Приложение С (справочное). Рекомендуемая методика сравнения пробоотборников в условиях применения

Приложение С
(справочное)

Рекомендуемая методика
сравнения пробоотборников в условиях применения

С.1 Общие положения

Настоящее приложение предназначено в большей степени для пользователей приборов, чем для их изготовителей. В приложении описан метод, рекомендуемый для установления эквивалентности испытуемого прибора и референтного пробоотборника в конкретной рабочей зоне. Определения терминов "испытуемый прибор" и "референтный пробоотборник" приведены в разделе 3. Испытуемый прибор - это пробоотборник аэрозолей или любой другой прибор для измерения содержания частиц аэрозолей, в том числе такой, в котором при измерении в действительности не происходит отбор проб. Эквивалентность двух методов устанавливают с целью обеспечения для пользователей приборов возможности проводить скрининговые или периодические измерения содержания пыли с использованием приборов, которые не прошли лабораторные испытания в соответствии с настоящим стандартом. Референтный и испытуемый пробоотборники должны быть оба либо индивидуальными, либо статическими. Методы, описанные в настоящем приложении, не применяют для сравнений индивидуальных пробоотборников со статическими и наоборот.

Анализ результатов сравнения в условиях применения проводят с использованием корректировочной функции, связывающей значения содержания аэрозоля, полученные с использованием испытуемого и референтного пробоотборников соответственно. При последующем использовании испытуемого пробоотборника в условиях, для которых применима корректировочная функция, полученные результаты преобразуют с помощью корректировочной функции. Вид корректировочной функции будет зависеть как от свойств аэрозоля, находящегося в воздухе при проведении испытания, т.е. его состава, содержания, распределения частиц по размерам, их формы, цвета, показателя преломления, заряда и т.д., так и от условий окружающей среды, задаваемых при проведении испытания, т.е. скорости ветра, температуры, давления, влажности и т.д. Корректировочная функция будет специфической для вида деятельности в рабочей зоне, учитываемой при сравнении, и не может быть признана пригодной для других условий.

В настоящем приложении рекомендованы критерии, на основании которых преобразованные результаты, полученные с помощью испытуемого пробоотборника, признают эквивалентными результатам, полученным с помощью референтного пробоотборника. Если степень эквивалентности неудовлетворительна при сравнении, то это, скорее всего, обусловлено учетом слишком широкого диапазона видов деятельности, а не неудовлетворительными характеристиками пробоотборников. Поэтому сравнительные испытания повторяют для более строго определенной группы лиц, подверженных воздействию загрязненного воздуха, или видов деятельности, пока не будет получена соответствующая степень эквивалентности. В некоторых рабочих зонах особенности производственного процесса и его организация могут быть таковы, что сделать это будет невозможным.

С.2 Методика сравнения

С.2.1 Общие положения

Парные результаты измерений получают с использованием референтного и испытуемого пробоотборников, экспонированных в среде одного и того же аэрозоля. Число полученных пар результатов измерений должно быть по возможности максимальным, но не меньше 10. Измерения должны охватывать диапазон свойств аэрозоля, содержания частиц аэрозолей и условий окружающей среды, наблюдающихся в местах отбора проб, и быть получены, по крайней мере, в течение двух дней (хотя предпочтительно для большего числа дней)*.

Референтный и испытуемый пробоотборники должны работать в соответствии с указаниями, приведенными в руководстве по эксплуатации для каждого из них. Любые отклонения от этих указаний приводят в протоколе сравнения. Признают действительными и рассматривают при анализе результатов только те пробы, которые были получены в соответствии с документированными рабочими процедурами.

С.2.2 Сравнение индивидуальных пробоотборников

На каждом выбранном работнике референтный и испытуемый пробоотборники размещают обычным образом (например, в области плеча/лацкана/воротничка). Пробоотборники размещают как можно ближе друг к другу, но так, чтобы они не оказывали взаимного влияния и не возникало отклонений от их обычных положений. Важно размещать референтный и испытуемый пробоотборники случайным образом, чтобы избежать смещения результатов, связанного с положением при измерении.

С.2.3 Сравнение статических пробоотборников

Входные отверстия референтного и испытуемого пробоотборников размещают как можно ближе друг к другу, но так, чтобы они не оказывали взаимного влияния. Все пробоотборники, для которых критично направление входного отверстия, располагают одинаково по отношению к внешним потокам воздуха.

Опорные значения содержания частиц аэрозолей на входе или в чувствительной зоне испытуемого пробоотборника могут быть получены путем усреднения результатов, полученных с помощью нескольких референтных пробоотборников. Одним из примеров реализации этого подхода является размещение испытуемого пробоотборника в центре равностороннего треугольника, а трех референтных пробоотборников - в его вершинах. Если испытания проводят с использованием пар пробоотборников, расположенных в различных местах, то при каждом испытании меняют их расположение, чтобы избежать смещения результатов, связанных с положением.

