排放檢測是衡量並控制空氣污染的重要程序，來源包括內燃機車輛、發電廠以及其他會產生廢氣與蒸發排放的動力設備。
懸浮微粒 (Particulate Matter, PM)，亦稱為粒子污染，是用於描述空氣中固體顆粒與液滴的通用術語。一旦吸入，這些微粒可能影響心肺功能，導致嚴重的健康問題。由於潛在的健康風險，無論是排放源或一般環境空氣中的 PM10 與 PM2.5（直徑分別小於 10 µm 與 2.5 µm 的微粒）都受到嚴格監控。
透過濾紙收集 PM 並進行重量分析 (Gravimetric Analysis)，是目前測定環境 PM 濃度及排放量最廣泛使用的技術。
濾紙上的懸浮微粒秤重屬於差減秤重 (Differential Weighing) 應用。由於收集到的微粒質量極其微小，因此在負載微粒前後，都必須對濾紙進行極高精度的秤重。 一般而言，法規規範要求天平必須具備 1 μg 或 0.1 μg 的解析度，並具備相應的重複性。
符合法規規範： 對齊世界級環境監測標準的秤重流程。
消除靜電干擾： 學習如何處理濾紙常見的靜電問題，獲取穩定讀數。
濾紙自動秤重方案： 探索如何透過自動化系統，在受控環境中批次處理數百片濾紙。
設備選型指南： 針對不同粒徑（PM2.5 / PM10）選擇最合適的百萬分之一克級超微量天平。
濾紙上收集的用於排放檢測的懸浮微粒重量可能非常低，因此必須非常準確地執行秤重程序。帶有專用濾紙秤重套件的卓越級微量天平非常適合排放測試。出色的重複性和盡可能低的最小重量提供您所需的秤重性能。
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了解精確的重量分析測量如何幫助實驗室產出可靠、可重複的數據，同時支持對不斷演變的排放法規的準備工作，包括 Euro 7（EU 2024/1257）及其他新興的全球標準。
本指南提供關於濾膜稱重在現代排放測試中的作用的實用見解，並重點說明在維持測量完整性、降低不確定度以及提升實驗室效率方面的關鍵考量。
下載本指南，獲取有關您的排放測試工作流程的專家見解與實用建議。
不論是測量廢氣、蒸發排放還是大氣環境中的 PM，重量法濾紙秤重流程均遵循以下步驟：
初始秤重： 在實驗室中使用天平對空白濾紙進行初次秤重。
前處理與運輸： 將濾紙裝入貼有標籤的濾紙匣中，進行預調節並運送至測試現場。
採樣： 在測試現場，讓空氣或廢氣以已知流速通過濾紙並持續特定時間，PM 會被截留在濾紙上。
回秤： 帶回實驗室後，將負載 PM 的濾紙再次調節並重新秤重。
計算： 扣除空白濾紙重量即可得出 PM 質量（差減秤重）。最後結合採樣體積計算出 PM 濃度。
通常會重複多次測試並保留一份空白濾紙作為參考基準，以消除背景干擾。
空氣潔淨度被世界衛生組織（WHO）視為人類健康與福祉的基本需求。全球各地日益嚴格的排放法規，正推動對更靈敏、更準確且可重複之懸浮微粒（PM）量測技術的需求。監管機構現在不僅要求針對傳統廢氣污染物進行排放測試，也愈來愈要求針對煞車磨耗顆粒等非排氣排放進行測試。這使得重量法濾膜稱重方法、高性能微量天平，以及經認證的實驗室流程的重要性大幅提升。
在美國，發動機與車輛的排放測試主要由美國 EPA 40 CFR Part 1065——發動機測試程序所管轄，其中詳細規定了粒狀物採樣系統、濾膜調理、稱重環境、儀器性能、校正，以及重量法 PM 分析的要求。此外，40 CFR Part 50 建立了國家環境空氣品質標準（NAAQS），其中包括用於環境空氣監測的 EPA PM2.5 聯邦參考方法（FRM）。
