JJF(京) 3038-2025 污染源挥发性有机物（总烃、非甲烷总烃、苯系物）在线监测系统校准规范

　　北京市地方计量技术规范

　　JJF(京)3038—2025

　　污染源挥发性有机物

　　(总烃 、非 甲烷总烃 、苯系物)

　　在线监测系统校准规范

　　Calibration Specification for pollution source on-line MonitoringSystem for

　　Volatile Organic Compounds

　　2025-09-29 发布 2025-11-01实施

　　北京市市场监督管理局发 布

　　污染源挥发性有机物(总烃、非甲烷总烃

　　苯系物)在线监测系统校准规范

　　Calibration Specification for pollution source on-line

　　Monitoring System for Volatile Organic Compounds

　　归口单 位：北京市市场监督管理局

　　主要起草单位：北京市计量检测科学研究院

　　河北省计量监督检测研究院

　　天津市计量监督检测科学研究院

　　参加起草单位：华电智控(北京)技术有限公司

　　河北先河环保科技股份有限公司

　　本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释

　　本规范主要起草人：

　　潘一廷(北京市计量检测科学研究院)

　　张国城(北京市计量检测科学研究院)刘 硕(河北省计量监督检测研究院)

　　程 鹏(天津市计量监督检测科学研究院)参加起草人：

　　冯 端(北京市计量检测科学研究院)

　　田 莹(北京市计量检测科学研究院)

　　刘少轻(华电智控(北京)技术有限公司)

　　屈晓虎(河北先河环保科技股份有限公司)

　　目录

　　引言 (II)

　　1.范围 (1)

　　2.概述 (1)

　　3.术语 (1)

　　4.计量特性 (1)

　　4.1 示值误差 (1)

　　4.2 重复性 (1)

　　4.3 稳定性 (1)

　　4.4 湿度干扰误差 (1)

　　4.5 氧气干扰误差 (2)

　　5.校准条件 (2)

　　5.1 环境条件 (2)

　　5.2 测量标准及其他设备 (2)

　　6.校准项目和校准方法 (2)

　　6.1 示值误差 (3)

　　6.2 重复性 (3)

　　6.3 稳定性 (4)

　　6.4 湿度干扰误差 (5)

　　6.5 氧气干扰误差 (5)

　　7.校准结果表达 (5)

　　8.复校时间间隔 (6)

　　附录A (7)

　　附录B (9)

　　附录C (10)

　　引言

　　本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

　　本规范的计量特性及校准方法主要参考了JJG1055-2009 在线气相色谱仪、 HJ 38-2017《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》、HJ583-2010《环境空气 苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法》、HJ 584-2010《环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》、HJ1012—2018《环境空气和废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求及检测方法》、HJ1013—2018《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》和HJ1261—2022《固定污染源废气 苯系物的测定-气袋进样》

　　本规范为首次发布。

　　污染源挥发性有机物(总烃、非甲烷总烃、苯系物)在线监测系统

　　1.范围

　　本规范适用于污染源挥发性有机物(总烃、非甲烷总烃、苯系物)在线监测系统的校准。

　　2.概述

　　污染源挥发性有机物(总烃、非甲烷总烃、苯系物)在线监测系统(以下简称“仪器”)采用色谱柱对甲烷、非甲烷总烃和苯系物进行分离，用氢火焰离子化检测器对含碳化合物进行检测，从而实现各组分的定性和定量分析。仪器在环境监测、石油化工、工业涂装、包装印刷等领域有广泛应用，主要由前处理系统、气路系统、检测系统、数据采集、传输与处理系统等部分组成。

　　3.术语

　　3.1 总烃 total hydrocarbons

　　在气相色谱仪的氢火焰离子化检测器上有响应的气态有机化合物的总和。

　　[来源：HJ 38-2017，3.1]

　　3.2 非甲烷总烃 nonmethane hydrocarbons

　　在气相色谱仪的氢火焰离子化检测器上有响应的除甲烷外的其他气态有机化合物的总和[来源：HJ1012-2018，3.2]

　　3.3 苯系物 benzene homologues苯及其衍生物。

　　[来源：GB/T 39298-2020，3.1]

　　4.计量特性

　　4.1 示值误差

　　总烃和非甲烷总烃示值误差：±5%(以碳计)

