98
Z 8850 : 2018 (ISO 27891 : 2015)
電圧 U 2U 3U
電圧値(V) −767 −1 533 −2 300
粒径(nm) 70 103 130
FCAE(fC/s) 19.0 5.8 1.3
CPC個数濃度(cm-3) 6 871 2 229 447
FCAE個数濃度(cm-3) 7 491 2 287 513
f103nm,+1 f103nm,+2 f130nm,+1 f130nm,+3
0.214 6 0.033 3 0.216 8 0.004 8
CN(2U) 355.9
CN(3U) 11.38
CN(U) 6 767
CN 7 135
1 0.948 5
2 0.049 9
3 0.001 6
Φ 0.051 5
ΦLIMIT <0.1
結果 ok
濃度は,FCAEの範囲内。
FCAE指示値の19 fC/sは,最小濃度レベルより高く,かつ,最大濃度レベルより低い。
I.4.4 分流器の偏りβの測定
設定1a
測定 FCAE(fC/s) CPC(cm-3) FCAE(cm-3) r1a
ゼロ 0.4 0
i=1 19.5 6 970 7 135 0.976 9
ゼロ 0.5 0
i=2 19.1 6 980 6 966 1.002 0
ゼロ 0.5 0
i=3 19.5 6 980 7 097 0.983 5
ゼロ 0.6 0
i=4 19.8 6 960 7 228 0.962 9
ゼロ 0.4 0
i=5 19.5 6 970 7 116 0.979 5
ゼロ 0.6 0
――――― [JIS Z 8850 pdf 101] ―――――
99
Z 8850 : 2018 (ISO 27891 : 2015)
設定2
測定 FCAE(fC/s) CPC(cm-3) FCAE(cm-3) r2
ゼロ 0.5 0
i=1 19.6 6 970 7 135 0.976 9
ゼロ 0.6 0
i=2 19.6 6 980 7 154 0.975 7
ゼロ 0.4 0
i=3 19.6 6 970 7 172 0.971 8
ゼロ 0.5 0
i=4 19.6 6 960 7 172 0.970 4
ゼロ 0.4 0
i=5 19.6 6 970 7 154 0.974 3
ゼロ 0.6 0
設定1b
測定 FCAE(fC/s) CPC(cm-3) FCAE(cm-3) r1b
ゼロ 0.2 0
i=1 19.2 7 001 7 079 0.989 0
ゼロ 0.4 0
i=2 19.6 6 965 7 135 0.976 2
ゼロ 0.7 0
i=3 19.4 6 970 7 022 0.992 5
ゼロ 0.6 0
i=4 19.7 6 940 7 172 0.967 6
ゼロ 0.5 0
i=5 19.3 6 975 7 022 0.993 2
ゼロ 0.6 0
0.982 3 r1の標準偏差 0.012 1
0.973 8 r2の標準偏差 0.002 7
β 0.995 7 u(β) 0.008 8
許容範囲 0.951.05
I.4.5 目標の粒径及び濃度における被験CPCの効率測定
記録されたデータ
測定 FCAE 標準偏差 FCAE CV CPC 標準偏差 CPC CV
(fC/s) (fC/s) (%) (cm-3) (cm-3) (%)
ゼロ 0.3 0.2 − 0.1 − −
i=1 19.3 0.2 1.04 6 887.4 31.6 0.46
ゼロ 0.3 0.2 − 0.1 − −
i=2 19.0 0.3 1.58 6 807.4 64.8 0.95
ゼロ 0.3 0.2 − 0.1 − −
i=3 19.4 0.3 1.55 6 914.7 59.9 0.87
ゼロ 0.4 0.2 − 0.3 − −
i=4 18.8 0.2 1.06 6 712.2 42.0 0.63
ゼロ 0.4 0.2 − 0.1 − −
i=5 19.5 0.1 0.51 6 908.2 34.2 0.50
ゼロ 0.5 0.2 − 1.6 − −
――――― [JIS Z 8850 pdf 102] ―――――
100
Z 8850 : 2018 (ISO 27891 : 2015)
計算値
i FCAE(fC/s) FCAE(cm-3) ηCPC
1 19.0 7 490.6 0.961 2
2 18.7 7 372.4 0.965 3
3 19.1 7 510.3 0.962 5
4 18.4 7 254.1 0.967 3
5 19.1 7 510.3 0.961 6
<ηCPC> 0.963 5 平均値との最大差
ηCPCの標準偏差 0.002 6 0.003 7 <0.02 ok
I.5 不確かさ
項目 記号 値(%)
FCAE検出効率 ur(FCAE) 0.90
多価帯電補正 ur(MCC) 2.40
分流器の偏り補正係数 ur(β) 0.88
FCAE流量偏差 ur(qFCAE) 2.33
繰返し性 ur(ηrep) 0.27
相対合成標準不確かさ uc,r(η) 3.59
相対拡張不確かさ Ur(η) 7.18
CPC検出効率(ηCPC=0.963 5)及び相対拡張不確かさ[Ur(η)=7.18 %]から,拡張不確かさU(η)は0.069 2
と求まる。
――――― [JIS Z 8850 pdf 103] ―――――
101
Z 8850 : 2018 (ISO 27891 : 2015)
附属書J
(規定)
体積流量の校正
FCAE及びCPCの体積流量は,粒子計数の頻度(単位時間当たりの粒子数)に直接的な影響を与える。
不正確な流量校正は,粒子数濃度の計算に誤差をもたらす。したがって,サンプル流量の正確な計測及び
計量計測トレーサビリティの確立のため,適切に校正された流量計及び流量コントローラが必要である。
一般に,3種類の流量制御がFCAE及びCPCにおいて使用されている。それらは,制御バルブを付随し
