ГОСТ Р 8.845-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЯ АЭРОИОННОГО СОСТАВА ВОЗДУХА. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ ОБЪЕМНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА ВОЗДУХА И СЧЕТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛЕГКИХ АЭРОИОНОВ НА ОСНОВЕ АСПИРАЦИОННОГО КОНДЕНСАТОРА

State system for ensuring the uniformity of measurements. Air ion composition measurements. Method of measuring volume density of electric charge of air and air ion concentration using aspiration capacitor

     

ОКС 17.020

Дата введения 2015-02-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" (ФГУП "ВНИИФТРИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 206 "Эталоны и поверочные схемы", Подкомитетом ПК 206.16 "Эталоны и поверочные схемы в области измерения параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. N 1413-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод измерений объемной плотности электрического заряда воздуха (газовых сред) и счетной концентрации легких аэроионов на основе аспирационного конденсатора (далее - метод измерений).

Метод измерений рекомендуется применять в системах анализа аэроионного состава воздуха с цилиндрическим и/или плоскопараллельным аспирационным конденсатором с одной или несколькими измерительными и высоковольтными обкладками.

Метод измерений реализуют в системах анализа и контроля объемной плотности электрического заряда и аэроионного состава воздуха, в производственных и общественных помещениях, при проведении мониторинга воздушной среды и при измерении электрических и физико-химических свойств воздушных (газовых) сред.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ ИСО 14644-1-2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха

ГОСТ Р 34100.3-2017/ISO/IEC Guide 98-3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 ионизированный воздух: Воздух, содержащий электрически заряженные частицы, образующиеся в результате ионизации.

3.2 аэроионы: Электрически заряженные частицы [атомы, молекулы, комплексы молекул и высокодисперсные аэрозольные частицы (наночастицы) размером менее 20 нм] в воздухе (газе).

3.3 легкие аэроионы: Аэроионы размером от 0,2 до 1 нм.

3.4

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.5 полярная объемная плотность электрического заряда: Объемная плотность электрического заряда частиц определенной полярности.

3.6 униполярный ионизированный воздух: Ионизированный воздух, содержащий электрически заряженные частицы одной полярности.

3.7 биполярный ионизированный воздух: Ионизированный воздух, в котором есть электрически заряженные частицы с положительными и отрицательными зарядами.

3.8 коэффициент униполярности ионизированного воздуха по количеству (заряду) электрически заряженных частиц: Отношение количества (суммарного заряда) положительно заряженных частиц к количеству (суммарному заряду) отрицательно заряженных частиц в единице объема.

3.9 электрическая подвижность: Скорость установившегося движения электрически заряженной частицы под действием электрического поля напряженностью, равной единице.

3.10 аэроионизатор: Устройство (аппарат) для ионизации воздуха (газа).

3.11

3.12

3.13 аспирационный конденсатор: Воздушный конденсатор, применяемый для определения распределения полярной ОПЭЗ по подвижности аэроионов воздуха, пропускаемого между его обкладками, путем измерения тока аэроионов, осаждаемых на измерительную обкладку, в зависимости от расхода воздуха и от напряжений, подаваемых на противоположную(ые) обкладку(и) конденсатора.

3.14 аэроионный состав: Совокупность показателей, характеризующих содержание аэроионов в воздушной среде.

3.15 анализ аэроионного состава воздуха (газа): Определение содержания полярной объемной плотности электрического заряда и счетной концентрации аэроионов по подвижности.

     4 Условия измерений

4.1 При выполнении измерений соблюдают следующие условия окружающей среды, если в руководствах по эксплуатации применяемых средств не указаны другие условия:

- температура окружающего воздуха (20±5)°С;

- относительная влажность воздуха от 30% до 80%;

- атмосферное давление от 84 до 106 кПа;

- напряжение питающей сети от 207 до 244 В;

- в зоне размещения системы анализа аэроионного состава воздуха и газовых сред (далее - СААСВ) должны отсутствовать механические вибрации частотами до 30 Гц и амплитудой виброперемещений более 0,75 мм.

4.2 СААСВ размещают в помещении класса чистоты не хуже 8 в соответствии с ГОСТ ИСО 14644-1.

4.3 Не допускается прямое попадание солнечных лучей на СААСВ.

     5 Требования безопасности

5.1 Измерения с помощью СААСВ должны выполнять лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности и допущенные к работе с источниками ионизирующих излучений и с электротехническими изделиями до 1000 В, имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже III.

5.2 При выполнении измерений соблюдают требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации на систему анализа аэроионного состава воздуха.

5.3 Порядок эксплуатации СААСВ в части радиационной безопасности должен быть регламентирован нормативными документами [1], [2].

     6 Сущность метода измерений

Метод измерений основан на сепарации аэроионов по полярности и по подвижности при пропускании (прохождении) их через электрическое поле внутри аспирационного конденсатора и на измерении тока аэроионов через измерительную обкладку аспирационного конденсатора и/или через выход аспирационного конденсатора в зависимости от подаваемого напряжения на его обкладки, расхода воздуха, геометрических размеров аспирационного конденсатора и электрической подвижности аэроионов.

Полярная объемная плотность электрического заряда аэроионов с подвижностью , большей , , связана с током через измерительную обкладку интегрального аспирационного конденсатора формулой (1)

,                                      (1)

     
где - объемный расход воздуха (газа) через аспирационный конденсатор, м·с;

- напряжение на высоковольтной обкладке аспирационного конденсатора, В;

- предельная подвижность, м·с·В, аспирационного конденсатора (его варьируемый параметр), определяемый уравнением ;

8,85·10 Ф·м - электрическая постоянная;

- емкость измерительной обкладки аспирационного конденсатора, Ф.

Полярную объемную плотность электрического заряда (далее - ОПЭЗ) аэроионов в интервале подвижностей от до определяют по разности значений, рассчитанных по формуле (1) при значениях предельной подвижности и . Среднее значение подвижностей аэроионов, спектральная плотность заряда и полярная удельная электрическая проводимость воздуха могут быть оценены по формулам, приведенным в приложении А, в котором представлены теоретические зависимости функций преобразования от подвижности аэроионов и режимных характеристик аспирационных конденсаторов и формулы (А.7-А.13, А.15-А.18) для расчета параметров аэроионов.

Измерения спектральной ОПЭЗ аэроионов проводят дифференциальным аспирационным конденсатором. В таких аспирационных конденсаторах применяют одновременное разделение измерительной обкладки и воздушного потока. Прямому измерению подлежит ток аэроионов через вторую часть (от входного отверстия) емкостью его измерительной обкладки. Входное отверстие разделено на две части, через которые поступает ионизированный воздух с расходом и очищенный и деионизированный воздух с расходом (рисунок 3).

Спектральная объемная плотность электрического заряда аэроионов связана с измеряемым током выражением (2)

,                                  (2)