近日，由中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心等單位起草， tc540(全國(guó)氣候與氣候變化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《空氣負(fù)離子觀測(cè)方法 電容吸入法》征求意見稿已編制完成，現(xiàn)公開征求意見。
空氣負(fù)離子是衡量空氣清新程度的重要指標(biāo)之一，具有較為重要的生態(tài)、環(huán)境和健康等效應(yīng)?？諝庳?fù)離子受地理環(huán)境、天氣過程、人類活動(dòng)以及大氣成分變化等影響，時(shí)空分布差異較大，開展空氣負(fù)離子濃度觀測(cè)，對(duì)于評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和健康等具有重要意義。
為了規(guī)范電容式吸入法空氣負(fù)離子濃度在線自動(dòng)觀測(cè)，獲取準(zhǔn)確可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)，特制定本文件。
本文件規(guī)定了電容式吸入法空氣負(fù)離子濃度自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的方法原理、測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量環(huán)境與安裝、測(cè)量方法、運(yùn)行維護(hù)、測(cè)試方法、校準(zhǔn)方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與處理等要求。本文件適用于地面固定站點(diǎn)開展空氣負(fù)離子濃度的自動(dòng)在線測(cè)量。
方法原理：
攜帶有正、負(fù)離子的空氣，按一定速度勻速進(jìn)入離子收集器后，在收集板與極化板之間恒定的極化電場(chǎng)作用下，不同電性的離子分別向收集板或極化板偏轉(zhuǎn)；遷移率大于等于極限遷移率的離子能夠被收集板或極化板所捕獲，并將所攜帶的電荷轉(zhuǎn)移到收集板或極化板上；通過微電流計(jì)測(cè)量出某一電性空氣離子所形成的電流，經(jīng)采集器處理，得到空氣離子的濃度。
測(cè)量系統(tǒng)：
1.構(gòu)成
由離子傳感器、采集器、輔助單元以及控制處理軟件構(gòu)成。
離子傳感器由收集板、極化板、微電流計(jì)、氣流驅(qū)動(dòng)裝置等構(gòu)成；采集器由電信號(hào)放大器、微處理器、a/d電路、顯示模塊、時(shí)鐘電路、內(nèi)存儲(chǔ)器、傳感器與數(shù)據(jù)接口、監(jiān)測(cè)電路等構(gòu)成；輔助單元由電源模塊、通信接口、外存儲(chǔ)器等構(gòu)成。
控制處理軟件主要包括信號(hào)采集與處理、控制、系統(tǒng)檢測(cè)與預(yù)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示等模塊。
2.分類
2.1 依據(jù)測(cè)量系統(tǒng)中采集板與極化板的結(jié)構(gòu)，可分為平行極板結(jié)構(gòu)式、同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)式、同軸單圓筒結(jié)構(gòu)式和其它結(jié)構(gòu)式等。
2.2 平行極板結(jié)構(gòu)式指測(cè)量系統(tǒng)的收集板與極化板相互平行的結(jié)構(gòu)。
2.3 同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)式指測(cè)量系統(tǒng)的收集板與極化板為不同直徑的同軸圓筒式結(jié)構(gòu)。
2.4 同軸單圓筒結(jié)構(gòu)式指測(cè)量系統(tǒng)以收集板、極化板之一作為軸心，另一個(gè)為同軸圓筒式的結(jié)構(gòu)。
2.5 其它結(jié)構(gòu)式指除 5.2.2、5.2.3、5.2.4 之外的結(jié)構(gòu)。
測(cè)量環(huán)境與安裝要求：
1.測(cè)量環(huán)境
1.1 觀測(cè)點(diǎn)四周空間應(yīng)開闊、無遮擋、氣流通暢。
1.2 應(yīng)避開燃燒、交通以及工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等局地污染源和其他人類污染活動(dòng)的影響。
1.3 應(yīng)避開無線發(fā)射塔、高壓電線、通訊基站及相關(guān)設(shè)施、空調(diào)等電磁干擾。
1.4 應(yīng)避開昆蟲、動(dòng)物等活動(dòng)頻繁以及蜘蛛絲、漂浮性雜物等多發(fā)區(qū)域。
2.安裝
2.1 儀器在安裝使用前，應(yīng)進(jìn)行基本性能測(cè)試，測(cè)試合格后方可進(jìn)行測(cè)量。
2.2 儀器應(yīng)安裝在穩(wěn)固的支架上，傳感器中心距地高度應(yīng)為1.5m；
2.3 傳感器應(yīng)有防風(fēng)裝置，避免外部風(fēng)直接吹到收集器入口或出口。
2.4 儀器四周如需要設(shè)置保護(hù)圍欄時(shí)，圍欄應(yīng)為氣流自由通過的稀疏結(jié)構(gòu)，圍欄頂部高度不應(yīng)超過1.2m，與儀器間的距離應(yīng)大于2.0m。
2.5 電源線和通信電纜應(yīng)有防水、防鼠、防老化等防護(hù)措施。
2.6 儀器采集器和機(jī)箱應(yīng)良好接地。
2.7 具有防雷設(shè)施，接地電阻應(yīng)小于 4ω。
2.8 按要求進(jìn)行軟件安裝，并完成設(shè)備時(shí)間設(shè)置、初始化和相關(guān)參數(shù)設(shè)置等。
運(yùn)行維護(hù)要求：
1.日常檢查與維護(hù)
應(yīng)進(jìn)行以下日常檢查與維護(hù)：
——每日巡視檢查觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因，并采取有效措施進(jìn)行處理，填寫日常檢查記錄表(參見附錄 a)；
——觀測(cè)設(shè)備時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間偏差超過 30s 時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整觀測(cè)設(shè)備時(shí)鐘；
——當(dāng)收集器內(nèi)出現(xiàn)昆蟲、蜘蛛絲、漂浮性雜物等時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理或更換收集器；
——在沙塵暴、揚(yáng)沙、重度霾等天氣過程結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行清潔維護(hù)；
2.定期檢查與維護(hù)
應(yīng)按下列要求進(jìn)行：
——每1個(gè)月應(yīng)對(duì)收集器、儀器進(jìn)氣和出氣口、風(fēng)扇等進(jìn)行至少一次清潔；
——每3個(gè)月應(yīng)對(duì)收集器、電路、氣路等進(jìn)行一次專項(xiàng)檢查與清潔；
——每3個(gè)月應(yīng)在氣流驅(qū)動(dòng)裝置處于暫?；蜿P(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行至少一次離子濃度測(cè)量，離子濃度應(yīng)小于10個(gè)/厘米3；
——每6個(gè)月應(yīng)對(duì)收集器內(nèi)氣流速度進(jìn)行至少一次檢測(cè)，氣流速度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)值的±10%以內(nèi)；
——每12個(gè)月雷電多發(fā)期之前，應(yīng)對(duì)防雷接地、采集器外殼和外箱接地情況進(jìn)行至少一次檢查。
數(shù)據(jù)記錄與處理要求：
1.數(shù)據(jù)記錄
1.1 應(yīng)按照 qx/t 419—2018 中 6.1 的規(guī)定記錄數(shù)據(jù)。
1.2 應(yīng)記錄觀測(cè)儀器操作維護(hù)檢修標(biāo)校、周邊污染事件、人為活動(dòng)和天氣現(xiàn)象等可能對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響的活動(dòng)或事件的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、活動(dòng)或事件內(nèi)容等。
2.數(shù)據(jù)處理
2.1 應(yīng)按照 qx/t 419—2018 中 6.2 的規(guī)定進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與統(tǒng)計(jì)值計(jì)算。
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