HJ1287—2023固定污染源廢氣煙氣黑度的測定林格曼望遠鏡法

HJ1287—2023固定污染源廢氣煙氣黑度的測定林格曼望遠鏡法

1 適用范圍

本標準規定了固定污染源廢氣中煙氣黑度測定的林格曼望遠鏡法。

本標準適用于固定污染源排放的灰色或黑色煙氣在排放口處黑度的測定，不適用于其他顏色煙氣的測定。

2 規范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。

凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。

HJ 608 排污單位編碼規則

3 術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。

3.1

煙羽

從特定出口如煙囪或排氣口排出的氣流（通常是可見(jiàn)的）。

3.2

煙氣黑度

人的視覺(jué)對煙羽黑色程度的感官反應指標，用林格曼黑度級表示。

3.3

林格曼黑度級數

評價(jià)煙氣黑度的一種數值，通過(guò)肉眼觀(guān)測的煙氣黑度與林格曼煙氣黑度圖對比得到。

3.4

望遠鏡林格曼煙氣黑度圖

將標準林格曼煙氣黑度圖縮制在望遠鏡分劃板上一側，由5 個(gè)不同網(wǎng)格黑度的小塊組成，黑色條格的面積占20%為1 級，占40%為2 級，占60%為3 級，占80%為4 級，占100%為5 級，林格曼黑度0級為分劃板的透明背景。

注：觀(guān)測煙羽時(shí)，肉眼通過(guò)目鏡看到的林格曼黑度圖呈均勻灰度。

4 方法原理

利用林格曼望遠鏡在適當的位置觀(guān)測煙羽，將通過(guò)望遠鏡目視觀(guān)察到的煙羽黑度與內置望遠鏡林格曼黑度圖相比較，確定煙氣黑度等級。

林格曼望遠鏡光路原理示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 林格曼望遠鏡光路原理示意圖

5 儀器和設備

5.1 林格曼望遠鏡：望遠鏡視角放大率為7～15 倍；物鏡通光孔徑≥50 mm；望遠鏡林格曼黑度圖制

作誤差≤0.2 級（誤差計算方法見(jiàn)附錄A）；望遠鏡林格曼黑度圖位于分劃板上一側，面積占分劃板視

場(chǎng)面積約1/3，攝像倍率為1.5 倍～2.5 倍。

5.2 林格曼望遠鏡支架：應可伸縮，便于調整觀(guān)測視角。

5.3 計時(shí)器：精度≤1 s。

5.4 風(fēng)向、風(fēng)速測定儀：風(fēng)向八方位或十六方位、風(fēng)速分辨率≤0.1 m/s。

6 觀(guān)測方法

6.1 觀(guān)測位置和條件

6.1.1 觀(guān)測應在光照充足的白天進(jìn)行，雨雪天、霧天，嚴重陰、霾天及風(fēng)速大于4.5 m/s 等不適宜氣象條件下不應進(jìn)行觀(guān)測。

6.1.2 觀(guān)測煙羽的部位應選擇在煙囪出口煙氣黑度最大的地方。

6.1.3 觀(guān)測者與煙囪的距離一般在30 m～1000 m 為宜，應確保清晰觀(guān)察到煙氣的排放情況。

6.1.4 觀(guān)測煙羽視野范圍內無(wú)障礙物阻擋，觀(guān)測仰視角一般不大于45°。

6.1.5 觀(guān)測者視線(xiàn)宜盡量與煙羽飄動(dòng)的方向垂直，如在較強太陽(yáng)光照射下觀(guān)測，光線(xiàn)不應來(lái)自觀(guān)測者前方，太陽(yáng)位置宜在觀(guān)測者后方140°角范圍內，見(jiàn)圖2。

6.2 觀(guān)測步驟

6.2.1 選定適宜的觀(guān)測位置，將林格曼望遠鏡的鏡頭，對準煙囪出口被測煙羽，調節目鏡焦距，使分劃板上的林格曼黑度圖每個(gè)方塊呈現均勻的灰度，觀(guān)察到的煙羽在林格曼黑度圖側方清晰成像。

6.2.2 將通過(guò)林格曼望遠鏡觀(guān)察到的煙氣與望遠鏡林格曼黑度圖進(jìn)行比較，確定煙氣的林格曼黑度級數。

6.2.3 如煙氣黑度處于2 個(gè)林格曼黑度級數之間，可估讀0.5 林格曼黑度級數。

6.2.4 連續觀(guān)測30 min，一般情況每1 min 觀(guān)測4 次，每15 s 觀(guān)測1 次。對于煙氣排放穩定的污染源，可減少觀(guān)測頻次，每1 min 觀(guān)測2 次，每30 s 觀(guān)測1 次。每次觀(guān)測記錄的數據反映觀(guān)測時(shí)間段內的煙氣黑度。

