VDI 4202 Blatt 1-2010 Performance criteria for performance tests of automated ambient air measuring systems - Point-related measurement methods for gaseous and particulate air poll.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMindestanforderungen an automatische Immissionsmesseinrichtungen bei der EignungsprfungPunktmessverfahren fr gas- und partikelfrmige LuftverunreinigungenPerformance criteria for performance tests of automated ambient air measuring systemsPoint-related measurement methods fo

2、r gaseous and particulate air pollutantsVDI 4202Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5: Analysen- und Messverfahren IIVDI-RICHTLINIENZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserve

3、d Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2010Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version

4、dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.20 September 2010The draft of this guideline has been subject to public scrutiny afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the

5、 English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6、Bauartanforderungen. . . . . . . . . . . . . . 114.1 Messwertanzeige . . . . . . . . . . . . . . 114.2 Wartungsfreundlichkeit . . . . . . . . . . . 114.3 Funktionskontrolle . . . . . . . . . . . . . 114.4 Rst- und Einlaufzeiten . . . . . . . . . . . 114.5 Bauart . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . 114.6 Unbefugtes Verstellen. . . . . . . . . . . . 114.7 Messsignalausgang . . . . . . . . . . . . . 115 Leistungsanforderungen . . . . . . . . . . . . 125.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.2 Allgemeine Anforderungen anMesseinrichtungen . . . . . . . . . . . . . 125.3 Anforderun

8、gen an Messeinrichtungenfr gasfrmige Luftverunreinigungen. . . . 145.4 Anforderungen an Messeinrichtungenfr partikelfrmige Luftverunreinigungen . 225.5 Anforderungen an Mehrkomponenten-messeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . 256 Prfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256.1 Durchfhrung

9、der Prfung . . . . . . . . . 256.2 Prfinstitute . . . . . . . . . . . . . . . . . 256.3 Prfplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 43 Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Requirements on the instrument design . . . 114.1 Measured value display . . . . . . . . . . 114.2 Easy maintenance . . . . . . . . . . . . . 114.3 Functional check . . . . . . . . . .

11、. . . . 114.4 Set-up times and warm-up times . . . . . . 114.5 Instrument design . . . . . . . . . . . . . 114.6 Unintended adjustment. . . . . . . . . . . 114.7 Data output . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Performance requirements . . . . . . . . . . 125.1 General . . . . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . 125.2 General requirements on measuring systems . . . . . . . . . . . . . 125.3 Requirements on measuring systemsfor gaseous air pollutants. . . . . . . . . . 145.4 Requirements on measuring systemsfor particulate air pollutants . . . . . . . . 225.5 Requirements on multiple-componentmeasur

13、ing systems . . . . . . . . . . . . . 256 Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256.1 Performing the test . . . . . . . . . . . . . 256.2 Test institutes . . . . . . . . . . . . . . . . 256.3 Test design . . . . . . . . . . . . . . . . . 25FrhereAusgaben: 06.02; 11.07 Entwurf, deutschFor

14、mer editions: 06/02; 11/07Draft, in German onlyKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltmesstechnikB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehal

15、ten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 2 VDI 4202 Blatt 1 / Part 1Seite7 Bekanntgabe eignungsgeprfterMesseinrichtungen. . . . . . . . . . . . . . . 268 nderungen an der Messeinrichtung . . . . . 26Anhang A Anforderungen an die Datenqualitt . 27Anhang B Organische Strkomponentenbei der

16、Prfung von Benzol-Messeinrichtungen . . . . . . . . . . 29Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie,

17、 der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die

18、 ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/4202.EinleitungDas Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) istdas magebende Gesetz zur Luftreinhaltung in derBu

19、ndesrepublik Deutschland. Die berwachung undBeurteilung der Luftqualitt wird in nachgeordne-ten Rechtsverordnungen und Verwaltungsvor-schriften (22. BImSchV, 33. BImSchV, TA Luft,4. BImSchVwV) konkretisiert.Die Richtlinien des Rates der Europischen Union zurLuftqualitt setzen neue und strengere Mast

20、be frdie berwachung und Beurteilung der Luftqualitt.Die EU-Rahmenrichtlinie zur Luftqualitt erweitertdie Liste der zu bercksichtigenden Luftschadstoffe.Ergnzend zu den Stoffen (Schwefeldioxid, Stick-stoffdioxid, Schwebestaub, Blei, Ozon), fr die be-reits frher Richtlinien bestanden, werden Luftschad

