ICS 19.120 A 28
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
粒度分析 单颗粒的光学测量方法第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器
Determination of particle size distributionSingle particle light interaction methods-
Part 4 :Light scattering airborne particle counter for clean spaces
(ISO21501-4:2007,IDT)
2018-04-01实施
2017-09-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会 GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
目 次
前言引言
范围 2 术语和定义 3 要求 4测试方法附录A（资料性附录） 粒径校准的不确定度评定附录B（资料性附录) 计数效率附录C（资料性附录） 粒径分辨力附录D（资料性附录） 假计数率附录E（资料性附录） 响应能力参考文献
1
10
11
...
12
13 14 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
前言
GB/T29024《粒度分析单颗粒的光学测量方法》共分为4个部分：
-第1部分：光散射气溶胶谱仪； -第2部分：液体颗粒计数器光散射法；一第3部分：液体颗粒计数器光阻法；
-
第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器。 本部分是GB/T29024的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分使用翻译法等同采用ISO21501-4:2007《粒度分析 单颗粒的光学测量方法 云第4部分：洁
净间光散射尘埃粒子计数器》。
本部分做了下列编辑性修改：
为与第3章条款内容一致，将第1章列项中“取样体积”改为“响应能力”。 本部分由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会（SAC/TC168)提出并归口。 本部分起草单位：中国计量科学研究院、中机生产力促进中心、北京海岸鸿蒙标准物质技术有限公
司、苏州苏净仪器自控设备有限公司、北京九州鹏跃科技有限公司、北京市理化分析测试中心、北京粉体技术协会、北京瑞曼博（北京）环保科技有限公司，
本部分主要起草人：刘俊杰、周素红、余方、侯长革、张文阁、陈建、高原、张涛、李力、杨子斌。
I GB/T 29024.4—2017/IS0 21501-4:2007
引言
在电子工业、制药业、精密仪器制造及医学诊疗等众多领域内都需要监控颗粒污染，而尘埃粒子计数器则是监测空气中颗粒污染的有效仪器。本部分为光散射尘埃粒子计数器提供了一种校准程序和验证方法，从而最大程度地降低仪器测量结果的误差以及不同仪器间测量结果的差异。
二 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
粒度分析单颗粒的光学测量方法第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器
1范围
GB/T29024的本部分规定了洁净间光散射尘埃粒子计数器（英文缩写为LSAPC.以下简称计数
器)的校准及验证方法，该仪器用于测量悬浮于空气中颗粒的大小和数量浓度。本部分中的光散射法基于单颗粒测量，该方法的典型粒径测量范围为0.1μm～10μm
符合本部分的仪器主要用于对洁净间及受控洁净区域内空气清洁度的分级，见参考文献[2]，也可用于其他环境空气中颗粒数量和粒径分布的测量。
本部分包含下述内容：
粒径校准；粒径设定值验证；计数效率；一粒径分辨力；假计数率；最大颗粒数量浓度；
-
一取样流量；取样时间；
响应能力；校准周期；测试报告。
2 ：术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
校准颗粒 calibration particles 平均粒径已知的单分散球形颗粒。其平均粒径的量值可溯源至国际长度标准，且标准不确定度应
不大于2.5%（如聚苯乙烯乳胶球颗粒PSL）。
注：在589nm（钠光谱中的D线）波长处，PSL校准颗粒的折射率近似为1.59。
2.2
计数效率 counting efficiency 测量同一样品时，被校准计数器与标准仪器测量结果的比值。
2.3
粒子计数器 particle counter 采用光散射法或消光法（光阻法）进行颗粒计数和粒径测量的仪器。
1 GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
2.4
脉冲高度分析器 pulse height analyser;PHA 分析脉冲高度分布的分析器。