6.2.5 觀(guān)測中出現5 級林格曼黑度時(shí)，停止觀(guān)測，做好記錄。

6.2.6 觀(guān)測結果≥1 級林格曼黑度時(shí)，可采用拍照或錄視頻等手段記錄觀(guān)測過(guò)程。

圖2 觀(guān)測視線(xiàn)與太陽(yáng)位置示意圖

7 現場(chǎng)觀(guān)測記錄

7.1 觀(guān)測記錄內容

觀(guān)測者現場(chǎng)填寫(xiě)觀(guān)測記錄，記錄內容包括（但不限于）觀(guān)測日期、污染源信息、林格曼望遠鏡儀器型號及編號、觀(guān)測方法依據、觀(guān)測點(diǎn)位置、觀(guān)測條件、觀(guān)測時(shí)間和觀(guān)測結果等?？蓞⒄樟指衤h鏡煙氣黑度觀(guān)測記錄表（見(jiàn)附錄B）填寫(xiě)。

7.2 觀(guān)測結果記錄要求

按6.2.4 的規定，每次觀(guān)測記錄1 個(gè)讀數，觀(guān)測結束統計累計次數及累計時(shí)間。

8 結果計算與表示

8.1 結果計算

8.1.1 分別統計每一黑度級別出現的累計次數和時(shí)間，煙氣黑度按30 min 內出現累計時(shí)間超過(guò)2 min的最大林格曼黑度級計。

8.1.2 觀(guān)測中出現5 級林格曼黑度時(shí)，煙氣黑度直接按5 級計。

8.2 結果表示

煙氣黑度觀(guān)測情況統計與煙氣黑度結果表示見(jiàn)表1。

表1 煙氣黑度觀(guān)測情況統計與結果表示

9 精密度

30 名人員分別對“模擬1 級標準煙羽圖板”“模擬2 級標準煙羽圖板”“模擬3 級標準煙羽圖板”“模擬4 級標準煙羽圖板”進(jìn)行觀(guān)測，人員間的相對標準偏差分別為24%、12%、8.5%和6.7%。

10 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

10.1 觀(guān)測人員應經(jīng)過(guò)培訓，掌握林格曼望遠鏡觀(guān)測煙氣黑度的基本知識，具有一定的觀(guān)察力和判斷能力。觀(guān)測人員的視力、色覺(jué)正常，能準確分辨林格曼黑度各級圖像。

10.2 林格曼望遠鏡首次使用前或維修后使用前，應核查確認望遠鏡林格曼煙氣黑度圖，望遠鏡林格曼煙氣黑度圖誤差（ΔRNi）應≤0.2 級林格曼黑度，ΔRNi 的計算方法見(jiàn)附錄A。

11 注意事項

11.1 利用林格曼望遠鏡觀(guān)測煙氣黑度時(shí)，避免望遠鏡林格曼黑度圖和煙羽重疊。

11.2 觀(guān)測混有冷凝水汽的煙氣，當煙囪出口處的煙氣中有可見(jiàn)的冷凝水汽存在時(shí)，可選擇在離開(kāi)煙囪口一段距離看不到水汽的部位或煙羽顏色最深的部位觀(guān)測；當煙氣在離開(kāi)煙囪出口的一段距離后產(chǎn)生冷凝水汽，此時(shí)選擇在煙囪口附近尚未形成冷凝水汽的部位觀(guān)測。

11.3 觀(guān)測煙氣黑度時(shí)，為避免視覺(jué)疲勞，觀(guān)測人員每記錄一個(gè)數據，需要將視線(xiàn)移出觀(guān)測區，休息幾秒后觀(guān)測并記錄下一個(gè)數據。

11.4 林格曼望遠鏡屬精密光學(xué)儀器，注意保護鏡片表面不被沾污、擦傷，應定期維護保養，妥善保管。

附錄A

（規范性附錄）

望遠鏡林格曼黑度圖誤差計算方法

望遠鏡林格曼黑度圖誤差按以下方法計算：

按公式（A.1）得到各林格曼黑度級數的計算值RNi：

RNi=(1－Ti)×5 （A.1）

式中：RNi——i 級林格曼黑度級數計算值；

i——1，2，3，4，5；

Ti ——i 級林格曼黑度圖上白格面積所占比例，%；

5——林格曼黑度級數轉換系數。

按公式（A.2）計算各林格曼黑度級數的示值誤差ΔRNi，取其中最大的ΔRNi 作為望遠鏡林格曼黑度

圖誤差。

ΔRNi=|RNi－RNs| （A.2）

式中：ΔRNi ——i 級林格曼黑度級數的示值誤差；

i ——1，2，3，4，5；

RNi ——i 級林格曼黑度級數計算值；

RNs ——林格曼黑度級數標準值，1～5。

注：如1 級（林格曼黑度級）RNs 取值為1，2 級（林格曼黑度級）RNs 取值為2，以此類(lèi)推。