　　苯系物示值误差：±10.0%。

　　4.2重复性

　　≤2%。

　　4.3稳定性

　　24h内零点漂移和量程漂移：±3%FS。

　　4.4 湿度干扰误差

　　通入60%RH湿度的气体标准物质，湿度干扰误差满足4.1 要求。 4.5 氧气干扰误差

　　氧对非甲烷总烃测量的影响：±5.0%。

　　注：以上指标不适用于符合性判别，仅供参考。

　　5.校准条件

　　5.1 环境条件

　　5.1.1 环境温度：(5～40)℃。

　　5.1.2 相对湿度：≤85%。

　　5.1.3 大气压力：(86～106)kPa。

　　5.1.4 供电电源：(220±22)V，(50±0.5)Hz。

　　5.2 测量标准及其他设备

　　5.2.1 气体标准物质

　　选用空气中甲烷、丙烷混合国家有证气体标准物质作为总烃、非甲烷总烃校准的气体标准物质，标准物质的相对扩展不确定度应不大于 2.0%(k=2);

　　选用氮中苯、甲苯、二甲苯混合国家有证标气作为苯系物校准的气体标准物质，苯系物标准物质的相对扩展不确定度应不大于3%(k=2);

　　空气中甲烷气体标准物质，标准物质的相对扩展不确定度应不大于 1.0%(k=2)。

　　5.2.2 零点气体

　　采用纯度不小于99.999%的氮气或合成空气(其中组成合成空气的氮气与氧气纯度均应不小于 99.999%)。

　　5.2.3 稀释装置

　　用于稀释高浓度气体标准物质的装置，稀释后气体含量的相对扩展不确定度应满足4.2.1的要求。

　　5.2.4 加湿装置

　　气体加湿装置应具有湿度控制功能，稀释后的标准气体相对湿度能够控制在50%RH~70% RH(25℃) 范围内;用于测定加湿稀释后标准气体的温度和相对湿度，温度测量最大允许误差±0.2 ℃;相对湿度测量最大允许误差±4%RH。

　　5.2.5 减压阀和气体管路

　　应使用不与标准气体反应且不易吸附的材质，如不锈钢阀和聚四氟乙烯管路。

　　6.校准项目和校准方法

　　按照仪器说明书要求对仪器进行预热，仪器运行稳定后，按图1所示连接气路。仪器满量程为实际使用时的量程。校准时气体标准物质的流量和浓度点参照仪器说明书。通入零点气体，待读数稳定后，检查仪器零点;再按照相同条件通入高浓度气体标准物质进行量程校准，待读数稳定后，调整仪器的示值与气体标准物质浓度值一致。

　　图1 仪器校准示意图

　　6.1 示值误差

　　仪器通电预热稳定后，从采样口依次通入浓度约为仪器量程20%、50%、80%的气体标准物质，待示值稳定后，读取示值，每种浓度重复测量3次，取算术平均值作为仪器示值。按式(1)计算各浓度点的示值误差。

　　式中：

　　ΔC—— 示值误差，%;

　　C—— 仪器示值的算术平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　Cs—— 通入气体标准物质的浓度值，μmol/mol 或mg/m3。

　　6.2重复性

　　校准零点后，从采样口通入浓度约为满量程80%的气体标准物质，记录仪器稳定示值Ci。撤去气体标准物质，然后通入零点气体使仪器示值回零，再通入上述浓度的气体标准物质，重复测量6次。重复性以单次测量的相对标准偏差来表示。按公式(2)计算重复性。

　　式中：

　　Sr— 相对标准偏差，%;

　　C— 6次仪器示值的算术平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　Ci— 仪器示值，μmol/mol 或mg/m3;

　　n — 测量次数，n = 6。

　　6.3稳定性

　　系统稳定运行后，通入零点气体，待示值稳定后，连续读取并记录被校仪器3次的示值，计算3次示值的平均值记录为z0 ;然后将浓度约为满量程80%的气体标准物质通入系统采样口，待示值稳定后，连续读取并记录被校监测仪3次的示值，计算3次示值的平均值记录示值s0 。撤去气体标准物质，系统连续运行24h(期间不允许任何维护和校准)后，再次通入零点气体和浓度约为满量程80%的气体标准物质，连续读取并记录被校监测仪3次的示值，计算平均值并记录仪器的显示值zi和si(i=1，2，3，4)。按式(3)计算零点漂移：

