HJ1287—2023固定污染源廢氣煙氣黑度的測(cè)定林格曼望遠(yuǎn)鏡法

1 適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固定污染源廢氣中煙氣黑度測(cè)定的林格曼望遠(yuǎn)鏡法。

本標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定，不適用于其他顏色煙氣的測(cè)定。

2 規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(biāo)準(zhǔn)。

HJ 608 排污單位編碼規(guī)則

3 術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

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(duì)煙羽黑色程度的感官反應(yīng)指標(biāo)，用林格曼黑度級(jí)表示。

3.3

林格曼黑度級(jí)數(shù)

評(píng)價(jià)煙氣黑度的一種數(shù)值，通過(guò)肉眼觀測(cè)的煙氣黑度與林格曼煙氣黑度圖對(duì)比得到。

3.4

望遠(yuǎn)鏡林格曼煙氣黑度圖

將標(biāo)準(zhǔn)林格曼煙氣黑度圖縮制在望遠(yuǎn)鏡分劃板上一側(cè)，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(jí)，占40%為2 級(jí)，占60%為3 級(jí)，占80%為4 級(jí)，占100%為5 級(jí)，林格曼黑度0級(jí)為分劃板的透明背景。

注：觀測(cè)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(yuǎn)鏡在適當(dāng)?shù)奈恢糜^測(cè)煙羽，將通過(guò)望遠(yuǎn)鏡目視觀察到的煙羽黑度與內(nèi)置望遠(yuǎn)鏡林格曼黑度圖相比較，確定煙氣黑度等級(jí)。

林格曼望遠(yuǎn)鏡光路原理示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 林格曼望遠(yuǎn)鏡光路原理示意圖

5 儀器和設(shè)備

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

作誤差≤0.2 級(jí)（誤差計(jì)算方法見(jiàn)附錄A）；望遠(yuǎn)鏡林格曼黑度圖位于分劃板上一側(cè)，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(yuǎn)鏡支架：應(yīng)可伸縮，便于調(diào)整觀測(cè)視角。

5.3 計(jì)時(shí)器：精度≤1 s。

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

6 觀測(cè)方法

6.1 觀測(cè)位置和條件

6.1.1 觀測(cè)應(yīng)在光照充足的白天進(jìn)行，雨雪天、霧天，嚴(yán)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(yīng)進(jìn)行觀測(cè)。

6.1.2 觀測(cè)煙羽的部位應(yīng)選擇在煙囪出口煙氣黑度最大的地方。

6.1.3 觀測(cè)者與煙囪的距離一般在30 m～1000 m 為宜，應(yīng)確保清晰觀察到煙氣的排放情況。

6.1.4 觀測(cè)煙羽視野范圍內(nèi)無(wú)障礙物阻擋，觀測(cè)仰視角一般不大于45°。

6.1.5 觀測(cè)者視線宜盡量與煙羽飄動(dòng)的方向垂直，如在較強(qiáng)太陽(yáng)光照射下觀測(cè)，光線不應(yīng)來(lái)自觀測(cè)者前方，太陽(yáng)位置宜在觀測(cè)者后方140°角范圍內(nèi)，見(jiàn)圖2。

6.2 觀測(cè)步驟

6.2.1 選定適宜的觀測(cè)位置，將林格曼望遠(yuǎn)鏡的鏡頭，對(duì)準(zhǔn)煙囪出口被測(cè)煙羽，調(diào)節(jié)目鏡焦距，使分劃板上的林格曼黑度圖每個(gè)方塊呈現(xiàn)均勻的灰度，觀察到的煙羽在林格曼黑度圖側(cè)方清晰成像。

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

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

6.2.4 連續(xù)觀測(cè)30 min，一般情況每1 min 觀測(cè)4 次，每15 s 觀測(cè)1 次。對(duì)于煙氣排放穩(wěn)定的污染源，可減少觀測(cè)頻次，每1 min 觀測(cè)2 次，每30 s 觀測(cè)1 次。每次觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)反映觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的煙氣黑度。

6.2.5 觀測(cè)中出現(xiàn)5 級(jí)林格曼黑度時(shí)，停止觀測(cè)，做好記錄。

6.2.6 觀測(cè)結(jié)果≥1 級(jí)林格曼黑度時(shí)，可采用拍照或錄視頻等手段記錄觀測(cè)過(guò)程。

圖2 觀測(cè)視線與太陽(yáng)位置示意圖

7 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)記錄

7.1 觀測(cè)記錄內(nèi)容

觀測(cè)者現(xiàn)場(chǎng)填寫(xiě)觀測(cè)記錄，記錄內(nèi)容包括（但不限于）觀測(cè)日期、污染源信息、林格曼望遠(yuǎn)鏡儀器型號(hào)及編號(hào)、觀測(cè)方法依據(jù)、觀測(cè)點(diǎn)位置、觀測(cè)條件、觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)結(jié)果等?？蓞⒄樟指衤h(yuǎn)鏡煙氣黑度觀測(cè)記錄表（見(jiàn)附錄B）填寫(xiě)。

