装置的切割特性测试结果验证

采用标准切割器对切割器装置进行验证是对切割特性测试装置整体性能的一个测试，试验中选择的切割器需要为国际公认的等效或者参考切割器，其切割曲线是已经验证的。本试验选择了美国BGI公司 VSCC-A切割器，编号为161107，是一款经美国环保局（U.S.EPA）验证的等效切割器[4]，可以认为是一款标准切割器。在针对PM2.5切割器的试验过程中，进行不同粒径试验前，需采用纯水或者是洁净空气对管路进行清理，冲洗出管路中存在的影响测试的颗粒，增加装置测试的稳定性，清理要求在测试段1～4 μm的颗粒物不影响测试（个数不大于20）。采用粒径谱仪测试的过程中，单次测量累积统计时间在40 s，根据粒径谱仪的校准结果，选择所校准粒径峰值处的粒子数目进行统计。在以上基础上，进行16.67 L/min PM2.5旋风切割器切割特性实验，测试数据如表4所示。
根据上述实验结果，选择经EPA认证的反向不对称S形方程进行曲线拟合[5]，具体方程如下：

y=a+b????1????1+exp???x+dln(21e?1)?cd???????e????
式中，x表示颗粒的空气动力学粒径，μm；y表示捕集效率，为小于1的分数；a、b、c、d、e表示曲线的性能参数。

拟合曲线如图3所示。通过回归曲线，得到切割器捕集效率分别为16%、50%和84%时，对应的空气动力学粒径为Da16 = 2.78 μm，Da50 = 2.34 μm，Da84 = 1.81 μm，计算得到：σg1=Da16/Da50=1.19，σg2=Da50/Da84 = 1.29，按照PM2.5切割器的要求，符合Da50=（2.5±0.2） μm且σg = 1.2±0.1，判定合格。以上应用标准切割器对装置的验证，可以确定装置的测试能够真实反映切割器的切割特性，符合针对16.67 L/min的 PM2.5切割器切割特性的测试要求。
结论
为保障切割器切割特性测试装置的测试准确性，首先在未加载切割器的情况下，对装置所用到的水和空气进行测试，验证气路中1～5 μm的颗粒数占比小，对装置测试性能的影响较小；其次在未加载切割器情况下对上下游颗粒进行测试，通过测试PM2.5切割特性测试所采用的8种颗粒，验证装置的上下游统计数据偏差均小于8%，满足测试需求；最后采用经验证的BGI公司的16.67 L/min的PM2.5旋风切割器对整套装置进行综合性能评价。结果证明整套装置测试可行、性能稳定可靠，满足进行16.67 L/min的PM2.5切割器的测试要求。