　　式中：

　　Δzi—24h 零点漂移，%FS;

　　z(-)-0(-)—24h 前3次测量的平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　z-i—24h 后3次测量的平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　R——监测仪的满量程，μmol/mol 或mg/m3。

　　按式(4)计算量程漂移：

　　式中：

　　ΔSi——24h 量程漂移，%FS;

　　s(-)-0(-)——24h 前3次测量的平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　s——24h 后3次测量的平均值，μmol/mol 或mg/m3; R——监测仪的满量程，μmol/mol 或mg/m3。

　　6.4 湿度干扰误差

　　系统稳定运行后，从采样口通入浓度约为80%量程的(总烃和非甲烷总烃以碳计)干燥标准气体，待测量示值稳定后分别记录连续3次测量示值;然后通入60%RH(温度为25 ℃条件下)的同等浓度标准气体，测量示值稳定后分别记录连续3次测量示值。

　　按公式(5)计算湿度干扰误差，取绝对值最大的Δ作为仪器的湿度干扰误差。

　　式中：

　　Δ— 湿度干扰误差，%;

　　ci(-)— 60%RH的标准气体条件下，待测仪器的3次测量平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　c(-)-s(-)—干燥气体条件下，待测仪器的3次测量平均值，μmol/mol 或mg/m3。

　　6.5 氧气干扰误差

　　系统稳定运行后，对仪器依次通入如下标气：

　　1) 高纯氮气+浓度约为量程80%的甲烷气体标准物质(读数作为量程点值a0);

　　2) 90%氮气+约10%氧气+浓度约为量程80%的甲烷气体标准物质(读数作为量程点值a1);

　　3)80%氮气+约20%氧气+浓度约为量程80%的甲烷气体标准物质(读数作为量程点值a2)。首先记录仪器示值a0，再依次通入规定浓度的2)、3)标气，待读数稳定后分别记录示

　　值a1、a2 。检测系统存在甲烷、总烃、非甲烷总烃等多个示值的，以总烃示值为准。重复测量3次，计算平均值a-i。

　　按公式(6)计算氧气干扰误差，取绝对值最大的IRi作为仪器的氧气干扰误差。

　　式中：

　　IRi—氧气干扰误差，%;

　　a(-)i—第i 种标气3次测量的算术平均值，μmol/mol 或mg/m3;

　　a-0—高纯氮气为底的甲烷气体标准物质3次测量的算术平均值，μmol/mol或mg/m3。

　　7.校准结果表达

　　经校准后的仪器应核发校准证书，校准证书应符合JJF1071-2010中5.12的要求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。

　　8.复校时间间隔

　　由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议不超过1年。如果对仪器的检测数据有怀疑或仪器更换主要部件及修理后，应对仪器重新校准。

　　附录A

　　校准原始记录(参考)格式

　　送检单位______________________________校准地点___________________________

　　仪器名称____________________________仪器型号_____________________________

　　制造厂商____________________________仪器编号_____________________________

　　校准依据：

　　1.环境条件：

　　温度_________℃ 湿度____________%RH 大气压kPa 其他_____________2.校准使用的主要计量器具

　　名称

　　编号

　　测量范围 准确度等级/最大允许误差/测量不确定度 证书编号/溯源单位

　　有效期至 3.示值误差

　　气体标准物质名称、浓度 仪器示值 示值误差

　　ΔC 1 2 3 平均值 4.重复性

　　气体标准物质 仪器示值 相对标准偏差 名称、浓度 1 2 3 4 5 6 % 5.湿度干扰误差

　　标气浓度mg/m3 加湿前测量值(mg/m3) 湿度% 加湿后测量值(mg/m3) 湿度影响%FS 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 6.稳定性

　　气体 24h 前3次测量值(mg/m3) 24h 后3次测量值(mg/m3)

　　零点漂移(%FS) 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 气体 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 量程漂移(%FS) 7.氧气干扰误差

　　进样氧气含量 测得值

　　氧干扰 1 2 3 平均值 0% / 10% 20%

　　本次示值误差测量结果的扩展不确定度为：。

　　校准员_______________核验员___________ 校准日期：______年______月______日

　　附录B

　　校准证书(内页)格式(参考)

