Методы измерения концентрации пыли и измерительные приборы

Методы измерения концентрации пыли делятся на две общие группы:

1) методы, основанные на предварительном осаждении пыли (прямые)

2) методы без предварительного осаждения пыли (косвенные).

Преимущество методов первой группы - возможность измерения массовой концентрации аэрозоли, К недостаткам их следует отнести циклический характер измерения, высокую трудоемкость, длительность, пробоотбора при измерениях малых концентраций аэрозоля.

Преимуществом методов второй группы является возможность непосредственных измерений в самой пылевоздушной среде, непрерывность измерения, высокая чувствительность и практическая безынерционность измерений, что позволяет использовать их в системах автоматического контроля загрязнения атмосферы в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Существенным недостатком этих методов является влияние изменений дисперсного состава и других свойств аэрозольных частиц на результат измерения.

Краткая характеристика методов первой группы:

- весовой (выделение из пылегазового потока частиц и определение и определения массы путем взвешивания);

- радиоизотопный (поглощение радиоактивного излучения частицами пыли);

- фотометрический (определение оптической плотности пылевого осадка путем измерения поглощения или рассеяния света);

- люминесцентный (ослабление интенсивности излучения флюоресценции за счет осаждения пыли на флюоресцирущем фильтре);

- пьезоэлектрический (изменение частоты колеблющегося элемента при осаждении на него частиц пыли);

- механических вибраций (изменение частоты колеблющегося элемента при осаждении на нем пыли};

- перепада давлений на фильтре (изменение разности давлений на входе и выходе фильтра до и после осаждения на нем пыли);

- счетный (выделение из пылегазового потока частиц и определения их дисперсного состава и количества путем подсчета).

Методы второй группы:

- абсорбционный (поглощение света при прохождении его через пылегазовую среду);

- интегрального светорассеяния (измерение суммарной интенсивности рассеянного света);

- счета частиц по интенсивности рассеянного света (измерение интенсивности рассеянного частицей света);

- голографический (получение фраунгоферовой голограммы);

- лазерного зондирования (поглощение или рассеяние лазерного излучения частицами пыли);

- электроиндукционный (измерение индукционного заряда при движении заряженных частиц);

- контактно-электрический (электризация частиц при соприкосновении с твердым материалом);

- ёмкостный (измерение емкости конденсатора при введении частиц пыли между его пластинками);

- акустический (изменение параметров акустического поля. при наличии частиц).

В СССР и в странах СЭВ гигиеническое нормирование и контроль пылевого фактора осуществляется по гравиметрическим показателям, выраженным в миллиграммах на кубический метр (мг/м³), характеризующим всю массу витающей в зоне дыхания пыли. В ряде зарубежных стран учитывается только так называемая респирабельная или " тонкая" фракция (менее 5 мкм), наряду с кониметрическими данными - числом частиц в определенном объеме воздуха.

В данной лабораторной работе предусмотрено измерение запыленности воздуха весовым методом, принятом в СССР за основной.

Весовой метод основан на пропускании через предварительно взвешенный фильтр определенного объема исследуемого воздуха при помощи аспирационного устройства с последующим взвешиванием загрязненного фильтра.

Концентрация пыли при измерении этим методом выражается её массой, содержащейся в 1 м³ воздуха (мг/м³).

Для измерения концентрации пыли весовым методом используются аспирационные пылеемеры (АЭРА -.автоматический эжекторный. рудничный аспиратор, аспиратор С-822, ПВ-1, ПВ-2М – пылемер весовой и др. ).

Принципиальная схема аспирационного прибора представлена на рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема аспирационного прибора.

При наборе пробы определенный объем исследуемого воздуха с помощью побудителя тяги 5, в качестве которого могут быть использованы эжекторы, вентиляторы, воздуходувки, пылесосы и. др., просасывают через фильтр 1, помещенный в пылезаборный патрон 2. Объём воздуха, просасываемого через фильтр (оптимальной является скорость отбора, равная скорости легочной вентиляции дыхания человека 10-15 л/мин), регулируется краном 3 и измеряется расходомером 4 (реометр, ротаметр).

Для набора проб пыли применяются в основном фильтры АФА-ВП-10 или АФА-ВП-20 (аналитические фильтры аэрозольные с весовым методом определения, площадью 10 или 20 см²) из синтетической ткани ФПП-15.

В реальных условиях отбор проб для определения содержания вредных веществ в воздухе производственных помещений должен проверяться в зоне дыхания при характерных производственных условиях с учетом основных технологических процессов, источников выделения вредных веществ и функционирования технологического оборудования (CCБТ ГОСТ 12.1.005-88). В течение смены или на отдельных этапах технологических процессов в каждой точке должно быть последовательно отобрано такое количество проб (не менее пяти), которое явилось бы достаточным для достоверной гигиенической характеристики состояния воздушной среды.

Обработка замеров

Концентрация пыли в воздухе

, (1)

где m₀– масса чистого фильтра до набора пробы, мг;

m₁ – масса фильтра с пылью, мг;

V₀ – объем воздуха, пропущенного через фильтр, приведенный в соответствии с ГОСТ 12.1.005.-88 к нормальным условиям Т=20⁰С, Р=101.3 кПа (760 мм.рт.ст.), м³

, (2)

где Р – барометрическое давление, кПа;

t – температура воздуха на раобчем месте, ⁰С

V₁ – объем воздуха, пропущенного через фильтр при температуре t и давлении Р, м³,

, (3)

где q – объемный расход пропущенного через фильтр воздуха, л/мин;

τ – время набора пробы, мин.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