21、-stoffe wie Feinpartikel, Benzol, Kohlenmonoxid,Page7 Declaration of performance-tested measuring systems . . . . . . . . . . . . . . 268 Changes to the measuring system . . . . . . 26Annex A Data quality objectives . . . . . . . . . 28Annex B Organic interfering components fortesting of benzene mea

22、suring systems . 29Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Preliminary noteThe content of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,reproduction (pho

23、tocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de).We wish to express ou

24、r gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.A catalogue of all available parts of this guide-line series can be accessed on the internet atwww.vdi.de/4202.IntroductionThe German Federal Immission Control Act(BImSchG) is the authoritative law on air pollutioncontrol in the Federal Rep

25、ublic of Germany. The airquality control and assessment is specified in theOrdinances and General Administrative Provisions(22nd BImSchV, 33rd BImSchV, TA Luft, 4th BImSch-VwV) underlying the German Federal ImmissionControl Act.The Directives of the European Union on air qualityset new and more stri

26、ngent measures on air qualitycontrol and assessment. The European Frame Direc-tive on air quality extends the list of air pollutants tobe considered. In addition to the pollutants (sulphurdioxide, nitrogen dioxide, suspended matter, lead,ozone), which were covered by existing Directives,air pollutan

27、ts such as particulate matter, benzene, car-bon monoxide, polycyclic aromatic hydrocarbons,B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 VDI

28、 4202 Blatt 1 / Part 1 3 polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Kad-mium, Arsen, Nickel und Quecksilber einbezogen.Die EU-Tochterrichtlinien zur Luftqualitt setzenzum Teil deutlich strengere Immissionsgrenzwertefest, sodass die Anforderungen an automatische Im-missionsmesseinrichtungen steige

29、n. So werden bei-spielsweise erstmals Anforderungen an die Daten-qualitt gestellt, die eine bestimmte Genauigkeit dermesstechnisch ermittelten Kenngren im Bereichder Immissionsgrenzwerte fordern.Die EU-Tochterrichtlinien wurden durch die22. BImSchV und 33. BImSchV in nationales Rechtumgesetzt. Zur M

30、essung der Luftschadstoffe sindNormen des Europischen Komitees fr Normung(CEN) heranzuziehen, in denen die jeweiligen Refe-renzverfahren beschrieben werden. Andere Messver-fahren drfen von den Mitgliedslndern verwendetwerden, wenn ihre Gleichwertigkeit zum Referenz-verfahren nachgewiesen wird.Die Eu

31、ropischen Normen (CEN-Normen) zu denReferenzverfahren enthalten Anforderungen an dieVerfahrenskenngren der verwendeten Messprinzi-pien sowie Anforderungen an die Durchfhrung derPrfungen. Die vorliegende Richtlinie VDI 4202Blatt 1 fasst die Anforderungen der relevanten CEN-Normen an die Verfahrensken

32、ngren fr die ver-schiedenen Luftschadstoffe zusammen. Soweit not-wendig werden die Anforderungen an die Messein-richtungen konkretisiert und ergnzt. Dies gilt insbe-sondere fr Messprinzipien, die von den in CEN-Nor-men beschriebenen Referenzverfahren abweichen.Die Mindestanforderungen der Richtlinie

33、 VDI 4202Blatt 1 sind die Grundlage und der Mastab fr Eig-nungsprfungen. In der Eignungsprfung wird fest-gestellt, ob eine Messeinrichtung fr eine bestimmteMessaufgabe geeignet ist. Die in einer Labor- undFeldprfung ermittelten Verfahrenskenngren 1werden mithilfe der Mindestanforderungen beurteilt.D

34、as bewhrte Instrument von Mindestanforderungenund Eignungsprfungen ist ein wesentliches Elementeiner umfassenden Qualittssicherung, die weitereBausteine umfasst. Dazu zhlen beispielsweise: aufgabenorientierte Messplanung regelmige Kalibrierung und Funktionskontrolle regelmige Wartung Betreuung durch

35、 qualifiziertes Personal Nachweis der Leistungsfhigkeit in Ringversu-chen und Vergleichsmessungen einheitliche Auswertung und Darstellung derMessergebnissecadmium, arsenic, nickel and mercury are includednow.The EU Daughter Directives on air quality set insome cases more stringent ambient air qualit