　　校准项目 校准结果 示值误差 重复性 稳定性 湿度干扰误差 氧气干扰误差

　　附录C

　　示值误差校准结果的不确定度评定示例

　　C.1概述

　　C.1.1 校准方法：按照本校准规范对仪器进行校准。

　　C.1.2 环境条件：符合本校准规范规定的环境条件。

　　C.1.3 测量标准：空气中甲烷、丙烷混合气体标准物质，相对扩展不确定度为Urel=2%(k=2)。

　　C.1.4 被校分析仪：污染源挥发性有机物在线仪器规范。

　　C.2 测量模型

　　示值误差测量模型：

　　(C.1)

　　式中：

　　ΔC—— 相对示值误差;

　　C—— 仪器示值的算术平均值;

　　Cs—— 通入仪器气体标准物质的浓度值。

　　根据测量模型得到：

　　则：

　　灵敏系数：

　　得到：

　　又因为urelurel(Cs )=u2Cs/Cs，得到

　　其中，urel(Cs) 为气体标准物质引入的不确定度，由标物证书提供。urel(C) 为仪器测量引入的不确定度，主要来源仪器测量示值的重复性引入的不确定度。

　　C.3 不确定度来源

　　影响示值测量不确定度的因素有：

　　——气体标准物质的定值不确定度;

　　——测量重复性引入的不确定度，包括：环境条件、人员操作和被校仪器的变动性等各种随机因素。

　　C.4 标准不确定度评定

　　C.4.1 气体标准物质的定值不确定度引入的相对标准不确定度urel(Cs)的评定

　　采用的空气中甲烷、丙烷混合气体标准物质，相对扩展不确定度为2%，包含因子k=2。则气体标准物质的定值不确定度引入的相对标准不确定度urel(Cs) 为：

　　C.4.2 测量重复性引入的相对标准不确定度urel(C) 的评定

　　仪器依次通入浓度为200 mg/m3、500 mg/m3、800 mg/m3 的空气中甲烷、丙烷混合气体标准物质，重复测量6次。具体测量结果见表C.1。

　　表C.1 各校准点测量结果

　　气体标准物质浓度值

　　mg/m3 分析仪示值(mg/m3) 1 2 3 4 5 6 200 199 199 201 199 199 202 500 497 495 503 497 496 497 800 799 796 806 794 795 799

　　各校准点分别按式(C.3)计算相对标准偏差Sr，各校准点相应的相对标准不确定度urel(C) 按式(C.4)计算。

　　urel(C.7)

　　注：本规范规定，每个校准点重复测量3次，取3次示值的算术平均值作为分析仪示值，故n=3。各校准点的相对标准偏差Sr与相对标准不确定度urel的计算结果见表C.2。

　　表C.2 各校准点的实验标准偏差s 与标准不确定度u(C) 的计算结果

　　标准值mg/m3 平均值mg/m3 Sr

　　% urel(C)

　　% 200 201 0.6% 0.4 500 498 0.6% 0.4 800 798 0.5% 0.3 C.5 合成标准不确定度的评定

　　C.5.1 标准不确定度分量一览表

　　各标准不确定度分量一览表见表C.3。

　　表C.3 标准不确定度一览表

　　不确定度来源 气体标准物质浓度值mg/m3 标准不确定度分量符号 标准不确定度值 气体标准物质定值

　　引入的标准不确定

　　度 200 urel (Cs ) 1.0% 500 1.0% 800 1.0% 测量重复性引入的标准不确定度 200

　　urel(C) 0.4% 500 0.4% 800 0.3% C.5.2 合成标准不确定度计算

　　根据公式(5)，在各校准点的合成标准不确定度u(ΔC)按式(C.5)计算结果如下表：

　　C.4污染源挥发性有机物在线监测系统的示值误差合成不确定度

　　校准点CS (mg/m3) 测量值c(一)

　　(mg/m3) ur(c(一))

　　(%) ur(CS)

　　(%) u(Δc)(%) 200 200 0.4 1.0 1.08 500 498 0.4 1.0 1.08 800 798 0.3 1.0 1.05

　　6 扩展不确定度

　　取包含因子k=2，则各校准点相对误差扩展不确定度按式(C.8)计算：

　　U(Δc) = k ×u(Δc)(k=2) (C.8)

　　校准点200 mg/m3：U(Δc) = 2 ×u(Δc)=2.2%;

　　校准点500 mg/m3：U(Δc) = 2 ×u(Δc)=2.2%;

　　校准点800mg/m3 ：U(Δc) = 2 ×u(Δc)=2.1%。