附錄F
(資料)
順序采樣法
F.1 背景和局限性
F.1.1 背景
若采樣的空氣之污染程度顯著大于或小于被考慮粒徑的規(guī)定級(jí)別濃度,采用順序采樣法通常可大幅度減少采樣量和采樣時(shí)間。當(dāng)嘗試接近規(guī)定限值時(shí),也可實(shí)現(xiàn)一定程度的節(jié)省采樣量和時(shí)間。順序采樣法于空氣潔凈度期望達(dá)到ISO 4級(jí)或更潔凈的環(huán)境。
注 有關(guān)順序采樣法的進(jìn)一步資料,見IEST-G-CC 1004[3]。
F.1.2 局限性(順序采樣法的主要局限性有:)
a) 此方法僅適用于被考慮粒徑的粒子在規(guī)定等級(jí)或濃度限值時(shí),每次測(cè)量到20顆粒子的采樣。
b) 每次采樣測(cè)量要求輔助監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析,可以用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。
c) 由于減少了采樣量,粒子濃度的確定不如常規(guī)采樣法。
F.2 順序采樣法的依據(jù)
此方法基于實(shí)時(shí)累積粒子計(jì)數(shù)與參考計(jì)數(shù)值的對(duì)比。參考數(shù)值由求上下限值的公式得出:
上限值:C=3.96+1.03E (F.1)
下限值:C=-3.96+1.03E (F.2)
式中,
C 為觀察到計(jì)數(shù)
E 為期望計(jì)數(shù)
為了便于比較,在圖F.1圖形的形式,表F.1以表格的形式提供了參考值。兩種形式均可采用
表F.1 對(duì)于時(shí)間應(yīng)達(dá)到C觀察到計(jì)數(shù)值時(shí)的上下限值
不合格 若觀察到計(jì)數(shù)值C早于期望計(jì)數(shù)值出現(xiàn) | 合格 若觀察到計(jì)數(shù)值C遲于期望計(jì)數(shù)值出現(xiàn) | ||
以小數(shù)表示的時(shí)間t | 觀察到計(jì)數(shù)值 | 以沾上數(shù)表示的時(shí)間t | 觀察到計(jì)數(shù)值 |
0,0019 | 4 | 0,1922 | 0 |
0,0505 | 5 | 0,2407 | 1 |
0,0992 | 6 | 0,2893 | 2 |
0,1476 | 7 | 0,3378 | 3 |
0,1961 | 8 | 0,3864 | 4 |
0,2447 | 9 | 0,4349 | 5 |
0,2932 | 10 | 0,4834 | 6 |
0,3417 | 11 | 0,5320 | 7 |
0,3902 | 12 | 0,5805 | 8 |
0,4388 | 13 | 0,6291 | 9 |
0,4873 | 14 | 0,6676 | 10 |
0,5359 | 15 | 0,7262 | 11 |
0,5844 | 16 | 0,7747 | 12 |
0,6330 | 17 | 0,8233 | 13 |
0,6815 | 18 | 0,8718 | 14 |
0,7300 | 19 | 0,9203 | 15 |
0,7786 | 20 | 0,9689 | 16 |
1,0000 | 21 | 1,0000 | 17 |
注:以小數(shù)表示的時(shí)間是時(shí)間的百分率(不等級(jí)限值時(shí)t=1.000) |
在各的采樣點(diǎn)進(jìn)行空氣采樣時(shí),正在計(jì)數(shù)的總粒子計(jì)數(shù)值連續(xù)地與作為規(guī)定已采樣總量的比例函數(shù)的參考值進(jìn)行比較。如果正在計(jì)數(shù)的總計(jì)數(shù)值低于與已采樣量相應(yīng)的參考限值,則正在采樣的空氣被認(rèn)為是符合規(guī)定的等級(jí)或濃度,采樣停止。
如果正在計(jì)數(shù)的總計(jì)數(shù)值高于與已采樣量相應(yīng)的參考限值,則正在采樣的空氣被認(rèn)為不符合規(guī)定的等級(jí)或濃度,采樣停止,只要正在計(jì)數(shù)的數(shù)值處于上、下限之間,采樣就連續(xù)進(jìn)行,直到整個(gè)采樣被累積。
