王智慧 李雙定

【摘要】林格曼黑度計是環(huán)保部門及工礦企業(yè)對環(huán)境污染和能源節(jié)約進行監(jiān)測的專用儀器，廣泛應用于環(huán)保、工礦生產等領域。本文根據不同類型的林格曼黑度計提出不同的校準方法，旨在為規(guī)范、準確地校準不同類型的林格曼黑度計提供技術依據，供相關人員參考借鑒。

【關鍵詞】林格曼黑度計；校準方法；林格曼煙氣黑度圖

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.04.016

Study on Calibration Method of Ringelmann Blackness Meter

WANG Zhihui， LI Shuangding

（Guangxi Research Institute of Metrology & Test， Nanning 530007， China）

Abstract： Ringman blackness meter is a specialized instrument used by environmental protection departments and industrial and mining enterprises to monitor environmental pollution and energy conservation， widely used in fields such as environmental protection and industrial and mining production. This article proposes different calibration methods based on different types of Ringmann blackness meters， aiming to provide technical basis for standardized and accurate calibration of different types of Ringmann blackness meters， and provide reference for relevant personnel.

Key words： Ringelmann blackness meter； calibration method； Rringelmann smoke blackness map

林格曼黑度計又稱林格曼煙度計、林格曼測煙望遠鏡等，它是通過林格曼煙氣黑度圖法來測定固定污染源排放煙氣黑度的設備，是隨著科學技術水平的提高而研發(fā)的煙氣林格曼黑度分析設備。該設備是供環(huán)保部門及工礦企業(yè)對環(huán)境污染和能源節(jié)約進行監(jiān)測的專用儀器。作為環(huán)境監(jiān)測的基礎和重要保障，儀器設備應按照要求進行檢定或校準，以保證設備量值的有效性，進而保障后期使用過程中的穩(wěn)定性、一致性和準確性。

目前，國內在林格曼黑度計量值溯源方面尚無相應的國家檢定規(guī)程或校準規(guī)范作為依據。各地計量機構或檢測機構對林格曼黑度計校準依據的方法雖不盡相同，但大多采用的校準方法是使用林格曼黑度圖與林格曼黑度計內嵌的林格曼黑度標準板進行比對測量?，F(xiàn)有方法存在諸多弊端，如對不同種類的林格曼黑度計的校準方法描述不夠全面，測量精度較低，所使用的林格曼黑度圖大多為林格曼黑度計生產廠家自制，作為標準器林格曼黑度等級和測量范圍與林格曼黑度計內嵌黑度圖相同，且誤差范圍大、準確度低，只能作為比對參考，不能滿足量值溯源的基本條件。因此，本文將林格曼黑度計從測量原理上進行區(qū)分，針對不同類型的林格曼黑度計給出具有針對性的校準方法，以及對相應標準器提出要求。

林格曼黑度計按其測量原理可以分為目視黑度計（目視煙塵望遠鏡，以下稱為A類）和光電式黑度計（光電式煙塵望遠鏡，以下稱為B類）。

1A類林格曼黑度計的校準

A類林格曼黑度計可分為雙目望遠系統(tǒng)和單目望遠系統(tǒng)。原理是把通用的標準林格曼煙氣濃度圖縮制在一塊玻璃上，將從望遠鏡目鏡中看到的煙羽黑度與林格曼煙氣濃度圖直接作對比，進而對煙氣黑度進行監(jiān)測，確定煙氣的黑度等級。如圖1所示。

此類林格曼黑度計的校準存在兩種情況，一種為內置玻璃光學分劃板可拆卸，另一種為內置玻璃光學分劃板不可拆卸。為提高測量準確度，應分別采用不同方法進行校準。

1.1內置玻璃光學分劃板可拆卸時林格曼黑度計的校準方法

在內置玻璃光學分劃板可拆卸的情況下，應將玻璃光學分劃板取出，使用影像儀等測量設備對其林格曼黑度圖中不同等級進行校準，校準方法及計算方式如下。

以某企業(yè)生產的內置玻璃光學分劃板可拆卸的林格曼黑度計為例，使用影像測量儀測量2級林格曼黑度的數據見表1。

相對于比對測量只能給出符合范圍，依據此方法進行校準能夠給出準確的校準結果，校準方法更為準確可靠。

1.2內置玻璃光學分劃板無法取出時林格曼黑度計的校準方法

對于內置玻璃光學分劃板無法取出的林格曼黑度計，仍將采用比對測量的方式進行校準。但傳統(tǒng)標準林格曼煙氣黑度圖只具備0級、1級、2級、3級、4級、5級，同被測林格曼黑度計的黑度等級相同，只能在兩個等級之間進行比較，無法得到更為準確的測量結果，因此應對所使用的標準林格曼煙氣黑度圖提出更高的要求。除0級和5級外，在其余每個等級標準板的前后分別增加0.25級標準板，提高比對精度。

具體校準方法為：將林格曼黑度計的測量光路對準標準林格曼煙氣黑度圖，目視測量。除0級全白與5級全黑可直接判斷外，以1級為標準點分別對0.75級、1級、1.25級標準板進行比較測量；2級為標準點分別對1.75級、2級、2.25級標準板進行比較測量；3級為標準點分別對2.75級、3級、3.25級標準板進行比較測量；4級為標準點分別對3.75級、4級、4.25級標準板進行比較測量。以此判斷其誤差范圍，縮小了范圍區(qū)間，提高了測量準確性。

以某企業(yè)生產的內置玻璃光學分劃板不可拆卸的林格曼黑度計為例，測量1～4級林格曼黑度的結果見表2。

2B類林格曼黑度計的校準方法

利用光學傳感器來對目標測量，采用光電轉換及微機新技術，用微電腦模擬林格曼煙氣黑度圖進行對比測量。對煙氣黑度進行自動監(jiān)測打印記錄，所有數據通過微機快速處理，按顯示結果或打印記錄的數據即可確定被測煙氣的林格曼黑度等級。

2.1B類林格曼黑度計示值誤差的校準

應注意，標準林格曼煙氣黑度圖同樣需要進行量值溯源，校準方法可參考前文玻璃光學分劃板的校準方法。

2.2B類林格曼黑度計測量重復性的校準

3結束語

以上研究基本覆蓋了不同類型林格曼黑度計量值溯源所對應的校準方法。林格曼黑度計作為一種廣泛使用在環(huán)境監(jiān)測領域的專用儀器，在實際應用中需要進行校準以保證其精度和可靠性。

【參考文獻】

[1]通用計量術語及定義：JJF 1001—2011[S].

[2]固定污染源排放煙氣黑度的測定林格曼煙氣黑度圖法：HJ/T 398—2007[S].

【作者簡介】

王智慧，男，1984年出生，高級工程師，碩士，研究方向為計量檢定。

李雙定，女，1982年出生，高級工程師，碩士，研究方向為計量檢定。

（編輯：李加鵬）