2.5
粒径分辨力 size resolution 仪器区分不同粒径大小的能力。
3要求
3.1米 粒径校准
粒径校准过程见4.1。 3.2 粒径设定值验证
依据4.2所述方法对计数器厂商标明的粒径测量下限和其他粒径测量时，误差应不超过土10%。 3.3 计数效率
当校准颗粒粒径接近计数器粒径测量下限时，计数器的计数效率应为（50士20）%，当校准颗粒粒径为粒径测量下限的1.5～2倍时，计数器的计数效率应为（100土10）%。
3.4 粒径分辨力
对于计数器厂商指定粒径的校准颗粒，分辨力应不大于15%。
3.5 假计数率
以洁净空气为样品：通过测量计数器粒径下限处的颗粒数量浓度获得仪器的假计数率，用每立方米
的颗粒个数表示。 3.6 最大颗粒数量浓度
商需标明计数器的颗粒数量浓度测量上限。在最大颗粒数量浓度处，计数器的重合损失应不大
于10%。
注：当颗粒数量浓度大于计数器最大数量浓度时，由于在检测区内多个颗粒同时出现的概率增加（重合误差），且/
或电子系统的饱和化，导致未被计数的颗粒数量增加。
3.7取样流量
体积流量的示值误差应不超过土5%。 注：若计数器没有流量控制系统，则本条款不适用。但是厂商应标明计数器的流量允许范围。
3.8 取样时间
在某一时段内，取样时间的示值误差应不超过设定值的士1%。 注：若计数器没有取样时间控制系统，本条款不适用。
3.9 响应能力
依据4.9所述方法，计数器的响应能力应不大于0.5%。
2 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
3.10 校准周期
计数器的校准周期宜不超过一年。 3.11 测试报告
报告中应包含但不限于以下信息： a) 校准日期； b) 校准颗粒粒径； c) 流量； d) 粒径分辨力（同时标明颗粒粒径）； e) 计数效率； f) 假计数率； g) 电压阅值或内置脉冲高度分析器（PHA）的通道。
4测试方法
4.1 粒径校准
用粒径已知的校准颗粒校准计数器时，中值电压（或内置PHA通道）应与颗粒粒径相对应（如
图1)。中值电压（或内置PHA通道）即为脉冲总计数的等分电压，可使用一台可调电压阈值（或内置 PHA通道)的计数器来确定。若无法获得可调电压阈值的计数器，可用一台PHA代替。
Vm
Vo
Y ↓
x
说明： x 脉冲高度电压（或通道）；
颗粒百分比；校准颗粒的脉冲高度分布；
Y 1 Vi 下限电压； Va 中值电压； V.- 一上限电压。
图1校准颗粒信号的脉冲高度分布
当干扰信号出现，看似样品中有许多小颗粒时，应先去除“假颗粒”的脉冲信号后再确定中值电压
厂如图2a）。且只有当峰值处颗粒百分比（由真实颗粒产生）是谷底处颗粒百分比（将假颗粒的脉冲区分开来)的2倍以上时，才能将它作为“假颗粒”脉冲信号而去除如图2b）。在这种情况下，V，应为与 V具有相同颗粒百分比、且大于中值电压V.的电压值，而中值电压V.应为V.和V.间的中位值
3 GB/T 29024.4—2017/IS0 21501-4:2007
V
Vo
Fm
100%
50%
x
x
b)
a)
说明： X 脉冲高度电压(或通道）；
颗粒百分比；校准颗粒的脉冲高度分布；干扰（假颗粒、小颗粒和/或光学电子干扰）；
Y 1 2 Vi 下限电压； V. 中值电压； V. 上限电压。
图2 带有干扰的校准颗粒信号的脉冲高度分布
与粒径相对应的通道电压应按照厂商提供的校准曲线来确定（见图3）。
Y 4
Vm,3
Vm,2
Va, I
X
m, 1 Xm, 2 Xm, 3
说明： x 粒径； Y
中值电压；校准曲线；
1
V..I 粒径2对应的中值电压； V..2 粒径m.2对应的中值电压； V..s 粒径工m.3对应的中值电压。
图3校准曲线
4 ICS 19.120 A 28
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
粒度分析 单颗粒的光学测量方法第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器
Determination of particle size distributionSingle particle light interaction methods-
Part 4 :Light scattering airborne particle counter for clean spaces
(ISO21501-4:2007,IDT)
2018-04-01实施
2017-09-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会 GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
目 次
前言引言
范围 2 术语和定义 3 要求 4测试方法附录A（资料性附录） 粒径校准的不确定度评定附录B（资料性附录) 计数效率附录C（资料性附录） 粒径分辨力附录D（资料性附录） 假计数率附录E（资料性附录） 响应能力参考文献
1
10
11
...