7.2 觀測(cè)結(jié)果記錄要求

按6.2.4 的規(guī)定，每次觀測(cè)記錄1 個(gè)讀數(shù)，觀測(cè)結(jié)束統(tǒng)計(jì)累計(jì)次數(shù)及累計(jì)時(shí)間。

8 結(jié)果計(jì)算與表示

8.1 結(jié)果計(jì)算

8.1.1 分別統(tǒng)計(jì)每一黑度級(jí)別出現(xiàn)的累計(jì)次數(shù)和時(shí)間，煙氣黑度按30 min 內(nèi)出現(xiàn)累計(jì)時(shí)間超過(guò)2 min的最大林格曼黑度級(jí)計(jì)。

8.1.2 觀測(cè)中出現(xiàn)5 級(jí)林格曼黑度時(shí)，煙氣黑度直接按5 級(jí)計(jì)。

8.2 結(jié)果表示

煙氣黑度觀測(cè)情況統(tǒng)計(jì)與煙氣黑度結(jié)果表示見(jiàn)表1。

表1 煙氣黑度觀測(cè)情況統(tǒng)計(jì)與結(jié)果表示

9 精密度

30 名人員分別對(duì)“模擬1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煙羽圖板”“模擬2 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煙羽圖板”“模擬3 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煙羽圖板”“模擬4 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煙羽圖板”進(jìn)行觀測(cè)，人員間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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 觀測(cè)人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，掌握林格曼望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)煙氣黑度的基本知識(shí)，具有一定的觀察力和判斷能力。觀測(cè)人員的視力、色覺(jué)正常，能準(zhǔn)確分辨林格曼黑度各級(jí)圖像。

10.2 林格曼望遠(yuǎn)鏡首次使用前或維修后使用前，應(yīng)核查確認(rèn)望遠(yuǎn)鏡林格曼煙氣黑度圖，望遠(yuǎn)鏡林格曼煙氣黑度圖誤差（ΔRNi）應(yīng)≤0.2 級(jí)林格曼黑度，ΔRNi 的計(jì)算方法見(jiàn)附錄A。

11 注意事項(xiàng)

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

11.2 觀測(cè)混有冷凝水汽的煙氣，當(dāng)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測(cè)；當(dāng)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測(cè)。

11.3 觀測(cè)煙氣黑度時(shí)，為避免視覺(jué)疲勞，觀測(cè)人員每記錄一個(gè)數(shù)據(jù)，需要將視線移出觀測(cè)區(qū)，休息幾秒后觀測(cè)并記錄下一個(gè)數(shù)據(jù)。

11.4 林格曼望遠(yuǎn)鏡屬精密光學(xué)儀器，注意保護(hù)鏡片表面不被沾污、擦傷，應(yīng)定期維護(hù)保養(yǎng)，妥善保管。

附錄A

（規(guī)范性附錄）

望遠(yuǎn)鏡林格曼黑度圖誤差計(jì)算方法

望遠(yuǎn)鏡林格曼黑度圖誤差按以下方法計(jì)算：

按公式（A.1）得到各林格曼黑度級(jí)數(shù)的計(jì)算值RNi：

RNi=(1－Ti)×5 （A.1）

式中：RNi——i 級(jí)林格曼黑度級(jí)數(shù)計(jì)算值；

i——1，2，3，4，5；

Ti ——i 級(jí)林格曼黑度圖上白格面積所占比例，%；

5——林格曼黑度級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)。

按公式（A.2）計(jì)算各林格曼黑度級(jí)數(shù)的示值誤差ΔRNi，取其中最大的ΔRNi 作為望遠(yuǎn)鏡林格曼黑度

圖誤差。

ΔRNi=|RNi－RNs| （A.2）

式中：ΔRNi ——i 級(jí)林格曼黑度級(jí)數(shù)的示值誤差；

i ——1，2，3，4，5；

RNi ——i 級(jí)林格曼黑度級(jí)數(shù)計(jì)算值；

RNs ——林格曼黑度級(jí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，1～5。

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