在歐洲，排放與空氣品質監測由法規與標準共同規範。最近通過的法規（EU）2024/1257（Euro 7）為車輛排放引入了新要求，包括煞車粒子排放與輪胎磨耗；而 EN 12341（在國家層級發布為 BS EN 12341 與 DIN EN 12341）則定義了測量環境空氣中 PM10 與 PM2.5 濃度的參考重量法。
汽車產業仍然是空氣污染物的重要來源，包括一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、粒狀物（PM）以及溫室氣體（GHGs）。為證明符合規範，製造商必須依據公認的國際標準與監管程序進行排放測試。這些規範日益參考精密的重量測量技術（見下表）以及 ISO/IEC 17025 和 ISO 14065 等實驗室品質系統，以確保結果具可追溯性、可重複性，並適用於法規認證。
重量法濾膜秤重仍是測定懸浮微粒質量最廣泛接受的方法。這些標準定義了濾材、調理期間、稱重室環境控制、靜電中和、天平性能、可追溯性與品質保證的要求。隨著排放限值持續降低，而後處理技術日益有效，實驗室必須以信心與可重複性來量測越來越少量的粒狀物。
| 法規／標準 | PM 量測應用 | 天平建議 |
| EPA 40 CFR Part 1065 | 發動機與車輛廢氣 PM | 微量天平，最小可讀性為 1 μg；對於超低排放與開發測試，建議 0.1 μg。 |
| EPA PM2.5 FRM | 環境空氣監測 | 具 1 μg 可讀性的分析天平或微量天平；許多實驗室採用 0.1 μg 系統以改善不確定度表現。 |
| EN 12341 (BS EN / DIN EN / CEN) | 環境空氣監測（PM10 與 PM2.5） | 約 1 μg 可讀性的微量天平；在需要最低不確定度時，常使用 0.1 μg 系統。 |
| SAE J2943 (2022) | PM 濾膜秤重建議最佳實務 | 高穩定性微量天平，1 μg 或更佳；對現代低排放量測建議 0.1 μg。 |
| UN GTR No. 24 | 煞車排放 PM | 適用於重量法 PM 分析的高性能微量天平；業界實務通常使用 1 μg 或 0.1 μg 可讀性。 |
| Euro 7 (EU 2024/1257) | 廢氣與煞車排放 | 能偵測極低懸浮微粒質量變化的微量天平系統；通常至少 1 μg，且開發與認證實驗室偏好 0.1 μg。 |
| ISO/IEC 17025 | 實驗室認證 | 沒有特定可讀性要求；天平必須經校正、具可追溯性，並能達成量測不確定度目標。 |
法規（EU）2024/1257（Euro 7）透過引入新的耐久性要求、強化的實際道路符合性規定、電動化車輛的電池耐久性要求，以及首次納入煞車顆粒與輪胎磨耗等非排氣排放限值，將排放管制的範圍擴大到傳統廢氣（排氣管）污染物之外。雖然許多污染物的排氣管排放限值與最新的 Euro 6 要求大致相近，但 Euro 7 顯著擴大了車輛排放法規的適用範圍，並在更長的車輛使用期間內導入全壽命符合要求。
新的煞車顆粒排放要求：Euro 7 導入了依據 UN GTR No. 24 方法制定的強制性實驗室煞車排放測試。車輛製造商現在必須透過受控的煞車測功機測試程序，證明其符合煞車粒狀物限值，這些程序旨在模擬真實世界的駕駛條件。這是首項在全球主要法規中，對煞車磨耗顆粒排放訂立具法律約束力限值的規範。
