CN117491234A - 一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，该系统包括：液体发生模块、液滴干燥模块及气动控制模块，所述气动控制模块连接所述液体发生模块，所述液体发生模块连接所述液滴干燥模块，所述液体发生模块用于产生粒径及浓度可控的液滴样品，所述气动控制模块用于实现系统的压力控制，所述液滴干燥模块用于使液滴中的水分蒸发。本发明提供的生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，能够满足生物气溶胶监测仪校准精度的需求，有效填补了标准粒子空白的缺失。
Description
技术领域
本发明涉及生物气溶胶监测技术领域，特别是涉及一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法。
背景技术
生物气溶胶是指悬浮于空气中的含有微生物或生物大分子等生命活性物质的固态或液态微粒，其虽然在空气中的含量相对较少，但吸入少量的生物气溶胶就可能造成严重的健康影响，如引发炎症、过敏以及呼吸道疾病。生物气溶胶中可能含有潜在传染性细菌和病毒，如果发现不及时，极易造成大面积传播。对生物气溶胶的测量不仅是降低健康风险的重要环节，也为众多技术领域和科学提供重要的参考价值。
现有技术中往往采用生物气溶胶监测仪对生物气溶胶进行监测，生物气溶胶监测仪一般以生物体中含有的氨基酸(如：苯基丙氨酸、酪氨酸、色氨酸)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和核黄素等有机分子的荧光检测、生物粒子散射光测量为基础，实现对生物气溶胶样品的判定和定量，具有快速、无损、灵敏等优点，仪器的校准是确保气溶胶光学特性在线测量数据可靠性和质量的关键步骤，为实现对生物气溶胶颗粒的定量、准确测量，需对仪器颗粒计数效率、粒径测量的准确性进行确认和评价，产生特定粒径、浓度及诱导激发荧光特性的气溶胶样品是实现生物气溶胶监测仪校准的基础，现有技术上中的气溶胶样品制作困难，成本高。因此，设计一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，能够满足生物气溶胶监测仪校准精度的需求，有效填补了标准粒子空白的缺失。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种生物气溶胶监测仪的校准系统，包括：液体发生模块、液滴干燥模块及气动控制模块，所述气动控制模块连接所述液体发生模块，所述液体发生模块连接所述液滴干燥模块；
所述液体发生模块用于产生粒径及浓度可控的液滴样品；
所述气动控制模块用于实现系统的压力控制；
所述液滴干燥模块用于使液滴中的水分蒸发。
可选的，所述液体发生模块包括储液瓶、压电晶体喷头、电信号控制器及光学观察组件，所述气动控制模块连接所述储液瓶及压电晶体喷头，所述储液瓶连接所述压电晶体喷头，所述压电晶体喷头连接所述液滴干燥模块，所述液滴干燥模块上设置所述光学观察组件，所述压电晶体喷头连接所述电信号控制器，所述电信号控制器连接计算机。
可选的，所述气动控制模块包括加压泵、负压泵、电动控制器、质量流量控制器及高效过滤器，所述加压泵连接所述质量流量控制器，所述质量流量控制器连接所述高效过滤器，所述高效过滤器连接所述压电晶体喷头，所述加压泵或负压泵连接所述电动控制器，所述电动控制器连接所述储液瓶。
可选的，所述液滴干燥模块包括不锈钢管及加热装置，所述不锈钢管的顶部设置所述压电晶体喷头，所述不锈钢管的外侧设置所述加热装置，所述不锈钢管及加热装置上均设置有观测窗，使用所述光学观察组件通过观测窗进行观测，所述加热装置连接有温度控制器，所述不锈钢管的底部出口处连接有被动补器适配器。
本发明还提供了一种生物气溶胶监测仪的校准方法，应用于上述的生物气溶胶监测仪的校准系统，包括如下步骤：
