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ICS
CCS J 92
CCS J 92 CCS J
92
团体标准
CSICE XXXX-202X
机动车细颗粒物排放测量方法第 1
部分：宽温域颗粒数目浓度测量
Measurement methods for fine particle emissions from motor
vehicles Part 1: Measurement of particle number concentration
over a wide temperature range
（征求意见稿）
202x-0x-xx 发布 202x-xx-xx 实施
中国内燃机学会 发布
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CSICE XXXX-202X
机动车细颗粒物排放测量方法第 1 部分：宽温域颗粒数目浓
度测量
1. 适用范围
本标准规定了机动车细颗粒物排放测量用宽温域颗粒数目浓度测量方法。
本标准适用于机动车尾气中细颗粒物数目浓度的测定。本标准也可适用于其他类似高温
环境颗粒数目浓度的测定。
2. 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本
适用于本文件。凡是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。
-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）
GB/T 16418-2008 颗粒系统术语
GB/T 31159-2014 大气气溶胶观测术语
GB/T 6167-2007 尘埃粒子计数器性能试验方法
JJF 1562-2016 凝结核粒子计数器校准规范
ISO/DIS 27891 气溶胶颗粒数量浓度 凝结核粒子计数器的校准（ Aerosol particle
number concentration – Calibration of condensation particle counters）
DIN CEN TS 16976:2016 大气环境—— 大气气溶胶颗粒物数目浓度确定（Ambient air-
Determination of the particle number concentration of atmospheric aerosol）
3. 术语和定义
GB/T 16418 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
颗粒 particle
有明确物理边界的物质，也称气溶胶。颗粒可以是固体、液体，也可以是介于固体和液
体之间的任何一种混合物。
空气动力学直径 aerodynamic diameter
与所表征粒子具有相同的运动速度，密度为 1 g/cm3球形粒子的直径。
注：引用 GB/T 31159-2014。
细颗粒物（粒径小于等于 μm） particle matter ()
悬浮在空气中，空气动力学直径≤ μm 的颗粒。
颗粒数目 particle number PN
所有在测量量程内给定体积空气中的颗粒总数。
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CSICE XXXX-202X
计数效率 counting efficiency
仪器采样口所吸入的采样气体中，仪器显示的颗粒浓度与实际颗粒浓度之比。
凝结核粒子计数器 condensation particle counter CPC
一种测量微纳米级颗粒数目浓度的仪器。通过使过工质过饱和蒸汽冷凝在颗粒上，让细
颗粒物凝结长大到光学可测的尺寸，再采用光学Lorenz–Mie 散射方法检测颗粒的数目浓度。
也称凝聚 核粒子计数器。
宽温域凝结核粒子计数器 wide temperature condensation particle counter WTCPC
一种能在宽温域（-10℃~200℃）内测量颗粒数目浓度的凝结 核粒子计数器。
工质 working fluid
用于凝结核粒子计数器，可产生过饱和蒸汽并在待测颗粒表面凝结生长至可检测粒径范
围的工作介质，如正丁醇、异丙醇、水等。
4. 仪器
测量仪器为宽温域颗粒数目浓度测量仪（WTCPC），测量颗粒总数目浓度（个/cm3）。
最低配置需满足 -2016 颗粒数量浓度检测相关要求。
5. 方法原理、分类
方法原理
宽温域凝结核粒子计数器（WTCPC）基于凝结核粒子计数原理，主要由饱和腔、冷凝
腔、光学检测器（激光束、棱镜、检测 腔、检测器）及流量控制系统（含 流量控制、空气 处