更多資訊請參閱我們專門介紹的Euro 7 煞車測試頁面，內容涵蓋煞車測功機要求、顆粒採樣系統、重量分析方法，以及符合性測試策略。
隨著排放限值持續收緊，而濾膜上的粒狀物載量逐漸降低，實驗室愈來愈需要可讀性為 1 μg 或 0.1 μg 的天平。若再結合受控環境條件與 ISO 認證程序，現代超微量天平即可提供滿足當前法規要求與未來排放測試挑戰所需的性能。
確定懸浮微粒的重量是環境控制和汽車行業排放測試的關鍵任務。
秤重結果需要非常準確，但過程本身面臨許多挑戰，例如靜電荷或溫度對過濾器的影響。因此，不要猶豫，尋求建議！無論您是想購買天平還是需要過濾器秤重/排放檢定應用方面的支援，我們的專家團隊都會為您提供協助。聯繫我們並獲得您需要的幫助。
理想情況下，無塵室更適合進行濾紙自動秤重，以避免周圍空氣的潛在污染，並更好地控制溫度和濕度。或者，可以使用手套箱，但這使得過程相當繁瑣，尤其是在稱量大量過濾器時。此外，濾紙自動秤重機器人還面臨其他幾個挑戰：
濾紙處理
樣品追蹤
為了進一步增加流程複雜性，必須精確追蹤濾紙。每個濾紙都經過預先秤重，放置在貼有標籤的支架中，適應環境，然後運送到測試地點。PM 裝載後，濾紙被運回實驗室並重新稱重。如果沒有適當的故障安全系統來確保濾紙在加工過程中不會混淆，準確性就會受到威脅。
秤重精度
由於有幾份指南規定了要使用的秤重系統，因此所使用的天平必須滿足濾紙秤重應用的需求，這一點至關重要。對於如此小的樣品，天平的最小淨樣品重量至關重要——不能相信秤量低於此重量的樣品具有所需的準確度。
時間
用於排放測試的濾紙秤重可能需要很長時間才能完成。適應過程、往返測試現場的運輸、費力的處理程序以及穩定緩慢的平衡導致典型的汽車尾氣排放測試需要長達 2 天或更長時間才能完成。
梅特勒托利多 XPR微量天平 具有獨特的精度和極低的最小重量。XPR2U 配備特殊的濾紙自動秤重套件，可讀性為 0.2 μg，是濾紙秤重的理想選擇，並具有內置主動質量保證功能的額外優勢，可確保秤量結果符合規定的公差和標準。內建使用者指南可確保精確遵循差動秤重過程。
正確的工具
添加 條形碼閱讀器 可提供快速樣品識別，並方便地自動將加載的濾紙與預先秤重的結果進行匹配，從而加快處理速度並減少處理錯誤。此外，將濾光片穿過防靜電套件的 電極，可以中和存在的任何靜電 荷，並確保測量出真實的 PM 結果。
由於具有多種連接選項，秤重結果可以直接匯出到 PC 上的電子表格或公司資料庫系統，以進行檢查和進一步分析。
梅特勒托利多鑷子經過專門設計，可確保在精密濾紙往返於天平上的儲存濾芯和濾紙秤重套件時正確處理。
觀看此影片，了解梅特勒托利多用於排放檢測的濾紙秤重解決方案的主要產品亮點。從使用分析或微量天平的創新手動解決方案到與 HORIBA 共同開發的帶有機器人系統的全自動解決方案，進行選擇。
梅特勒托利多 XPR 微量天平與 LabX™ 實驗室軟體完全相容。LabX 提供有關天平的完整 SOP 用戶指導。它識別濾紙的加載和卸載，從而簡化和加快過程。
LabX 會自動根據正確的樣品 ID 記錄重量值，並自動執行所有計算，包括空氣浮力校正。
所有數據和結果都安全地保存在集中式數據庫中，提供完全的可追溯性。客製化報告可以列印出來或傳輸到內部資訊系統。
當每天秤重超過 40 個濾紙時， PFS-ONE 濾紙自動秤重機器人與 XPR2U 結合使用，是完美的自動化解決方案。
創新的濾紙支架允許在一個濾芯中完成識別、適應、儲存、運輸和稱重，而無需中斷或移除濾紙。它還充當法拉第籠，從而減少靜電影響。