步骤1：使用超纯水和纯度为99.5％以上的化学试剂配制5种质量浓度均为0.05g/L的色氨酸和氯化钠的混合溶液各100ml，其中，氯化钠和色氨酸的质量比分别为0、0.01、0.1、1、10，将上述溶液分别置于棕色瓶中避光保存，并标记为1#、2#、3#、4#、5#；
步骤2：将溶液1#倒入储液瓶中，选用孔径为40μm的压电晶体喷头，设定加热装置的干燥温度为80℃，调节电控参数产生连续稳定的单分散液滴，并在发生过程中保持其不变，其中，电控参数分别为：上升时间5.0μs、保压时间45μs、回落时间10μs、回波时间40μs、最终上升时间5μs、空载电压12V、恒定电压40V、回波电压-28V、发生频率400Hz；
步骤3：通过光学观察组件获取液滴数字图像，对其进行测量得到液滴的粒径D；
步骤4：经液滴干燥模块干燥后得到单分散固体颗粒样品，计算其体粒径ds及单分散固体颗粒样品的密度；
步骤5：将被动补器适配器与生物气溶胶监测仪相连接，并保持材料流量Q不变且≥1L/min，并计算固体颗粒物样品的数量浓度Cs；
步骤6：记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d和数量浓度测量结果C，分别与粒径ds及数量浓度Cs相比较，实现对生物气溶胶粒径测量结果示值误差的评价和颗粒数量浓度示值误差或计数效率的评价；
步骤7：保持喷嘴、干燥温度及电控参数不变，分别将溶液1#、2#、3#、4#、5#放入储液瓶中，从而产生相同粒径、相同浓度、不同荧光强度的单分散固体气溶胶样品，分别记录生物气溶胶监测仪的对上述5种样品的荧光响应强度，通过线性回归方法计算仪器的响应线性；
步骤8：保持喷嘴、干燥温度及除发生频率外的电控参数不变，在50-1000Hz范围内调节发生频率，从而产生不同数量浓度Cs的单分散气溶胶样品，记录仪器的颗粒数量浓度测量结果C，将C与Cs进行比较，计算得到不同浓度下生物气溶胶监测仪的颗粒数量浓度结果的示值误差或计数效率；步骤9：按照步骤1配制5种质量浓度分别为5×10-4 g/L，5×10-3g/L，5×10-2 g/L，5×10-1 g/L和5 g/L的色氨酸溶液，分别记为a，b，c，d，e，保持喷嘴、干燥温度、电控参数不变，分别将溶液a，b，c，d，e放入储液瓶中，得到固体颗粒物样品，并计算对应的体粒径ds，记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d，分别将d与ds进行比较，计算得到生物气溶胶监测仪在不同粒径下的粒径测量结果的示值误差，其中，体粒径ds及数量浓度Cs的计算公式为：
式中，ds为固体颗粒物样品的粒径，单位为μm，D为液滴直径，单位为μm，C为溶液质量浓度，单位为g/L，ρ为固体颗粒的密度，单位为g/cm3；Cs为固体颗粒的数量浓度，单位为particles/cm3，f为发生频率，单位为Hz，Q为生物气溶胶监测仪的采样流量，其大于等于1L/min，单位为L/min。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，该系统包括液体发生模块、液滴干燥模块及气动控制模块，该系统及方法基于喷墨发生技术(Ink-Jet Aerosol Generator,IJAG)，通过发生参数的优化，实现对不同浓度色氨酸溶液和7-羟基香豆素-4-乙酸液滴的可控发生，液滴经干燥后得到在280nm和360nm激光诱导下具有荧光响应特性的单分散气溶胶标准颗粒，很好地满足生物气溶胶监测仪校准精度的需求，有效填补了标准粒子空白的缺失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例生物气溶胶监测仪的校准系统结构示意图；
图2为被动补气适配器结构示意图；
图3为粒径谱仪的粒径分布测量结果示意图；