理等）等 部分组成。图1是WTCPC结构简图，其工作原理为：颗粒通过饱和腔和冷凝腔体时，
由于工质 过饱和蒸汽在颗粒表面的凝结，颗粒粒径会相应增大，当其以一定速度流经激光检
测区域时，通过测量单位时间内颗粒散射光信号，计算得到气流中的颗粒数量浓度。饱和腔
内的工作液需满足 宽温域气溶胶测量要求，包括高温稳定性、路易斯数Le>1、沸点高等。
图 1 仪器结构简图
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CSICE XXXX-202X
类型
根据测量温度差异，可以将仪器分为：
a）常温凝结核粒子计数器
仅可直接测量常温范围（如 15℃~25℃） 内的颗粒的凝结核粒子 计数器。超出 该温度范
围的颗粒，需先经过加热或冷却等预处理操作，将颗粒温度调节 至常温范围后（有可能造成
颗粒粒径分布和浓度失真），方可进入 仪器 进行 测量。
b）高温凝结核粒子计数器
可在不经预处理的情况下，直接测量涵盖高温的宽温域范围（如-10℃~200℃） 的颗粒
的凝结核粒子 计数器。
6. 仪器基本功能要求
外观要求
仪器所有电镀表面不应有脱皮现象；喷漆或喷塑 表面应色泽均匀，不应有明显的擦伤、
露底、裂纹、起泡 现象；外露零部件结合部应整齐，无粗糙不平现象；面板上的文字、符号、
标志应端正清晰。
当采用有毒工质时，应有显著安全标示。
基本功能要求
可测量自身规定采样温度范围、浓度范围和粒径范围的颗粒数量浓度。
环境条件
仪器工作环境条件参数如下：
环境温度：-10℃~60℃；
相对湿度：≤85%。
注：待测颗粒采样 温度 需满足凝结核粒子计数器采样温度要求。
数据传输
应有串口或 CAN 总线等方式，将监测结果、装置工作状态传送给主控计算机；
应有无线传输或 USB 等接口导出监测数据。
电源
装置可以使用 220V/50Hz 的交流试验电压交流电，电压 220V±22V。
绝缘电阻
仪器绝缘电阻不小于 20MΩ。
7. 仪器技术性能要求
WTCPC仪器应具备的技术性能要求见表1。
表 1 WTCPC 技术性能要求
序号 参数 指标 备注
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CSICE XXXX-202X
1 采样温度 -10℃~200℃ 全覆盖
23±1nm：50±12%
2 计数效率 参考欧盟 EU PMP 标准相关要求
41±1nm：＞90%
<5 次/min，每次跳动值不超过
3 零计数率
10 个/ml
4 浓度范围 0-20000 个/ml 单颗粒计数模式
当工质与颗粒材质浸润性较差
下限<10 nm （接触角>120°）时，可放宽
5 粒径范围 为<20 nm
如单独采用光电部件该指标应
上限>1000 nm
大于 2500 nm
6 采样流量 L/min– L/min 可选 相对误差：±10%之内
7 开机预热稳定时间 <20 min /
8 关机前冷却扫气时间 <15 min /
9 响应时间 < 5 s /
具有自动注入和自动排出工质 注排工质无需拆卸，提高测量
10 自动注排工质功能
功能 重复性和准确性
在仪器排气通入环境前加装颗
11 尾气清洁功能
粒物和有机物去除单元
23 仪器绝缘电阻 不小于 20MΩ
8. 测试方法
使用前准备
每次使用前，清理WTCPC气溶胶进气口过滤装置，防止大颗粒或纤维的污染。
每次使用前，采用流量计对WTCPC气溶胶进气口流量进行校正，误差在5%以内。
每次使用前，在工作场所外等较清洁环境使用自带的调零滤膜装置对WTCPC进行调
零。
每次使用前，检查和补充工质溶液。
使用 流程
仪器开机前检查、准备（工质添加等）。
开机预热，设置待测目标温度。
预热达标，测量大气数值稳定和接ULPA过滤器的零计数测试满足要求后，开始采样。
下一次采样前，或达到间隔时间后，必须 停止采样，开展仪器自清洁。
完成检测后，关机前，先进行仪器内部OPC维护等操作。
仪器状态稳定，完全降温后，正常停机。
仪器校准
参照 JJF 1562-2016 标准要求执行。
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CSICE XXXX-202X
空白试验（零计数率试验）
对于零计数测试，WTCPC 至少与一个高效空气过滤器（HEPA）连接到其入口运行 10
分钟。
零计数率应满足仪器规格书要求。
9. 结果计算与表示
定量分析
机动车尾气中的颗粒数量浓度，按照式（1）进行计算。
浓度 = 数量÷气体体积 （1）
结果表示
仪器直接显示或通过 CAN 总线等方式，将监测结果、装置工作状态传送给主控计算机。
应有 USB 接口，导出监测数据。
测量记录
测量记