12
13 14 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
前言
GB/T29024《粒度分析单颗粒的光学测量方法》共分为4个部分：
-第1部分：光散射气溶胶谱仪； -第2部分：液体颗粒计数器光散射法；一第3部分：液体颗粒计数器光阻法；
-
第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器。 本部分是GB/T29024的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分使用翻译法等同采用ISO21501-4:2007《粒度分析 单颗粒的光学测量方法 云第4部分：洁
净间光散射尘埃粒子计数器》。
本部分做了下列编辑性修改：
为与第3章条款内容一致，将第1章列项中“取样体积”改为“响应能力”。 本部分由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会（SAC/TC168)提出并归口。 本部分起草单位：中国计量科学研究院、中机生产力促进中心、北京海岸鸿蒙标准物质技术有限公
司、苏州苏净仪器自控设备有限公司、北京九州鹏跃科技有限公司、北京市理化分析测试中心、北京粉体技术协会、北京瑞曼博（北京）环保科技有限公司，
本部分主要起草人：刘俊杰、周素红、余方、侯长革、张文阁、陈建、高原、张涛、李力、杨子斌。
I GB/T 29024.4—2017/IS0 21501-4:2007
引言
在电子工业、制药业、精密仪器制造及医学诊疗等众多领域内都需要监控颗粒污染，而尘埃粒子计数器则是监测空气中颗粒污染的有效仪器。本部分为光散射尘埃粒子计数器提供了一种校准程序和验证方法，从而最大程度地降低仪器测量结果的误差以及不同仪器间测量结果的差异。
二 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
粒度分析单颗粒的光学测量方法第4部分：洁净间光散射尘埃粒子计数器
1范围
GB/T29024的本部分规定了洁净间光散射尘埃粒子计数器（英文缩写为LSAPC.以下简称计数
器)的校准及验证方法，该仪器用于测量悬浮于空气中颗粒的大小和数量浓度。本部分中的光散射法基于单颗粒测量，该方法的典型粒径测量范围为0.1μm～10μm
符合本部分的仪器主要用于对洁净间及受控洁净区域内空气清洁度的分级，见参考文献[2]，也可用于其他环境空气中颗粒数量和粒径分布的测量。
本部分包含下述内容：
粒径校准；粒径设定值验证；计数效率；一粒径分辨力；假计数率；最大颗粒数量浓度；
-
一取样流量；取样时间；
响应能力；校准周期；测试报告。
2 ：术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
校准颗粒 calibration particles 平均粒径已知的单分散球形颗粒。其平均粒径的量值可溯源至国际长度标准，且标准不确定度应
不大于2.5%（如聚苯乙烯乳胶球颗粒PSL）。
注：在589nm（钠光谱中的D线）波长处，PSL校准颗粒的折射率近似为1.59。
2.2
计数效率 counting efficiency 测量同一样品时，被校准计数器与标准仪器测量结果的比值。
2.3
粒子计数器 particle counter 采用光散射法或消光法（光阻法）进行颗粒计数和粒径测量的仪器。
1 GB/T29024.4—2017/ISO21501-4:2007
2.4
脉冲高度分析器 pulse height analyser;PHA 分析脉冲高度分布的分析器。
2.5
