Для определения запыленности воздуха весовым методом применяется аспиратор, счетным методом - кониметр.
Установка для определения запыленности воздушной среды состоит из двух пылевых камер, макета цеха, аспиратора, пылесоса, кониметра, аналитических весов (см. рис.1). Исследование проводится в цехе, на рабочих местах, пробы воздуха отбираются на уровне дыхания работающих. Запыленность воздуха имитируется в двух камерах, для чего в нижнюю часть камеры подведена трубка с отверстиями, соединенная с пылесосом.
Аспиратор состоит из воздуходувки, создающей отрицательное давление, электромотора и четырех реометров. Реометры представляют собой конические трубки, внутри которых находятся поплавок из легкого металла. При прохождении воздуха через них последний увлекает поплавок на определенную высоту, величина которой зависит от скорости движения воздуха. Скорость определяют по шкале, отградуированной в литрах в минуту. Два реометра градуированы от 0 до 20 л/мин и служат для отбора проб воздуха на запыленность, остальные два предназначены для отбора проб воздуха при проведении газовых анализов и градуированы от 0 до 1 л/мин. К аспиратору присоединен с помощью резиновых полых трубок аллонж-фильтродержатель, металлический конус в который вставляется фильтр. В данной работе используются аналитические аэрозольные фильтры (АФА). У таких фильтров (в сравнении с фильтрами из ваты и стекловолокна) есть ряд преимуществ: а) высокая эффективность пылеулавливания; б) возможность их взвешивания без высушивания; в) небольшой собственный вес.
Прибор для измерения концентрации пыли в воздухе ИКП-1 предназначен для измерения весовых концентраций пыли в диапазоне 0,1-500 мг/м3. Применение прибора упрощает и ускоряет процесс измерения запыленности воздушной среды по сравнению с весовым методом. Прибор содержит воздухозаборную и электронную части. При помощи микронагнетателя воздух, содержащий частицы аэрозоля, протягивается через зарядную камеру, а затем выбрасывается в атмосферу. Частицы аэрозоля, содержащиеся в воздухе, пролетая в электрическом поле коронного разряда, получают за время импульса короны отрицательный разряд, который пропорционален концентрации частиц аэрозоля в воздухе.
Рис.1. Схема установки для определения запыленности воздушной среды:
1 - аналитические весы; 2 - имитация обстановки цеха, участка; 3,4 - пылевые камеры;
5 - пылесос; 7 - аспиратор; 8 – кониметр.
Кониметр (рис.2) состоит из трех основных частей: воздушного насоса (4), ручного микроскопа (3), вращающегося объекта-шайбы с тридцатью нумерованными полями (8). Прибор ставится на штатив (7) с зеркалом (5). Воздушный насос с поршнем (6) имеет цилиндр объемом 5 см3 для засасывания измеряемого количества воздуха. Окуляр микроскопа (1) устанавливается на сетевой микрометр, чтобы вращением кольца с рифлением, настройка микроскопа (2), сделать изображение пыльного пятна ярче. Сетевой микрометр служит для оценки размеров пылевых частиц (дисперсности): на расстоянии 5 мкм от сторон центрального квадрата нанесены четыре параллельные линии. Величина пылинок, заключенных между ними, составляет не более 5 мкм (рис.3).
Рис.2. Кониметр.
1 - окуляр; 2 - настройка микроскопа; 3 - микроскоп; 4 - воздушный насос; 5 - зеркало;
6 - поршень; 7 - штатив; 8 - объект-шайба.
Рис.3. Центральный квадрат с четырьмя параллельными линиями
Порядок выполнения работы
Весовой метод определения запыленности воздушной среды.
1. Включить пульт управления установки в сеть. На пульте расположены тумблеры для включения в работу пылесосов двух камер, аспиратора, аналитических весов, лампы накаливания.
2. Ознакомиться с правилами работы на аналитических весах (см. планшет).
3. Включить аналитические весы в сеть (тумблер на пульте управления "Весы").
4. Взвесить фильтр на аналитических весах, для чего из обоймы вынуть комплект аналитического фильтра, развернуть защитное кольцо, затем положить его в центр левой чашки весов. Весы выключить, данные занести в табл. 3.
5. Включить аспиратор (тумблер "Аспиратор") и ручкой вентиля отрегулировать необходимую объемную скорость отбора проб воздуха (10-15 л/мин). Выключить аспиратор.
6. После взвешивания (см. п.4) фильтр снять с весов, осторожно расправить и поместить снова в защитное бумажное кольцо и вставить в аллонж, соединенный резиновой трубкой с аспиратором.
7. Аллонж соединить с пылевой камерой №1 (имитация участка, цеха).
8. Включить на 5 сек. пылесос (тумблер “пуск”) для имитации пылевыделения на участке, в цехе. Пылесос выключится автоматически.
9. Включить аспиратор и в течение 5 мин. протягивать через аллонж запыленный воздух. Из аллонжа, за выступ защитного кольца вынуть фильтр с отобранной пробой и поместить в центр левой чашки весов для повторного взвешивания. Результат внести в табл. 3. Расчет весовой концентрации выполнить по формуле, результат занести в табл. 3.
10. По данным измерений дать заключение о состоянии запыленности воздуха в цехе, сравнив результаты с ПДК (задается преподавателем).
11. В той же последовательности провести исследования запыленности воздуха в камере №2 и результаты измерений внести в табл.3.
Таблица 3
Экспериментальные и расчетные данные
| Номер опыта | Масса фильтра, мг | Расход воздуха л/мин | Время отбора пробы, мин | Концентрация пыли мг/м3 | ||
| До опыта | После опыта | Весовой метод | ПДК | |||
| Камера №1 | ||||||
| Камера №2 |
Счетный метод определения запыленности воздушной среды
1. Учитывая, что пробы воздуха с целью определения запыленности уже отобраны в производственных условиях, рассмотреть запыленное поле в микроскоп, для чего:
а) поставить в поле зрения, напротив красной отметки на фланце основания, одно из запыленных полей (по заданию преподавателя);
б) включить настольную лампу для освещения зеркала микроскопа.
2. Определить (ориентировочно) размеры пылинок, зная, что расстояние между сторонами центрального квадрата и четырьмя параллельными ему линиями равно 5 мкм (см. рис. 3).
3. Подсчитать число пылинок различного размера в данном поле и результаты внести в табл. 4.
4. Рассмотреть форму пылинок и записать результаты в табл.4.
5. Сделать вывод о проникающей способности пылинок в дыхательные пути и их вредном действии на организм (в зависимости от формы и дисперсности).
Таблица 4.
Экспериментальные и расчетные данные.
| Наименование пыли | Номер поля | Объем воздуха | Количество пыли | Общее количество пылинок | Форма пылинок | |||||
| до 5 мкм | 5-10 мкм | 10-15 мкм | более 15 мкм | |||||||
| число | % | число | % | число | % | число | % | |||
| 5 см3 |