图4为不同浓度色氨酸溶液喷墨雾化后的固体颗粒物SEM示意图；
图5为不同浓度7-羟基香豆素-4-乙酸溶液喷墨雾化后的固体颗粒物SEM示意图。
附图标记：1、液滴干燥模块；2、加压泵；3、负压泵；4、电动控制器；5、储液瓶；6、质量流量控制器；7、高效过滤器；8、电信号控制器；9、计算机；10、压电晶体喷头；11、光学观察组件。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，能够满足生物气溶胶监测仪校准精度的需求，有效填补了标准粒子空白的缺失。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明实施例提供的生物气溶胶监测仪的校准系统，包括：液体发生模块、液滴干燥模块1及气动控制模块，所述气动控制模块连接所述液体发生模块，所述液体发生模块连接所述液滴干燥模块1；
所述液体发生模块用于产生粒径及浓度可控的液滴样品；
所述气动控制模块用于实现系统的压力控制；
所述液滴干燥模块1用于使液滴中的水分蒸发。
该系统能够实现0.5-10μm范围内固体颗粒样品的可控发生。
所述液体发生模块包括储液瓶5、压电晶体喷头10、电信号控制器8及光学观察组件11，所述气动控制模块连接所述储液瓶5及压电晶体喷头10，所述储液瓶5连接所述压电晶体喷头10，所述压电晶体喷头10连接所述液滴干燥模块1，所述液滴干燥模块1上设置所述光学观察组件11，所述压电晶体喷头10连接所述电信号控制器8，所述电信号控制器8连接计算机；
压电晶体喷头10采用挤压式原理，由中空且具有弹性的材料组成，并在外部包裹压电陶瓷，喷头下方为孔径为40μm玻璃喷嘴，喷头上方为螺纹接头(用于安装和固定)和进液口，通过直径为0.7mm的聚四氟乙烯管连接，喷头进液口与10mL储液瓶5相接通，电信号控制器8用于发生双极波，波形的所有参数均对液滴生成产生影响，如液滴粒径、下落方向及速度、卫星液滴等，其中，保压时间及回波时间会对液滴粒径和下落方向产生影响，通常，随着两个时间的增大液滴粒径也会增大，但是，液滴粒径上限也受限于喷嘴孔径，而卫星液滴的去除，则需要通过上述电控参数调节、液滴表面电荷消除等技术来实现，电信号控制器通过串行通信(RS-232)进行控制，并提供外部触发器，以连续喷射的模式运行，光学观察组件11为常规组件，主要用于观测液滴的形成及最初的下落过程，主要包括CCD相机、放大镜头和微型三维位移台。
所述气动控制模块包括加压泵2、负压泵3、电动控制器4、质量流量控制器6及高效过滤器7，所述加压泵2连接所述质量流量控制器6，所述质量流量控制器6连接所述高效过滤器7，所述高效过滤器7连接所述压电晶体喷头10，所述加压泵2或负压泵3连接所述电动控制器4，所述电动控制器4连接所述储液瓶5；
所述气动控制模块可实现对发生装置内的压力充注/吹扫、真空吹扫和操作压力控制等，并配有三通开关，可对喷头进行冲洗和倒抽。配备有精密气压调节阀和精密气压数显传感器，分辨率为2mmHg。
所述液滴干燥模块1包括不锈钢管及加热装置，所述不锈钢管的顶部设置所述压电晶体喷头，所述不锈钢管的外侧设置所述加热装置，所述不锈钢管及加热装置上均设置有观测窗，使用所述光学观察组件通过观测窗进行观测，所述加热装置连接有温度控制器，所述不锈钢管的底部出口处连接有被动补器适配器；
不锈钢管的内径为14mm，外部包裹有一层长度约为60cm的加热装置，使得液滴中的水分蒸发，快速变为固体颗粒物，加热温度可在(40～120)℃范围内设定，温度控制采用负反馈调节，末端为圆锥形收口结构，气溶胶出口的管路直径为6mm，用于与颗粒物检测系统的连接，在干燥模块上端接有鞘流气体入口(1L/min)，在干燥模块出口处接有被动补器适配器，其中，被动补器适配器的示意图如图2所示。