С.2.4 Периодическая валидация

Эквивалентность двух методов периодически проверяют путем сравнения небольшого числа результатов, вновь полученных с использованием испытуемого и референтного пробоотборников. Если результаты эксперимента показывают, что корректировочная функция в дальнейшем не может быть применена или если происходит изменение вида деятельности в рабочей зоне, то сравнительные испытания следует повторить по полной программе. Если новые пары результатов сравнительных испытаний адекватно описываются предыдущей корректировочной функцией, то ее следует периодически обновлять путем комбинирования вновь полученных и существующих данных.

С.3 Методы вычислений

С.3.1 Обозначения и сокращения

- i-oe значение содержания (i = 1 до n), полученное с использованием испытуемого пробоотборника;

- i-oe значение содержания, полученное с использованием референтного пробоотборника;

y = f(x) - корректировочная функция, связывающая содержания, полученные с использованием испытуемого пробоотборника, с содержаниями, полученными с использованием референтного пробоотборника;

n - число пар значений содержания частиц аэрозоля, полученных при сравнении в условиях применения;

- отношение i-ого преобразованного значения содержания, полученного с использованием испытуемого пробоотборника, к i-ому значению содержания, полученному с использованием референтного пробоотборника, вычисляемое по формуле

, где .

С.3.2 Оценка корректировочной функции

Вычисляют логарифмы значений , и строят графическую зависимость для пар In () и In (). Функциональную зависимость у = f (х) между значениями содержания частиц аэрозоля, полученными с использованием испытуемого и референтного пробоотборников, получают на основе логарифмических данных по известной методике статистической обработки результатов, описание которой приводят в протоколе испытаний. Получить конкретную функциональную зависимость можно, например методом наименьших квадратов для криволинейной регрессии (см, например [6]). Полученная корректировочная функция должна быть монотонной в том диапазоне измерений, в котором ее будут впоследствии использовать. Корректировочную функцию представляют в виде графика, на котором отмечают парные результаты. Значения параметров корректировочной функции и их неопределенности приводят в протоколе испытаний.

С.3.3 Исключение выбросов

Из последующего анализа исключают пары результатов сравнительных испытаний с отношениями более 2,5 при условии, что а) из каждых 10 пар точек не исключают больше одной пары результатов; и b) в итоге должно остаться, по крайней мере, 10 не исключенных точек.

С.3.4 Остаточная неопределенность после преобразования результатов с помощью корректировочной функции

Вычисляют среднее геометрическое () для отношений по формуле

.

(C.1)

Вычисляют среднее геометрическое стандартное отклонение () для отношений по формуле

.

(С.2)

Если какие-либо выпадающие точки были исключены в соответствии с С.3.3, то n изменяют соответствующим образом.

С.3.5 Эквивалентность

Степень эквивалентности двух методов считают приемлемой, если:

- 1,3 для последующих измерений при содержаниях > 0,5 LV;

- 1,5 для последующих измерений при содержаниях 0,5 LV,

где LV - соответствующее предельно допустимое значение для определяемого вещества.

С.4 Документация

Рекомендуется документировать методику сравнения в соответствии с положениями приведенными ниже.

С.4.1 Общие положения

Приводят перечень персонала, выполняющего испытания, и дату выполнения работы.

С.4.2 Описание испытуемого и референтного пробоотборников

Приводят:

- наименования пробоотборников;

- обобщенный тип, т.е. циклон, отстойник;

- норматив по отбору проб для референтного пробоотборника;

- описание градуировки референтного пробоотборника в отношении расхода;

- описание способа отбора проб с использованием испытуемого пробоотборника;

- факторы, влияющие на измерение.

С.4.3 Критический анализ отбора проб

(См. раздел 5)

Приводят:

- описание способа отбора проб с использованием испытуемого пробоотборника;

- факторы, влияющие на измерение.

С.4.4 Сравнительные испытания пробоотборников в условиях применения

Приводят:

- описание места, в котором проводили сравнительные испытания, и учитываемых видов деятельности;

- описание свойств исследуемого аэрозоля, т.е. состав, содержание, распределение частиц по размеру, их форма, цвет, показатель преломления, заряд и т.д.;

- описание параметров окружающей среды в месте проведения испытаний, т.е. скорости ветра, температуры, давления, влажности и т.д.

С.4.5 Подробное описание плана эксперимента

В протоколе испытаний в виде таблицы приводят план эксперимента с описанием мест размещения пробоотборников во время отбора проб, указанием продолжительности периодов отбора проб, даты, а также числа полученных пар результатов. Приводят подробное описание методов определения содержания частиц аэрозоля, полученного с использованием испытуемого и референтного пробоотборников.

С.4.6 Анализ результатов

Результаты представляют в графической форме, приводя корректировочную функцию, построенную на основе полученных данных. Приводят описание методики получения корректировочной функции.

С.4.7 Эквивалентность

- устанавливают параметры корректировочной функции и их неопределенность;

- устанавливают среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение отношений ;

- устанавливают диапазон значений содержания, в котором испытуемый и референтный пробоотборники рассматривают как эквивалентные.