JIS Z 8851:2008 大気中のＰＭ２．５測定用サンプラ | ページ 4

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Z 8851 : 2008
                              図A.3−円形絞り板オリフィスの構成例
      直径501 200 mmの管路内で使用する円形絞り板は,JIS Z 8762-2による。円形絞り板を用いて測
    定する場合の質量流量 Qm は,流出係数 C 及び気体の膨張率補正係数    攀‰     いて求める。
                                C
                        Qm                d2   2 p g1  (A.9)
                               1   4    4
                      ここに,  Qm :  質量流量(kg/s)
                                 C :  流出係数
                                   攀       気体の膨張率補正係数
                                    拿  絞り直径比 ( 戀           一
                                         差圧 (Pa)=(       −  最      攀  攀最
                                   最       流量計の入口側での気体の密度 (kg/ m)
                                        :  封液の密度 (kg/ m)
      ここで,流出係数C及び気体の膨張率補正係数           円形絞り板の形状,絞り板の絞り直径比  拿
    気体の種類,レイノルズ数などに影響される。
      質量流量を実流量(体積流量)Qacに変換するには,気体の密度            いて求める。
                              Qm     C              2 p  g1
                        Qac                    d2           (A.10)
                               g    1    4    4        g
      注記1 流量点検は大気導入口に点検用流量計を装着するので,吸引空気の密度              計の入口
              側での気体の密度   最           地
      注記2 円形絞り板の製作時の温度と流量計量時の温度とが異なる場合は,熱膨張率の補正が必要
              となる。オリフィス孔(直径d)及び配管径(直径D)の場合を,例として表す。
                         d  d01  kd t t0  (A.11)
                         D  D01   kD t t0 (A.12)
                      ここに,     d0,D0 :  t0における直径(m)
                                   kd,kD :  オリフィス及び管路の線熱膨張係数
                                        t :  使用条件での流体の温度 (℃)
                                        t0 :  直径測定のときの温度 (℃)
      流量と差圧との関係には,気体密度が直接的に,また,粘性係数3) が流出係数を通して間接的に影

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    響するため,補正を行う。
      注3) 粘性係数は,JIS Z 8762-2を参照(密度の補正は不要)。
f)  層流流量計 流量補正に必要な粘性係数の値は,乾燥空気の場合,NIST4) の式5) を用いる。また,湿
    潤空気の場合は,水蒸気の粘性係数6)を用いて,水蒸気及び空気の2成分ガスとして湿潤空気の粘性
    係数を求める。
      図A.4に層流流量計の構成例を示す。層流流量計は,差圧流量計の絞り機構の部分を細管に変えた
    もので,気体は細管内を層流で流れ,細管内の圧力降下が実体積流量に比例する。実体積流量は,式
    (A.13)で求める。
                                    2   2
                               d4 P1  P2
                        Qac                (A.13)
                                16l  P1
                      ここに,      Qac :  体積流量 (m3/s)
                                      d :  細管の半径 (m)
                                 P1,P2 :  細管の入口及び出口の圧力 (Pa)
                                      l :  細管の長さ (m)
                                     η :  空気の粘性係数 (Pa・s)
      注記1 一般的には層流流量計は,細管両端の差圧を測定し,体積流量を測定している。
                        q1=KΔP (A.14)
                      ここに,        q1 :  体積流量(校正時の温度) (m3/s)
                                      ΔP :  両端の差圧 (Pa)
                                       K :  装置定数
      注記2 体積流量は,校正時の温度における式(A.13)中の粘性係数の値を用い,吸引空気の温度が
              異なる場合は,温度変化による粘性係数の補正を行い流量を求める。例えば,校正時の温
              度が20 ℃の場合の粘性係数をη20,測定時の温度が25 ℃のときの粘性係数をη25とした
              ときの体積流量Q2は,Q2= Q1・η20/η25となる。
        注4)   IST : The National Institute of Standards and Technology(アメリカ国立標準技術研究所)の略
           5)   nternational Journal of Thermophysics,pp.21,Vol. 25,No.1,January 2004
           6) 例えば,1999日本機械学会蒸気圧表を参照。

――――― [JIS Z 8851 pdf 17] ―――――

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                                   図A.4−層流流量計の構成例

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                                          附属書B
                                          (規定)
                                       基準サンプラ

序文

  この附属書は,基準サンプラの構成,構造及び性能について規定する。
B.1   概要
  基準サンプラは,6.3(サンプリング性能試験)を行うために,米国環境省からFederal register Vol.62
No.138/Appendix L及びFederal register Vol.64 No.77として公表されているものを使用する。
  なお,詳細については,原文で確認する。
B.2   基準サンプラの構成
  基準サンプラの構成は,図B.1に示すように大気導入口,分粒装置,ろ過材保持具,実流量制御器,吸
引ポンプ,温度計,大気圧計などで構成する。
B.3   基準サンプラの構造
  大気導入口から導管を通過して分粒装置を経てろ過材保持具までの構造及び形状,寸法,製作精度,材
質などはFederal register Vol.62 No.138/Appendix L による(図B.2に概略を示す)。
B.4   基準サンプラの性能
  基準サンプラの構成及びその性能1) の概要は,次による。
B.4.1 実流量制御器部 実流量制御器部は,空気導入口の温度及び大気圧によって算出する実流量を
16.67 L/minの吸引流量に調節し,24時間内の5分間の平均実流量又は測定値は±5 %以下の正確さで制御
できるものとする。流量計としての正確さは±4 %とする。測定間隔は,少なくとも30秒間ごとに更新で
きるものとする。
B.4.2 温度計 大気温度−30+45 ℃において精度0.1 ℃,正確さは±2 ℃であり,測定間隔は少なくと
も30秒間ごとに更新できるもの。
B.4.3 大気圧計 大気圧80107 kPa (600800 mmHg)において分解能0.67 kPa (5 mmHg),正確さは±1.33
kPa(±10 mmHg)であり,測定間隔は,少なくとも30秒間ごとに更新できるもの。
B.4.4 吸引ポンプ 吸引ポンプは,脈動が小さく,最大吸引能力は清浄空気を吸引したときの圧力損失に
加えて7.4 kPa (55 mmHg)の圧力損失が生じても,基準サンプラの16.67 L/minの吸引流量を保持できるも
の。また,基準サンプラの16.67 L/minの吸引流量の±15 %以上の実流量調節ができるもの。
B.4.5 表示部 表示部は,採気開始日時,採気終了日時,瞬時吸引実流量及び積算吸引実流量,並びに必
要な場合は大気温度,ろ過後の空気温度及び大気圧を表示できるものとする。
B.4.6 記録部 記録部は,採気開始日時,採気終了日時,瞬時吸引実流量,積算吸引実流量,及び必要な
場合は瞬間吸引実流量,大気温度,ろ過後の空気温度,大気圧などの測定値を採気終了後1日以上記録す
る構造であるものとする。

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Z 8851 : 2008
                                         大気圧計
                        大気導入口
                                          温度計
                         分粒装置                              : 大気の流れ
                                                               : 電気信号の流れ
                       ろ過材保持具
                                           温度計
                       実流量制御器
                       実流量制御部
                                                      表示部
                        吸引ポンプ
                                                      記録部
                                図B.1−PM2.5基準サンプラの構成
                            図B.2−PM2.5基準サンプラの分粒装置の例
        注1)   ederal register Vol.62 No.138/Appendix L及びFederal register Vol.64 No.77による。
B.4.7 ろ過材

――――― [JIS Z 8851 pdf 20] ―――――

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