本发明还提供给了一种生物气溶胶监测仪的校准方法，应用于上述的生物气溶胶监测仪的校准系统，其中，以发生色氨酸荧光颗粒为例进行详细说明，包括如下步骤：
步骤1：使用超纯水和纯度为99.5％以上的化学试剂配制5种质量浓度均为0.05g/L的色氨酸和氯化钠的混合溶液各100ml，其中，氯化钠和色氨酸的质量比分别为0、0.01、0.1、1、10，将上述溶液分别置于棕色瓶中避光保存，并标记为1#、2#、3#、4#、5#；
步骤2：将溶液1#倒入储液瓶中，选用孔径为40μm的压电晶体喷头，设定加热装置的干燥温度为80℃，调节电控参数产生连续稳定的单分散液滴，并在发生过程中保持其不变，其中，电控参数分别为：上升时间5.0μs、保压时间45μs、回落时间10μs、回波时间40μs、最终上升时间5μs、空载电压12V、恒定电压40V、回波电压-28V、发生频率400Hz；
步骤3：调节微型三维位移台的位置，通过光学观察组件获取液滴数字图像，使用经校准的数字图像分析系统(Imag-J)测量得到液滴的粒径D；
步骤4：经液滴干燥模块干燥后得到单分散固体颗粒样品，计算其体粒径ds及单分散固体颗粒样品的密度，其中，计算其体粒径ds的计算方式如公式(1)所示，单分散固体颗粒样品的密度通过色氨酸和氯化钠的密度值(分别为1.362g/cm3和2.165g/cm3)及其溶液配制时两种溶质的比例计算得到；
步骤5：将被动补器适配器与生物气溶胶监测仪相连接，并保持材料流量Q不变且≥1L/min，并计算固体颗粒物样品的数量浓度Cs；
步骤6：记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d和数量浓度测量结果C，分别与粒径ds及数量浓度Cs相比较，实现对生物气溶胶粒径测量结果示值误差的评价和颗粒数量浓度示值误差或计数效率的评价；
步骤7：保持步骤2中喷嘴、干燥温度及电控参数不变，分别将溶液1#、2#、3#、4#、5#放入储液瓶中，从而产生相同粒径、相同浓度、不同荧光强度的单分散固体气溶胶样品，分别记录生物气溶胶监测仪的对上述5种样品的荧光响应强度，通过线性回归方法计算仪器的响应线性；
步骤8：保持步骤2中喷嘴、干燥温度及除发生频率外的电控参数不变，在50-1000Hz范围内调节发生频率，从而产生不同数量浓度Cs的单分散气溶胶样品，记录仪器的颗粒数量浓度测量结果C，将C与Cs进行比较，计算得到不同浓度下生物气溶胶监测仪的颗粒数量浓度结果的示值误差或计数效率；
步骤9：按照步骤1的方法配制5种质量浓度分别为5×10-4g/L，5×10-3g/L，5×10- 2g/L，5×10-1g/L和5g/L的色氨酸溶液，分别记为a，b，c，d，e，保持步骤2中喷嘴、干燥温度、电控参数不变，分别将溶液a，b，c，d，e放入储液瓶中，参照步骤4得到固体颗粒物样品，并计算对应的体粒径ds，记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d，分别将d与ds进行比较，计算得到生物气溶胶监测仪在不同粒径下的粒径测量结果的示值误差，其中，体粒径ds及数量浓度Cs的计算公式为：
式中，ds为固体颗粒物样品的粒径，单位为μm，D为液滴直径，单位为μm，C为溶液质量浓度，单位为g/L，ρ为固体颗粒的密度，单位为g/cm3；Cs为固体颗粒的数量浓度，单位为particles/cm3，f为发生频率，单位为Hz，Q为生物气溶胶监测仪的采样流量，其大于等于1L/min，单位为L/min。
使用本发明记载的方法可产生含有色氨酸、在280nm激发下具有荧光的单分散固体颗粒物样品，且固体颗粒物样品的粒径、颗粒数量浓度的量值准确可靠。通过改变溶质种类及浓度、发生器的发生频率等参量，实现不同荧光、不同粒径、不同浓度单分散颗粒物样品的可控发生，该方法不仅解决了微米级范围内具有特定荧光单分散颗粒样品的可控发生技术难题，而且填补了微米级范围内颗粒数量浓度量值溯源空白；