自動樣品更換可輕鬆進行濾紙預秤重和反秤重，結果可立即傳輸到 PC 進行分析。
如果您使用大型濾紙，例如用於分析工業過濾，梅特勒托利多提供方便且經濟高效的解決方案，用於秤量分析天平上的大型過濾器。透過添加過濾器秤重套件，可以在梅特勒托利多 Excellence 分析天平上方便地秤量最大 110 mm 的濾紙。要秤量最大 150 毫米的濾紙，建議使用專用的 ErgoClip。這兩種解決方案都可以快速輕鬆地安裝在您現有的天平上。
首先，環境很重要。理想情況下，您的天平應放置在溫度穩定且濕度受控的房間內的專用秤重台上。梅特勒托利多微量天平和超微量天平的濾紙秤量套件包含一個特殊的秤量盤，可確保濾紙正確放置在天平上。使用不對稱鑷子正確處理濾紙將有助於確保您的濾紙秤重過程快速且有效率。
PTFE濾膜特別容易產生靜電荷。天平上不穩定的數字表明秤重池受到靜電荷的影響。靜電荷的影響會顯著影響秤量結果。在秤重每個濾紙之前，請使用防靜電套件以去除可能存在的任何電荷。
梅特勒托利多為微量天平和分析天平提供濾紙秤量解決方案。微量天平有兩種不同的濾紙秤量套件，使您能夠秤量直徑從 20 mm 到 70 mm 濾紙;在套件之間切換很容易。為了在分析天平上秤量直徑達 150 mm 的大型濾紙，有兩種濾紙支架解決方案可供選擇。
梅特勒托利多微量濾紙秤重套件包括兩個濾盤。每個都有獨特的輪廓，確保濾紙自動居中。將濾波器居中可消除偏心誤差，以確保結果可重現且可靠。
應制定明確的 SOP，以便在受監管的環境中秤重濾紙。然而，在手動流程中，可能會發生人為錯誤，而在需要許多步濾紙秤量 SOP 工作流程。SOP 的逐步說明在天平顯示器上提供。每個步驟都需要使用者確認，以便您可以確定已遵循 SOP。
任何天平的每次測量都存在不確定性。了解這種不確定性是確保準確秤重結果的關鍵。決定秤重儀器精度的不是可讀性，而是其可重複性。由於濾紙秤量涉及的樣品重量非常小，因此天平的最小淨樣品重量能力也至關重要。
要找到適合您需求的天平，您需要知道要秤量的最小量以及需要秤量的準確度（即在什麼公差下）。
梅特勒托利多的全球秤量標準 GWP® 可協助您選擇合適的天平來滿足您的應用要求。請向您當地的代表詢問免費天平選型建議。確定您現有的天平是否符合您的品質要求。
手動轉錄資料和結果具有固有的錯誤風險。通過將天平 連接到 LabX 軟件 ，您可以完全消除手動轉錄和相關的錯誤風險。LabX 還執行您的所有計算，包括空氣浮力校正，從而消除潛在錯誤的進一步來源。所有資料都安全地保存在集中式資料庫中，因此您可以從完整的資料完整性和可追溯性中進一步受益。
為濾紙貼上標籤並確保根據每個濾紙正確記錄結果至關重要。在處理許多濾紙時，這可能是一個挑戰。透過將天平連接到 LabX、條碼閱讀器和印表機，可以大大簡化該過程。LabX 自動列印條碼標籤。通過使用條形碼，可以唯一識別樣品。LabX 使用條碼自動記錄正確樣品的重量結果。所有數據都安全地保存在集中式數據庫中，提供完全的可追溯性。PFS-ONE 濾紙自動秤重機器人每天可以在全自動過程中處理多達 1,000 個濾紙，所有數據都自動處理。
排放 (Emission) 指的是物質（如氣體、污染物或輻射）從源頭直接釋放或排入環境的過程。
相對而言，環境受體濃度 (Immission) 則是指這些物質在環境中特定位置的呈現或濃度，通常是針對其對人體、動物或生態系統造成影響的地點。
本質上，排放 (Emission) 關注的是源頭的輸出，而 環境受體濃度 (Immission) 關注的是受體端的影響或暴露量