た熱式流量計,臨界オリフィス,並びに制御バルブ及び差圧計測を伴う絞り(キャピラリ又は非臨界オリ
フィス)である。制御バルブの代わりに,ポンプ速度の調節によって一定の速度を維持する場合もある。
第1の手法(熱式流量計)は,標準状態(例えば,273.15 K,101.3 kPa)下における体積流量を一定に
維持するもので,この場合は,測定装置(FCAE又はCPC)内の温度及び圧力に応じて換算することで実
際の体積流量が得られる。通常,この変換は製造業者によって行われる。
測定装置が標準状態での体積流量(qn)を表示する場合,実際の体積流量(q)は式(J.1)を用いて計算す
る。
T Pn
q qn (J.1)
Tn P
ここで,T及びPは測定装置の流量計で計測した実際の温度及び圧力であり,Tn及びPnは熱式流量計が
参照する標準状態の温度及び圧力である。
第2の手法(臨界オリフィス)では,オリフィス下流圧が上流圧に比べ十分に低く臨界状態が成立して
いる場合,オリフィスを通過する体積流量は,臨界オリフィスの上流圧によらず一定になる。式(J.2)に示
すように,オリフィスを通過する体積流量はオリフィスの入口温度Tにだけ影響される。
T
q q0T (J.2)
0
ここで,q0は公称温度T0における公称体積流量である。一般的に,臨界オリフィスの温度は一定に保た
れ(T0=T),オリフィスを通過する体積流量は一定である。測定装置入口の温度及び圧力がオリフィスに
おける温度及び圧力と異なる場合,式(J.3)に示す補正が更に必要となる。
Tin P TinP Tin PinΔP
qin q q0 q0 (J.3)
T Pin T0 Pin T0 Pin
ここで,Tin及びPinは,それぞれ入口の温度及び圧力である。ΔPは臨界オリフィスの上流と装置入口と
の差圧である。ΔPがPinに比べて小さければ,入口圧力の変化の影響は小さい。
第3の手法,すなわち,差圧計測を伴った絞りでは,体積流量は温度及び圧力の双方に依存する。
流れの制御又は計測に使用される方法にかかわらず,定期的な校正は,環境条件の変化,又はオリフィ
スの部分的目詰まりから生じる誤差を低減することができる。また,例えば,静電噴霧装置を用いた際に
気体中に二酸化炭素が含まれる場合など,エアロゾルの気体成分が異なることで生じる影響も低減するこ
とができる。
例 CPC内のチョーク流れは,ガスの組成によって影響される。入口体積流量は,相対分子質量(か
つて分子量と呼ばれていたもの)の平方根に反比例する。空気以外のガスを伴ったエアロゾルの
例は,2-プロパノール溶液から生成したフタル酸ジブチルエアロゾル,及びコロナ放電を避ける
――――― [JIS Z 8850 pdf 104] ―――――
102
Z 8850 : 2018 (ISO 27891 : 2015)
ために添加された二酸化炭素を含む,静電噴霧装置によって生成したエアロゾルである。25 ℃の
2-プロパノール飽和蒸気を含む空気の場合,流量は約3 %減少する。また,10 %の二酸化炭素を
含む空気の場合,約2.5 %減少する。これらの例では,DEMCのシース流が循環方式で動作して
いて,DEMCを通過する際にガス組成が希釈されていないと仮定する。ガス組成による流量の誤
差を回避するために,流量校正は,特有のガス組成をもつ実際のエアロゾルを使用し,容積式流
量計によって測定するのが望ましい。また,ガス組成による流量誤差は,DEMCのシース流を非
循環方式にすることで大幅に低減することができる。非循環方式にすることで,少なくとも,総
流量に対するエアロゾル流量の比の分だけ二酸化炭素又は2-プロパノールの濃度を希釈できる。
シース流に対するエアロゾル流の比が10対1のとき,上記双方の場合とも,流量の減少は最大で
0.3 %である。多くの用途において,これは無視できる量である。
箇条6及び箇条7における校正手順では,参照装置及び被験CPCの入口体積流量の測定値qmeasを,測
定装置の校正証明書に記載された流量,又は測定装置が指示する流量と比較する必要がある[式(2)式(4)
及び式(11)式(13)参照]。これらの比較の前に,Tamb及びPambにおいて計測された体積流量qmeasは,qcert
とともに示されたPcert及びTcertの状態におけるqcalへ変換しなければならない。変換においては,P及びT
が変化した際に測定装置の流量制御がどのような影響を受けるかを考慮しなければならない。最も一般的
なのは,次の三つの場合である。
a) 一定温度T0にある臨界オリフィスの場合。この場合,オリフィスを通過する体積流量は一定である。
Pamb Pcert
Tcert ΔP
qcalqmeas (J.4)
Pamb
Tamb Pcert ΔP
b) 入口と臨界オリフィスとの間で温度差ΔTが一定に保たれた,浮動温度Tin+ΔTにある臨界オリフィス
の場合。
ΔT Pamb Pcert
Tcert Tamb ΔP
qcalqmeas (J.5)
ΔT Pcert Pamb
Tamb Tcert ΔP
c) 熱式流量計を用いたマスフローコントローラの場合。この場合,標準状態における体積流量は一定で
ある。
Tcert Pamb
qcalqmeas (J.6)
Tamb Pcert
装置が体積流量を一定とするような能動的な流量制御機構を使っている場合,かつ,流量測定点におけ
る温度が一定である場合,式(J.4)を適応しなければならない。それ以外の場合,式(J.5)を使う。
――――― [JIS Z 8850 pdf 105] ―――――
次のページ PDF 106
JIS Z 8850:2018の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 27891:2015(IDT)
JIS Z 8850:2018の国際規格 ICS 分類一覧
- 19 : 試験 > 19.120 : 粒度分析.ふるい分け