圖F.1繪出的是觀察到計(jì)數(shù)值C與期望計(jì)數(shù)值E的關(guān)系。期望計(jì)數(shù)值E是在測(cè)量全部單次采樣空氣的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生20個(gè)計(jì)數(shù)的流量(容積/時(shí)間)時(shí)采樣空氣的計(jì)數(shù),而且濃度應(yīng)符合被考慮粒徑的規(guī)定限值。
表F.1提供了一等效的方法。把觀察到計(jì)數(shù)C的時(shí)間與表中測(cè)量全部單次采樣空氣要求的遞增時(shí)間相比較。若計(jì)數(shù)的出現(xiàn)早于表中的期望時(shí)間,則是被采樣的空氣不符合規(guī)定限值。若計(jì)數(shù)的出現(xiàn)遲于表中的期望時(shí)間,則被采樣的空氣符合規(guī)定限值。zui多要求21次粒子得出時(shí)間與表中限定時(shí)間的對(duì)比。
F.3 采樣程序
F.3.1 順序采樣基準(zhǔn)
有兩種鑒定數(shù)據(jù)收集結(jié)果的技術(shù)可供選擇。進(jìn)展式計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)分析比較好,在此推薦使用。
F.3.2 圖形式采樣對(duì)比
圖F.1表示按公式(F.1)和(F.2)建立的界限。截止到E=20為限值,表示收集—全采樣量需要的時(shí)間,而C=20則為允許的zui大觀察到計(jì)數(shù)值。
繪出觀察到計(jì)數(shù)值相對(duì)于粒子濃度等于規(guī)定級(jí)別的空氣的期望計(jì)數(shù)值。經(jīng)過的時(shí)間與期望計(jì)數(shù)值的增加數(shù)相對(duì)應(yīng),E=20表示在粒子濃度為級(jí)別限值時(shí),累積—全采樣量所要求的時(shí)間。
隨著采樣的進(jìn)行,記錄下作為時(shí)間函數(shù)的粒子計(jì)數(shù),并將該計(jì)數(shù)與圖F.1中的上、下限線進(jìn)行比較。如果累積觀察到計(jì)數(shù)與上限線相交,該點(diǎn)的采樣停止,空氣被認(rèn)為與規(guī)定等級(jí)限值不相符。如果累積觀察到計(jì)數(shù)與下限線相交,該點(diǎn)的采樣停止,空氣被認(rèn)為與規(guī)定等級(jí)限值相符。如果累積觀察到計(jì)數(shù)保持在上、下限線之間,采樣繼續(xù)進(jìn)行。
如在規(guī)定的采樣期結(jié)束時(shí)總計(jì)數(shù)為20或不到20,并且未與上限線相交,則空氣被認(rèn)為符合等級(jí)限值。
F.3.3 圖表采樣比較
表F.1提供了—與順序采樣法等效的方法。同樣基于公式(F.1)和(F.2)。表中的時(shí)間t被賦予一個(gè)值-“10000”,表示一個(gè)完整的單次采樣期間。如果空氣中含有被考慮粒徑的的等級(jí)限值當(dāng)量濃度,該次采樣量即是提供20個(gè)粒子必需要的量。表中列出的時(shí)間值是累積整個(gè)單次采樣需要的總時(shí)間之小數(shù)部分。
表F.1中順序采樣法的程序如下:
隨著采樣的進(jìn)行記錄下作為時(shí)間函數(shù)的粒子計(jì)數(shù),并將各次觀察到計(jì)數(shù)的時(shí)間與表達(dá)式中兩列時(shí)間相比較。如果與表左側(cè)的一列相比,證明給定的累積觀察到計(jì)數(shù)的出現(xiàn)早于期望時(shí)間,該點(diǎn)的采樣停止,空氣被認(rèn)為與規(guī)定等級(jí)限值不相符。如果與表右側(cè)的一列相比,證明累積觀察到計(jì)數(shù)的出現(xiàn)遲于期望時(shí)間,該點(diǎn)的采樣停止,空氣被認(rèn)為與規(guī)定等級(jí)限值相符。如果累積觀察到計(jì)數(shù)連續(xù)出現(xiàn)在兩列時(shí)間之間,采樣繼續(xù)進(jìn)行。如果與表左側(cè)的一列相比較21次,計(jì)數(shù)仍繼續(xù)進(jìn)行,并且沒有早于期望時(shí)間出現(xiàn)的計(jì)數(shù),空氣則符合全部單次采樣的規(guī)定限值