T/SSM 5-2022 机动车排放用颗粒数浓度测量仪校准规范

ICS13.040.50

CCSA61

T/SSM

团体标准

T/SSM5—2022

机动车排放用颗粒数浓度测量仪校准规范

Calibrationspecificationofparticlenumberconcentrationmeasuringinstrumentfor

vehicleemissions

2022-06-01发布2022-07-01实施

山东计量测试学会发布

T/SSM5—2022

目次

前言..................................................................................Ⅱ

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4概述.................................................................................2

5计量要求.............................................................................3

5.1零点.............................................................................3

5.2高响应...........................................................................3

5.3流量示值误差（）...............................................................3

5.4流量重复性（CVq）.................................................................4

𝑄𝑄𝑞𝑞

5.5响应时间（T90）...................................................................4

5.6颗粒计数重复性（CVPNC）............................................................4

5.7检测效率（限值均对于单分散颗粒）.................................................4

5.8线性度...........................................................................4

5.9颗粒数浓度衰减因子（PCRF）.......................................................4

5.10挥发性颗粒去除效率（VRE）.......................................................5

6校准条件.............................................................................5

6.1环境要求.........................................................................5

6.2校准装置布置图...................................................................5

6.3校准装置设备.....................................................................5

7校准项目和校准方法...................................................................6

7.1零点检查.........................................................................6

7.2高响应............................................................................7

7.3流量检查.........................................................................7

7.4响应时间（T90）...................................................................7

7.5颗粒计数重复性...................................................................8

7.6颗粒数浓度检测效率...............................................................8

7.7线性度...........................................................................9

7.8颗粒数浓度衰减因子（PCRF）......................................................10

7.9挥发性颗粒物去除效率（VRE）.....................................................10

8校准结果表达........................................................................10

9复校时间间隔........................................................................11

附录A（资料性）机动车排放用颗粒计数器检测效率不确定度评定方法.........................12

I

T/SSM5—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由山东计量测试学会提出、归口并组织实施。

本文件起草单位：济南市计量检定测试院、中机科（北京）车辆检测工程研究院有限公司、江苏黯

图测试技术有限公司、山东省计量科学研究院、济南汽车检测中心有限公司、北京理工大学、山东交通

学院、哈尔滨工业大学（威海）、济南星峰环保科技有限公司、山东建筑大学、淄柴动力有限公司。

本文件主要起草人：张文帅、朱海渤、陈霈、肖宇、董庆奇、张登、张大伟、高捷、王飞、杜骞、

张克松、谭建伟、刘逸群、王刚、乔意、赵婷婷、丁健峰、刘娜、吕彬、杨锦天、董浩、徐鑫、杨赛、

孟浩洋、李嘉、亓正涛、侯斌、汤胜楠、郝群一、孟宪超、李霖。

II

T/SSM5—2022

机动车排放用颗粒数浓度测量仪校准规范

1范围

本文件规定了机动车排放用颗粒物浓度测量仪的校准方法。

本文件适用于基于CPC法或基于DC法原理的便携式颗粒数浓度测量仪的整体校准（即包括加热采

样管、挥发性颗粒物去除器及颗粒计数器）和台架式颗粒数浓度测量仪的分步校准（即包括加热采样管

和挥发性颗粒物去除器，同时校准PCRF和VRE，颗粒计数器校准流量、检测效率等）。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB17691—2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）

GB18352.6—2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）

HJ1014—2020非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求

ISO15900:2020气溶胶颗粒粒径分布测量差分电迁移法(Determinationofparticlesize

distribution—Differentialelectricalmobilityanalysisforaerosolparticles)

ISO27891:2015气溶胶颗粒数浓度凝结核粒子计数器的校准(Aerosolparticlenumber

concentration—Calibrationofcondensationparticlecounters)

3术语和定义

3.1

气溶胶aerosol

悬浮于气体中的固体和/或液体颗粒分散体系。

[来源：ISO27891:2015，3.1]

3.2

单分散气溶胶monodisperseaerosol

粒径分布窄的气溶胶，单分散性可以通过尺寸分布的几何标准偏差（GSD）进行量化，ISO27891:2015

中，术语“单分散”用于GSD小于或等于1.15。

[来源：ISO27891:2015，3.22]

3.3

校准气溶胶calibrationaerosol

由分流器提供的经过电荷调节和大小分级的初级气溶胶，其颗粒数浓度经过调整以进行校准测量。

[来源：ISO27891:2015，3.4]

3.4

差分电迁移率分类器differentialelectricalmobilityclassifier（DEMC）

1

T/SSM5—2022

能够根据电迁移率对气溶胶颗粒进行选择和分离，并得到单分散样品的一种分类器。

[来源：ISO27891:2015，3.12]

3.5

检测效率detectionefficiency

仪器报告的显示浓度与仪器入口处的实际浓度之比。

[来源：ISO27891:2015，3.11]

3.6

平坦区检测效率flatareadetectionefficiency

粒度范围内不受粒径影响的检测效率。

[来源：ISO27891:2015，3.27]

