m3；

K0——混合度試驗(yàn)過程中設(shè)定的換氣次數(shù)， 0.5 h-1；

t——時(shí)間，h。

（5）回收率：向試驗(yàn)艙中分別通入定量的污染物（甲苯、正十二烷、四苯基環(huán)己烯），艙內(nèi)理論濃度（2.0±0.2）mg/m3。污染物采用艙內(nèi)直接揮發(fā)法，揮發(fā)設(shè)備的溫度范圍200 ～ 300 ℃，揮發(fā)的同時(shí)開啟攪拌風(fēng)扇，60 min 后測試污染物終止?jié)舛?，回收率用式?）表示：

式中：

R——回收率，%；

c2——初始理論濃度，mg/m3；

c3——終止?jié)舛?，mg/m3。

（6）本底濃度：測試時(shí)，試驗(yàn)艙應(yīng)密閉2h，密閉過程中要保持?jǐn)嚢栾L(fēng)扇開啟狀態(tài)，采樣點(diǎn)的位置與凈化器實(shí)際測試方法中測點(diǎn)位置保持一致，每15 min 采樣一次，連續(xù)采樣3 次，計(jì)算平均值。

3、試驗(yàn)艙的維護(hù)保養(yǎng)

試驗(yàn)艙應(yīng)定期清洗，若使用頻繁，應(yīng)至少每周清洗一次。另外，試驗(yàn)艙更換測試污染物時(shí)，要提前清洗。試驗(yàn)艙可以通過以下方式進(jìn)行清潔：移除密封圈，用堿清潔劑來清洗艙內(nèi)部件和墻壁，然后用清水來沖洗，最后可以通過空調(diào)系統(tǒng)升溫將艙體吹干或自然晾干。試驗(yàn)艙清洗完成后，要進(jìn)行一次本底濃度測試，試驗(yàn)結(jié)果并滿足3.1.6 的要求。

4、結(jié)束語

試驗(yàn)艙是空氣凈化器性能測試的專用計(jì)量器具，應(yīng)依據(jù)JJF(輕工)102-2018《空氣凈化器性能試驗(yàn)艙校準(zhǔn)規(guī)范》的要求，對艙內(nèi)尺寸、換氣次數(shù)、混合度、回收率、本底濃度等計(jì)量參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

中國家用電器研究院校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室（國家家用電器計(jì)量站），是經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)設(shè)立并授權(quán)的，從事家用電器領(lǐng)域?qū)I(yè)計(jì)量校準(zhǔn)的計(jì)量機(jī)構(gòu)，本中心于2009 年通過了中國合格評定國家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）的認(rèn)可，證書號為（No.CNAS L3984）。中國家用電器研究院作為JJF（輕工）102-2018《空氣凈化器性能試驗(yàn)艙校準(zhǔn)規(guī)范》的第一起草單位，率先開展試驗(yàn)艙的計(jì)量校準(zhǔn)工作，得到同行的高度認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

[1] JJF（輕工）102-2018 空氣凈化器性能試驗(yàn)艙校準(zhǔn)規(guī)范[S].

[2] GB/T 18801-2015 空氣凈化器[S].

[3] GB/T 18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].