GRIMM光学粒径谱仪（OPC）校准原理介绍

GRIMM OPC校准标准要求如下：

样气流速：1.2LPM±5%；

粒子数浓度相关性：±3% 1μm；

粒子数浓度校准：±3% ≥500P/L；

相对质量浓度偏差：±3%或±2μg/m³；

GRIMM OPC的校准方法：首先NIST可追溯单分散PSL小球针对不同粒径通道进行校准，其次使用DR90多分散白云石粉末（0.10~180μm），与母机在0.25~32μm粒径范围内进行逐个通道的校准，最后进行实际环境状况下的测试，仪器测量结果偏差应满足校准标准的要求。

颗粒物粒径检测使用NIST（美国国家标准与技术研究院）认证的单分散PSL小球进行校准。粉尘质量浓度的计算使用白云石粉末进行校准，与参比设备进行比较。所有设备都带有校准报告。

每个厂家使用不同的方法对气溶胶粒径谱仪进行校准。这样一个方法叫做“house standard”（家标准）。为什么呢？因为对于气溶胶粒径谱仪没有全世界通用的校准标准，所有的厂家都应该使用相同的标准气溶胶颗粒物用于粒径校准，如聚苯乙烯、PSL。GRIMM的“calibration house standard”（校准家标准）基于使用PSL小球校准的参比设备与待校准粒径谱仪之间的比较。

厂家对参比设备的校准特性曲线和其所有相关参数（激光波长、检测器位置、检测器开角、PSL折射系数m=1.60 +i0等等）进行了详细计算和测量。厂家提供的参比设备配有多种粒径的PSL样品，颗粒物的粒径测量可以使用这一标准物质进行验证。GRIMM第一台参比设备与来自PMS Boulder Colorado的LAS-X激光气溶胶粒径谱仪进行的比较。经过这个步骤，我能够确保颗粒物粒径测量的准确性。

仪器的粒径使用来自Duke公司的NIST可追溯PSL小球。这意味着测量的是PSL小球光学等效直径。粒径通道指的是电子阈值。当一个颗粒物通过激光光束，入射激光会发生散射，散射光以一个特定角度被一个镜子和检测器收集。检测器捕获的光通量释放出一个原信号，经过放大后，将其归类于不同的粒径通道。因此，气溶胶颗粒的数量和粒径能够被测量。

待校准粒径谱仪使用校准塔（d = 0.6 m L = 1.0 m）中的白云石粉末作为标准气溶胶，在电脑控制的校准过程帮助下与参比设备进行比较和校准。为什么使用白云石粉末？因为白云石粉末无毒、不吸湿、多分散、存储时非常稳定。白云石粉末覆盖GRIMM光学粒径谱仪的整个粒径范围，从大约0.25μm~大于30μm。

由于参比设备和待校准粒径谱仪使用相同的方法生产出来。两台粒径谱仪必须通过白云石粉末得到相同的结果。白云石粉末被短促的无颗粒物的压缩空气（5ms）从圆柱形校准塔顶部吹入，通过整个区域后被均匀分散。一个参比设备和三个或六个待标定设备安装在校准塔底部截面，无颗粒物的压缩空气从校准塔底部吹到顶部，保证气溶胶粒径分布在整个校准过程中可重复再现。

校准过程中，对参比设备和待标定设备的每一个单独通道的数量进行比较。校准软件能够同时比较31个粒径通道。统计学比较是基于2分钟和10分钟两个周期的平均值。取决于要测量的颗粒物浓度，校准软件会自动调整待标定设备的起始点。