3.7

凝结核粒子计数器condensationparticlecounter（CPC）

通过工作液（如正丁醇、水、异丙醇）吸附在纳米颗粒表面，使其放大到微米级别后，利用光散射

原理测量气溶胶中颗粒数浓度的设备。

[来源：ISO27891:2015，3.10]

3.8

扩散充电diffusioncharge（DC）

通过电荷调节器（如电晕丝等）使颗粒带上平衡电荷，然后通过电学法测量气溶胶中颗粒数浓度的

设备。

3.9

挥发性颗粒去除器volatileparticleremove（VPR）

符合PMP标准，主要作用对初级气溶胶进行一级热稀释，挥发性颗粒去除器及二级冷稀释（，并得

到满足下游设备测量条件气溶胶的设备。

3.10

颗粒数浓度衰减因子particlenumberconcentrationreductionfactor（PCRF）

VPR上游颗粒数浓度与下游颗粒数浓度之比。

注：此方法为燃烧丙烷产生的碳烟形态颗粒物。

3.11

挥发性颗粒去除效率volatileparticleremovalefficiency（VRE）

VPR上游挥发性颗粒数浓度与下游挥发性颗粒数浓度之比。

注：在本方法中挥发性颗粒物为正四十烷。

3.12

高响应highresponse

在颗粒数浓度达到一定条件下，PN测量仪要求能检测出颗粒数浓度的最低值。

注：本文件规定该条件为测量空气颗粒数浓度大于2000cm-3，最低值为1500cm-3。

4概述

机动车排放用颗粒数浓度测量仪（Particlenumberconcentrationmeasuringinstrumentfor

vehicleemissions），以下简称“PN测量仪”，主要用于测量机动车排放气体中固态颗粒的数量浓度。

PN测量仪按测量方式可分为台架式和便携式（PEMS）两类。

PN测量仪主要包括采样处理系统和颗粒计数器。其中采样处理系统包括加热采样管及挥发性颗粒物

去除器（以下简称“VPR”），挥发性颗粒物去除器由旋风分离器（可选）、一级热稀释器（PND1）、

2

T/SSM5—2022

蒸发管或高温催化汽提器（ET或HCS）、二级冷稀释器（PND2）（可选）及冲击喷嘴（可选）组成。颗

粒计数器按测量原理不同，可分为CPC法及DC法。CPC法为纳米颗粒经工作液放大成微米颗粒后，经光学

检测器将颗粒数转换成电脉冲信号进行计数。DC法则为分析仪先使纳米颗粒带上平衡电荷，再将带电颗

粒通过高效过滤器进行收集后，测量总电流的方法进行计数。

图1为PN测量仪结构简图。

图1PN检测仪结构简图

5计量要求

5.1零点

5.1.1过滤后零点

颗粒计数器或VPR气溶胶入口直连高效过滤器时：

——对于基于CPC法设备，其颗粒数浓度小于0.1cm-3。

——对于基于DC法设备，颗粒数浓度不高于其测量浓度最低值。

5.1.2零电压零点

颗粒计数器或VPR气溶胶入口连接DEMC，且DEMC电压设置为0时：

——对于基于CPC法设备，其颗粒数浓度小于1cm-3。

——对于基于DC法设备，颗粒数浓度不高于其测量浓度最低值。

5.2高响应

高响应大于1500cm-3。

5.3流量示值误差()

≤5%。𝑄𝑄𝑞𝑞

𝑄𝑄𝑞𝑞

3

T/SSM5—2022

5.4流量重复性(CVq)

CVq＜2%。

5.5响应时间(T90)

T90＜5s。

5.6颗粒计数重复性(CVPNC)

CVPNC≤3%。

5.7检测效率（限值均对于单分散颗粒）1)

台架式PN检测仪检测效率应符合表1的规定，PEMS应符合表2的规定。

表1台架式PN检测仪检测效率

粒径(nm)23±141±1平坦区粒径

检测效率0.38～0.62＞0.90.9～1.1

表2PEMS检测效率

粒径（nm）23±130±150±570±5100±10200±10

检测效率0.2～0.60.3～1.20.6～1.30.7～1.30.7～1.30.5～2.0

注：检测效率限值均对于单分散颗粒；23nm为变化区颗粒物电迁移率粒径。

5.8线性度2)

线性度应符合表3的规定。

表3线性度要求

斜率标准差判定系数

测量仪器|×(1)+|

10SEER2

1

𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝜒𝜒𝑎𝑎−𝑎𝑎a

台架式PN检测仪≤5%max0.9～𝑎𝑎1.1≤10%max≥0.97

PEMS≤5%max0.85～1.15b≤10%max≥0.95

aPN检测仪在线性检查过程中未经过校准系数修正。

bPEMS在线性检查过程中已经过校准系数修正。

注：对于颗粒数浓度量程较大的PEMS，线性度可用几何平均粒径为50nm～60nm（几何标准差为1.6±0.2）多分

散碳黑颗粒检查。

5.9颗粒数浓度衰减因子（PCRF）3)

PCRF应符合下列要求：

——0.95PCRF100＜PCRF30≤1.3PCRF100；