在本发明中，保持发生参数不变，通过调节溶液浓度实现(0.5～10)μm单分散固体颗粒样品的可控发生，且其实际值与理论值一致，从而实现对生物气溶胶监测仪粒径通道的校准，保持发生参数及溶液中的溶质总质量不变，通过调节荧光物质与调剂溶质的配比，实现具有不同荧光强度的单分散气溶胶标准颗粒的可控发生，从而实现对生物气溶胶监测仪荧光响应线性的校准。保持发生参数及溶质总质量不变，通过改变荧光物质的种类及发生频率，实现不同荧光特性单分散荧光颗粒的可控发生，从而满足生物气溶胶监测仪在不同激发波长下的颗粒计数效率及响应特性，且校准结果可溯源至国际单位(SI单位)。
基于本发明记载的系统及方法进行验证，分别制备得到5种质量浓度分别为5×10-4g/L，5×10-3g/L，5×10-2g/L，5×10-1g/L和5g/L的色氨酸溶液，分别对上述溶液进行喷墨雾化和干燥，得到不同粒径的单分散固体气溶胶样品；
使用气溶胶粒径谱仪对上述5种样品的粒径分布进行了测量，结果参见图3中a部分，使用滤膜或硅片对固体气溶胶样品进行了收集，并使用扫描电子显微镜对其形貌进行了观测，结果见图4；
分别制备得到5种质量浓度分别为5×10-4g/L，5×10-3g/L，5×10-2g/L，5×10-1g/L和5g/L的7-羟基香豆素-4-乙酸溶液，分别对上述溶液进行喷墨雾化和干燥，得到不同粒径的单分散固体气溶胶样品；
使用气溶胶粒径谱仪对上述5种样品的粒径分布进行了测量，结果参见图3中b部分，使用滤膜或硅片对固体气溶胶样品进行了收集，并使用扫描电子显微镜对其形貌进行了观测，结果见图5。
本发明与传统校准方法相对比，在传统的生物气溶胶监测仪校准方法中，需选用具有特定荧光的聚苯乙烯微球，之后采用雾化发生技术将其变为分散于气体中的颗粒物样品，在该方法中，由于特定波段荧光微球的缺失、雾化过程中溶液表面活性剂的影响、雾化效率等因素，无法产生单分散、高浓度的荧光颗粒物样品，而在本发明中，通过水溶性荧光物质的选择、溶液浓度调控、电控参数调节等，实现不同荧光、不同粒径、不同浓度单分散颗粒物样品的可控发生，本发明记载的方法不仅解决了传统发生技术中微米级范围内具有特定荧光单分散颗粒样品的可控发生技术难题，而且填补了微米级范围内颗粒数量浓度的量值溯源空白和生物气溶胶监测仪校准的计量技术空白。
本发明提供的生物气溶胶监测仪的校准系统及方法，该系统包括液体发生模块、液滴干燥模块及气动控制模块，该系统及方法基于喷墨发生技术(Ink-Jet AerosolGenerator,IJAG)，通过发生参数的优化，实现对不同浓度色氨酸溶液和7-羟基香豆素-4-乙酸液滴的可控发生，液滴经干燥后得到在280nm和360nm激光诱导下具有荧光响应特性的单分散气溶胶标准颗粒，很好地满足生物气溶胶监测仪校准精度的需求，有效填补了标准粒子空白的缺失。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种生物气溶胶监测仪的校准系统，其特征在于，包括：液体发生模块、液滴干燥模块及气动控制模块，所述气动控制模块连接所述液体发生模块，所述液体发生模块连接所述液滴干燥模块；
所述液体发生模块用于产生粒径及浓度可控的液滴样品；
所述气动控制模块用于实现系统的压力控制；
所述液滴干燥模块用于使液滴中的水分蒸发。
2.根据权利要求1所述的生物气溶胶监测仪的校准系统，其特征在于，所述液体发生模块包括储液瓶、压电晶体喷头、电信号控制器及光学观察组件，所述气动控制模块连接所述储液瓶及压电晶体喷头，所述储液瓶连接所述压电晶体喷头，所述压电晶体喷头连接所述液滴干燥模块，所述液滴干燥模块上设置所述光学观察组件，所述压电晶体喷头连接所述电信号控制器，所述电信号控制器连接计算机。