粒径分辨力 size resolution 仪器区分不同粒径大小的能力。
3要求
3.1米 粒径校准
粒径校准过程见4.1。 3.2 粒径设定值验证
依据4.2所述方法对计数器厂商标明的粒径测量下限和其他粒径测量时，误差应不超过土10%。 3.3 计数效率
当校准颗粒粒径接近计数器粒径测量下限时，计数器的计数效率应为（50士20）%，当校准颗粒粒径为粒径测量下限的1.5～2倍时，计数器的计数效率应为（100土10）%。
3.4 粒径分辨力
对于计数器厂商指定粒径的校准颗粒，分辨力应不大于15%。
3.5 假计数率
以洁净空气为样品：通过测量计数器粒径下限处的颗粒数量浓度获得仪器的假计数率，用每立方米
的颗粒个数表示。 3.6 最大颗粒数量浓度
商需标明计数器的颗粒数量浓度测量上限。在最大颗粒数量浓度处，计数器的重合损失应不大
于10%。
注：当颗粒数量浓度大于计数器最大数量浓度时，由于在检测区内多个颗粒同时出现的概率增加（重合误差），且/
或电子系统的饱和化，导致未被计数的颗粒数量增加。
3.7取样流量
体积流量的示值误差应不超过土5%。 注：若计数器没有流量控制系统，则本条款不适用。但是厂商应标明计数器的流量允许范围。
3.8 取样时间
在某一时段内，取样时间的示值误差应不超过设定值的士1%。 注：若计数器没有取样时间控制系统，本条款不适用。
3.9 响应能力
依据4.9所述方法，计数器的响应能力应不大于0.5%。
2 GB/T29024.4—2017/IS021501-4:2007
3.10 校准周期
计数器的校准周期宜不超过一年。 3.11 测试报告
报告中应包含但不限于以下信息： a) 校准日期； b) 校准颗粒粒径； c) 流量； d) 粒径分辨力（同时标明颗粒粒径）； e) 计数效率； f) 假计数率； g) 电压阅值或内置脉冲高度分析器（PHA）的通道。
4测试方法
4.1 粒径校准
用粒径已知的校准颗粒校准计数器时，中值电压（或内置PHA通道）应与颗粒粒径相对应（如
图1)。中值电压（或内置PHA通道）即为脉冲总计数的等分电压，可使用一台可调电压阈值（或内置 PHA通道)的计数器来确定。若无法获得可调电压阈值的计数器，可用一台PHA代替。
Vm
Vo
Y ↓
x
说明： x 脉冲高度电压（或通道）；
颗粒百分比；校准颗粒的脉冲高度分布；
Y 1 Vi 下限电压； Va 中值电压； V.- 一上限电压。
图1校准颗粒信号的脉冲高度分布
当干扰信号出现，看似样品中有许多小颗粒时，应先去除“假颗粒”的脉冲信号后再确定中值电压
厂如图2a）。且只有当峰值处颗粒百分比（由真实颗粒产生）是谷底处颗粒百分比（将假颗粒的脉冲区分开来)的2倍以上时，才能将它作为“假颗粒”脉冲信号而去除如图2b）。在这种情况下，V，应为与 V具有相同颗粒百分比、且大于中值电压V.的电压值，而中值电压V.应为V.和V.间的中位值
3 GB/T 29024.4—2017/IS0 21501-4:2007
V
Vo
Fm
100%
50%
x
x
b)
a)
说明： X 脉冲高度电压(或通道）；
颗粒百分比；校准颗粒的脉冲高度分布；干扰（假颗粒、小颗粒和/或光学电子干扰）；
Y 1 2 Vi 下限电压； V. 中值电压； V. 上限电压。
图2 带有干扰的校准颗粒信号的脉冲高度分布
与粒径相对应的通道电压应按照厂商提供的校准曲线来确定（见图3）。
Y 4
Vm,3
Vm,2
Va, I
X
m, 1 Xm, 2 Xm, 3
说明： x 粒径； Y
中值电压；校准曲线；
1
V..I 粒径2对应的中值电压； V..2 粒径m.2对应的中值电压； V..s 粒径工m.3对应的中值电压。
图3校准曲线
4