一、儀器自身因素

1. 技術(shù)原理的局限性
   不同檢測原理的儀器對精度的影響不同：

• 光散射法：依賴粉塵顆粒對光的散射強(qiáng)度計算濃度，但若儀器未針對不同粒徑（如 PM2.5、PM10）、不同折射率（如黑煙、白灰）的粉塵進(jìn)行算法優(yōu)化，易出現(xiàn)偏差（例如，相同質(zhì)量濃度的粗顆粒與細(xì)顆粒，散射信號差異可達(dá) 30% 以上）。

• β 射線法：精度受射線源穩(wěn)定性影響，若射線源衰減（如 C-14 半衰期約 5730 年，短期影響小，但長期使用需校準(zhǔn)）或探測器效率下降，會導(dǎo)致測量誤差增大。

• 微量振蕩天平法：濾膜加載粉塵過多時，會影響振蕩頻率穩(wěn)定性，若儀器未及時自動清潔或更換濾膜，精度會顯著下降。

2. 硬件性能差異

• 傳感器精度：光散射法中的激光二極管（波長穩(wěn)定性）、光電探測器（靈敏度），β 射線法中的蓋革計數(shù)器（計數(shù)效率）等核心部件的質(zhì)量，直接決定信號采集的準(zhǔn)確性（例如，劣質(zhì)激光源的波長漂移可能導(dǎo)致 ±5% 以上的誤差）。

• 電路與算法：信號放大電路的噪聲控制、數(shù)據(jù)處理算法的補(bǔ)償能力（如溫濕度補(bǔ)償、粒徑修正）不足，會放大原始信號的誤差（例如，無溫度補(bǔ)償時，環(huán)境溫度變化 10℃可能導(dǎo)致 ±3% 的讀數(shù)偏差）。

• 量程匹配度：儀器量程與實際粉塵濃度不匹配時，精度會驟降。例如，量程 0~10 mg/m3 的儀器，測量 1 mg/m3 以下濃度時誤差可能達(dá) ±10%，而測量 8~10 mg/m3 時誤差可降至 ±5%（量程中段精度通常最高）。

二、環(huán)境干擾因素

1. 溫濕度影響

• 高濕度（＞85% RH）：會導(dǎo)致粉塵顆粒團(tuán)聚（小顆粒黏合成大顆粒），光散射法儀器會因散射面積變化而讀數(shù)偏低（偏差可達(dá) - 15%~-30%）；同時，濕度會影響 β 射線探測器的靈敏度，導(dǎo)致計數(shù)誤差。

• 溫度（＜0℃或＞40℃）：會影響傳感器（如光電二極管、振蕩天平的機(jī)械結(jié)構(gòu)）的穩(wěn)定性，例如低溫可能導(dǎo)致電路噪聲增加，高溫可能使激光源功率衰減。

2. 其他環(huán)境污染物

• 油污、水汽：工業(yè)環(huán)境中的油煙、水霧會附著在傳感器光學(xué)鏡片上，削弱光信號強(qiáng)度，導(dǎo)致光散射法儀器讀數(shù)偏低（長期不清潔可能偏差＞20%）。

• 腐蝕性氣體（如酸堿霧）：會腐蝕 β 射線探測器的金屬部件或光散射法的光學(xué)涂層，降低儀器穩(wěn)定性，短期內(nèi)可能導(dǎo)致 ±5%~±10% 的誤差，長期會造成不可逆損壞。

• 電磁干擾：工業(yè)現(xiàn)場的電機(jī)、變頻器等設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射，可能干擾儀器的電路信號，導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動（例如，無電磁屏蔽設(shè)計的儀器，誤差可能增加 ±8% 以上）。

三、粉塵特性因素

1. 粉塵粒徑分布
   多數(shù)儀器基于 “平均粒徑假設(shè)” 校準(zhǔn)（如以 0.3~10 μm 顆粒為基準(zhǔn)），若實際粉塵粒徑偏離校準(zhǔn)范圍，會導(dǎo)致誤差：

• 例如，光散射法對 0.5~2 μm 顆粒的靈敏度最高，若檢測對象以＞10 μm 的粗顆粒為主，讀數(shù)可能偏低（因粗顆粒散射效率低）；若以＜0.1 μm 的超細(xì)顆粒為主，讀數(shù)可能偏高（因超細(xì)顆粒散射角度大，易被探測器捕捉）。

2. 粉塵物理化學(xué)性質(zhì)

• 折射率與顏色：黑色粉塵（如煤塵）對光的吸收強(qiáng)、散射弱，光散射法儀器可能低估濃度；白色粉塵（如面粉）散射強(qiáng)，可能高估（偏差可達(dá) ±15%）。

• 導(dǎo)電性與黏性：導(dǎo)電性粉塵（如金屬粉塵）可能干擾光電探測器；黏性粉塵（如樹脂粉塵）會黏附在傳感器表面，逐漸削弱信號（例如，水泥廠粉塵可能導(dǎo)致每周 ±2% 的讀數(shù)漂移）。

3. 粉塵濃度波動
   若粉塵濃度瞬間劇烈變化（如車間設(shè)備啟停時），儀器的響應(yīng)速度（通常 0.1~10 秒）可能跟不上，導(dǎo)致瞬時讀數(shù)偏差（例如，響應(yīng)慢的儀器在濃度驟升時，初始讀數(shù)可能比實際低 30%）。

四、操作與維護(hù)因素

1. 校準(zhǔn)狀態(tài)

• 儀器需定期校準(zhǔn)（建議每年 1 次，工業(yè)場景每 6 個月 1 次），若長期未校準(zhǔn)，傳感器漂移會導(dǎo)致精度下降。例如，光散射法儀器未經(jīng)校準(zhǔn)，1 年后誤差可能從 ±5% 增至 ±15% 以上。

• 校準(zhǔn)方法不規(guī)范（如未使用標(biāo)準(zhǔn)粉塵源、校準(zhǔn)環(huán)境與實際場景差異大），會導(dǎo)致 “校準(zhǔn)后仍不準(zhǔn)”（例如，用實驗室潔凈空氣校準(zhǔn)的儀器，在高濕度車間使用時誤差顯著）。

2. 采樣方式與位置

• 采樣流量穩(wěn)定性：泵吸式儀器的流量偏差（如 ±5%）會直接導(dǎo)致濃度測量誤差（因濃度 = 質(zhì)量 / 體積，流量不準(zhǔn)則體積計算錯誤）。

• 采樣點代表性：若采樣點靠近粉塵源（如設(shè)備出風(fēng)口），可能因局部濃度過高超出量程；若遠(yuǎn)離源且無氣流擾動，可能因粉塵分布不均導(dǎo)致讀數(shù)偏低（例如，車間角落采樣可能比實際平均濃度低 40%）。

3. 維護(hù)頻率

• 光學(xué)鏡片、濾膜、采樣泵等部件的清潔 / 更換不及時，會導(dǎo)致精度下降。例如，光散射法儀器鏡片積灰會使光強(qiáng)衰減，3 個月不清潔可能導(dǎo)致讀數(shù)偏低 ±10%~±20%。

總結(jié)