3.根据权利要求1所述的生物气溶胶监测仪的校准系统，其特征在于，所述气动控制模块包括加压泵、负压泵、电动控制器、质量流量控制器及高效过滤器，所述加压泵连接所述质量流量控制器，所述质量流量控制器连接所述高效过滤器，所述高效过滤器连接所述压电晶体喷头，所述加压泵或负压泵连接所述电动控制器，所述电动控制器连接所述储液瓶。
4.根据权利要求1所述的生物气溶胶监测仪的校准系统，其特征在于，所述液滴干燥模块包括不锈钢管及加热装置，所述不锈钢管的顶部设置所述压电晶体喷头，所述不锈钢管的外侧设置所述加热装置，所述不锈钢管及加热装置上均设置有观测窗，使用所述光学观察组件通过观测窗进行观测，所述加热装置连接有温度控制器，所述不锈钢管的底部出口处连接有被动补器适配器。
5.一种生物气溶胶监测仪的校准方法，应用于权利要求1-4任一所述的生物气溶胶监测仪的校准系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：使用超纯水和纯度为99.5％以上的化学试剂配制5种质量浓度均为0.05g/L的色氨酸和氯化钠的混合溶液各100ml，其中，氯化钠和色氨酸的质量比分别为0、0.01、0.1、1、10，将上述溶液分别置于棕色瓶中避光保存，并标记为1#、2#、3#、4#、5#；
步骤2：将溶液1#倒入储液瓶中，选用孔径为40μm的压电晶体喷头，设定加热装置的干燥温度为80℃，调节电控参数产生连续稳定的单分散液滴，并在发生过程中保持其不变，其中，电控参数分别为：上升时间5.0μs、保压时间45μs、回落时间10μs、回波时间40μs、最终上升时间5μs、空载电压12V、恒定电压40V、回波电压-28V、发生频率400Hz；
步骤3：通过光学观察组件获取液滴数字图像，对其进行测量得到液滴的粒径D；
步骤4：经液滴干燥模块干燥后得到单分散固体颗粒样品，计算其体粒径ds及单分散固体颗粒样品的密度；
步骤5：将被动补器适配器与生物气溶胶监测仪相连接，并保持材料流量Q不变且≥1L/min，并计算固体颗粒物样品的数量浓度Cs；
步骤6：记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d和数量浓度测量结果C，分别与粒径ds及数量浓度Cs相比较，实现对生物气溶胶粒径测量结果示值误差的评价和颗粒数量浓度示值误差或计数效率的评价；
步骤7：保持喷嘴、干燥温度及电控参数不变，分别将溶液1#、2#、3#、4#、5#放入储液瓶中，从而产生相同粒径、相同浓度、不同荧光强度的单分散固体气溶胶样品，分别记录生物气溶胶监测仪的对上述5种样品的荧光响应强度，通过线性回归方法计算仪器的响应线性；
步骤8：保持喷嘴、干燥温度及除发生频率外的电控参数不变，在50-1000Hz范围内调节发生频率，从而产生不同数量浓度Cs的单分散气溶胶样品，记录仪器的颗粒数量浓度测量结果C，将C与Cs进行比较，计算得到不同浓度下生物气溶胶监测仪的颗粒数量浓度结果的示值误差或计数效率；
步骤9：按照步骤1配制5种质量浓度分别为5×10-4g/L，5×10-3g/L，5×10-2g/L，5×10- 1g/L和5g/L的色氨酸溶液，分别记为a，b，c，d，e，保持喷嘴、干燥温度、电控参数不变，分别将溶液a，b，c，d，e放入储液瓶中，得到固体颗粒物样品，并计算对应的体粒径ds，记录生物气溶胶监测仪的粒径测量结果d，分别将d与ds进行比较，计算得到生物气溶胶监测仪在不同粒径下的粒径测量结果的示值误差，其中，体粒径ds及数量浓度Cs的计算公式为：
式中，ds为固体颗粒物样品的粒径，单位为μm，D为液滴直径，单位为μm，C为溶液质量浓度，单位为g/L，ρ为固体颗粒的密度，单位为g/cm3；
Cs为固体颗粒的数量浓度，单位为particles/cm3，f为发生频率，单位为Hz，Q为生物气溶胶监测仪的采样流量，其大于等于1L/min，单位为L/min。
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