氣溶膠靜電計是國際公認的顆粒計數(shù)最高標準，測量結(jié)果可溯源至電流。其工作原理為：當帶有單一電荷的顆粒氣溶膠進入采樣入口后，顆粒被截流在法拉第杯內(nèi)的高效濾筒，由于空間電荷效應，顆粒表面的電荷會被釋放于法拉第杯中， 形成可測量的電流，該電流值與顆粒數(shù)量濃度的關(guān)系：C= qetQ = IeQ （1）式中：C———顆粒數(shù)量濃度，counts/cm3；q———電量，C；t———采樣時間，s；Q———采樣流，cm3/s；I———電流，A；e———電子電量，量值為1.6×10-19C。本研究中將氣溶膠靜電計串聯(lián)到校準電路中，如圖1所示。其中：采用可輸出0~15V（擴展不確定度為0.005%，k=2）直流電壓的多能過程校準器作為直流電源，高值電阻標稱值為1TΩ（擴展不確定度為0.1%，k=2），且均通過中國計量科學研究院計量校準。通過將氣溶膠靜電計的響應電流值與標準電流值比對，實現(xiàn)對氣溶膠靜電計的校準，校準結(jié)果可溯源至國家電壓及電阻標準。校準研究中， 由于只是對氣溶膠靜電計響應電流而不是絕對電流值進行校準，因此對校準中存在的系統(tǒng)誤差（如泄漏電流、偏置電流等）可以不予考慮。但是，環(huán)境溫度和濕度變化會影響儀器的測量穩(wěn)定性，因此將屏蔽箱內(nèi)溫度和濕度分別控本研究中，通過將待校準凝結(jié)核粒子計數(shù)器與已校準氣溶膠靜電計進行比對，完成對凝結(jié)核粒子計數(shù)器的校準。校準裝置如圖3所示，即經(jīng)0.1μm過濾的潔凈壓縮空氣進入氣溶膠發(fā)生器后，將裝置中的單分散聚苯乙烯乳膠標準粒子（國家標準物質(zhì)GBW12019）霧化。產(chǎn)生的氣溶膠粒子經(jīng)粒子中和器（Am241）后達到波爾茲曼電荷平衡， 再經(jīng)過氣溶膠電遷移分離器，最終產(chǎn)生表面帶有單一電荷的單分散氣溶膠粒子。通過稀釋、補充潔凈空氣、抽氣等技術(shù)手段，使氣溶膠分配器出口處的顆粒濃度達到動態(tài)平衡，并以特定流速流經(jīng)待校準的凝結(jié)核粒子計數(shù)器和已校準的氣溶膠靜電計。與此同時，為了滿足對凝結(jié)核粒子計數(shù)器低濃度范圍的校準，在凝結(jié)核粒子計數(shù)器入口連接一個氣溶膠稀釋器。當稀釋倍數(shù)f已知時（f= Qa+QdQa， 式中：Qa———氣溶膠顆粒的采樣流量，即為CPC的采樣流速5.00cm3/s；Qd———稀釋空氣的采樣流量，可在5.00cm3/s~750cm3/s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)），通過將凝結(jié)核粒子計數(shù)器的測量值CCPC與標準值CFCE/f進行比較，如式（3）所示，從而實現(xiàn)對凝結(jié)核粒子計數(shù)器低濃度范圍的校準。校準結(jié)果如圖4所示。從圖4中可看到當顆粒濃度介于（25~16000）個/cm3 范圍內(nèi)時，凝結(jié)核粒子計數(shù)器具有很好的測量線性，并與氣溶膠靜電計具有很好的一致性和可比性。ΔC=CCPC-CFCE/f （3）在凝結(jié)核粒子計數(shù)器的上述校準過程存在如下不確定度來源：氣溶膠靜電計引入的不確定度u（CFCE），凝結(jié)核粒子計數(shù)器引入的不確定度u（CCPC），稀釋比引入的不確定度u（f）以及凝結(jié)核粒子計數(shù)器制在（25±0.5）℃和10%RH以的測量重復性引入的不確定度u（A）。其：（1）由氣溶膠靜電計的校準結(jié)果可得u（CFCE）≤1.58%；（2）在凝結(jié)核粒子計數(shù)器的測量中，不確定度分量包括：電壓脈沖計數(shù)引入的不確定度、體積流速引入的不確定度和采樣時間引入的不確定度。但是， 電壓脈沖計數(shù)引入的不確定度和采樣時間引入的不確定度可忽略不計，而采樣體積流量可用皂膜流量計（最大示值誤差±1%）進行校準，10次結(jié)果的平均值和標準偏本研究中首先對空氣中顆粒計數(shù)最高標準———氣溶膠靜電計進行了校準， 校準結(jié)果可溯源至我國國家電阻及電壓標準。之后通過與已校準氣溶膠靜電計的比對， 實現(xiàn)對凝結(jié)核粒子計數(shù)器的校準。校準后的凝結(jié)核粒子計數(shù)可作為塵埃粒子計數(shù)器校準的參考標準，其技術(shù)性能完全滿足JJF1190-2008的要求。