36、y limitvalues, which lead to increased requirements on auto-mated ambient air quality measuring systems. TheDirectives set for example for the first time require-ments on the data quality, which require a specific ac-curacy of the characteristics determined by the meas-urements in the range of the a

37、mbient air quality limitvalues.The EU Daughter Directives have been nationally im-plemented by the 22nd BImSchV and 33rd BImSchV.Measurements of air pollutants have to be based onstandards of the European Committee for Standardi-sation (CEN), which describe the corresponding ref-erence methods. Othe

38、r methods of measurement maybe used by the member countries if the equivalencewith the reference method is proven.The European Standards (CEN standards) describingthe reference methods contain requirements on theperformance characteristics of the measuring princi-ples used, as well as requirements o

39、n the performancetesting. The present guideline VDI 4202 Part 1 sum-marizes the requirements on the performance charac-teristics specified in the relevant European Standardsfor the different air pollutants. The requirements onmeasuring systems are substantiated and amended, ifnecessary. This applies

40、 especially to measuring prin-ciples, which deviate from the reference methods de-scribed in European Standards.The performance criteria specified in guidelineVDI 4202 Part 1 are the basis and the standard for theperformance testing. In a performance test a measur-ing system is checked in order to d

41、etermine whetherit is suitable with respect to a specific measurementtask. The performance characteristics 1 determinedin laboratory and field tests are assessed by means ofthe performance criteria.The proven system of performance criteria and per-formance tests is an essential part of an extensiveq

42、uality control, which also includes other elementssuch as: measurement planning with respect to the meas-urement task regular calibration and functional check regular maintenance checking by qualified staff proof of performance in round robin tests andcomparison measurements standardized evaluation

43、and presentation of meas-ured resultsB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 4 VDI 4202 Blatt 1 / Part 1Diese Bausteine sind nicht

44、 Gegenstand dieser Richt-linie. Sie werden zum Teil in anderen Richtlinien undNormen behandelt (siehe VDI 2449 Blatt 1, VDI 4280Blatt 1, VDI 4280 Blatt 2 und VDI 4280 Blatt 3).1 AnwendungsbereichDie Richtlinie VDI 4202 Blatt 1 legt Mindestanfor-derungen an automatische Immissionsmesseinrich-tungen f

45、est. Diese Mindestanforderungen gelten frdie Eignungsprfung von punktfrmig messendenEin- und Mehrkomponentenmesseinrichtungen, diefr Messaufgaben eingesetzt werden, die in nationa-len und europischen Vorschriften definiert werden.Die entsprechenden Messaufgaben sehen die statio-nre und mobile berwac

46、hung von gas- und partikel-frmigen Luftschadstoffen vor.Fr Messeinrichtungen mit Messprinzipien nachDIN EN 14211, DIN EN 14212, DIN EN 14625,DIN EN 14626 und DIN EN 14662-3 sowie nachDIN EN 12341 und DIN EN 14907 sind die Anfor-derungen dieser Richtlinie identisch mit den europ-ischen Anforderungen.

47、Anmerkung 1: Die Mindestanforderungen fr die Eignungspr-fung optischer Fernmesseinrichtungen werden in der RichtlinieVDI 4202 Blatt 2 festgelegt.Anmerkung 2: Die Durchfhrung der Eignungsprfung vonpunktfrmig messenden Ein- und Mehrkomponentenmesseinrich-tungen wird in der Richtlinie VDI 4203 Blatt 3

48、behandelt.2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:2.1 AnalysenfunktionUmkehrfunktion der Kalibrierfunktion.Anmerkung: Die Analysenfunktion ordnet einem Wert derMessgre einen Erwartungs- bzw. Prognosewert der gesuchtenZustandsgre zu.2.2 Automatische Messeinrichtung

49、Vollstndige Messeinrichtung, die automatisch denKonzentrationsverlauf einer oder mehrerer Mess-komponenten kontinuierlich erfasst.2.3 DauerprfungPrfung einer Messeinrichtung an einem oder mehre-ren Orten whrend eines zusammenhngenden Zeit-raums.2.4 EignungsbekanntgabeVerwaltungsakt zur Besttigung der Eignung derMesseinrichtung fr berwachungsaufgaben im ge-setzlich geregelten Bereich. VDI 4203 Blatt 1Anmerkung: Die Bekanntgabe erfolgt