Методы и приборы измерения характеристик запыленности воздуха рабочей зоны
Методы измерения параметров пыли можно разделить на две основные группы: методы, основанные на предварительном осаждении, и методы без предварительного осаждения.
Основным преимуществом методов первой группы является возможность измерения массовой концентрации. К недостаткам следует отнести цикличность измерения, высокую трудоемкость, низкую чувствительность.
В качестве базового для определения массовой концентрации частиц принят метод прокачивания аэрозоля через фильтр с помощью отсасывающего компрессора.
Приборы без предварительного осаждения частиц применяют в основном оптические и электрические методы измерения параметров аэрозоля. Оптические методы основаны на использовании свойств рассеянного и поглощенного в аэрозольной среде оптического излучения.
Электрические методы можно подразделить на индукционный, контактно-электрический, емкостный и пьезоэлектрический.
В основу индукционного метода положено определение наведенного на электроде камеры заряда, возникающего при движении через камеру заряженных частиц.
Контактно-электрический метод основан на способности аэрозоля электризоваться при соприкосновении с твердым телом.
Емкостный метод основан на изменении емкости конденсатора при введении частиц аэрозоля между его пластинами.
Пьезоэлектрический метод основан на возникновении электрических импульсов на электродах пьезокристалла при соударении частиц аэрозоля с кристаллом, причем амплитуда электрических импульсов будет зависеть от массы частицы, ее размеров и скорости соударения с пьезокристаллом.
Перечисленными методами не ограничивается возможность измерения параметров аэрозолей – в настоящее время их насчитывается более 50.
Аспиратор для отбора проб воздуха (модель 822) предназначен для отбора проб воздуха с цель анализа содержащихся в нем примесей. Отбор проб производится при просасывании воздуха через специальные фильтры с определенной скоростью. Зная скорость прохождения воздуха и время его прохождения, определяют объем воздуха, прошедшего через фильтр. Определив количество примесей в фильтрах, можно определить количество примесей в единице объема воздуха.
Измеритель массовой концентрации аэрозольных частиц «Аэрокон» предназначен для непрерывного измерения мгновенных значений массовой концентрации аэрозольных частиц различного происхождения и химического состава в атмосферном воздухе и в воздухе рабочей зоны, а также сигнализации при превышении заданных порогов после градуировки по месту эксплуатации сравнительным методом.
АЭРОИОНИЗАЦИЯ ВОЗДУХА
Фактор ионизации воздуха является важным критерием его качества. Повышенная или пониженная ионизация воздуха относится к группе физических факторов.
Ионизация воздуха – процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в ионы – электрически заряженные частицы, несущие положительный или отрицательный заряд.
Характеристиками ионов являются подвижность и заряд.
Подвижность иона – это отношение средней скорости его дрейфа в направлении электрического поля к напряженности последнего. Подвижность обычно измеряется в см2с-1В-1. По подвижности ионы в воздухе условно делят на два диапазона:
– легкие, у которых носителями являются атомы, молекулы и комплексы молекул;
– средние, тяжелые и ультратяжелые, у которых носителями являются высокодисперсные аэрозольные частицы, в том числе и микроорганизмы.
Граница подвижностей, отделяющая диапазон легких ионов, составляет (0,5±0,3) см2/(с·В).
Наряду с возникновением происходит непрерывное исчезновение аэроионов – их деионизация. Факторами, определяющими деионизацию, являются:
– рекомбинация легких ионов;
– взаимодействие их с аэрозольными частицами и с различными предметами;
– осаждение и рекомбинация на различных фильтрах и в системах очистки воздуха.
В зависимости от соотношения скоростей процессов ионизации и деионоизации устанавливается определенное состояние ионизированности воздушной среды. Основной величиной, характеризующей ионизированность воздуха, является полярная объемная плотность электрического заряда (ПОПЭЗ), равная количеству электрического заряда ионов положительной или отрицательной полярности в единице объема воздуха. ПОПЭЗ в системе СИ выражается в Кл/м3. На практике удобнее использовать дольную единицу 1 пКл/м3.
К нормируемым параметрам ионизированности воздуха относят концентрация (n) легких ионов в воздухе и показатель полярности П:
П = 
(4.1)
где n+ – концентрация положительных легких ионов; n- – концентрация отрицательных легких ионов. Показатель полярности может изменяться от –1 до +1. Часто удобнее вместо показателя полярности применять коэффициент униполярности, равный отношению концентраций положительных и отрицательных легких ионов.
Основным методом измерения ПОПЭЗ аэроионов является аспирационный метод. На этом методе основана работа практически всех аэроионометрических приборов – счетчиков, спектрометров, анализаторов аэроионов и измерителей электропроводности воздуха.
Парк приборов, используемых для измерения концентрации аэроионов, представлен двумя группами приборов:
– универсальные счетчики аэроионов, позволяющие проводить измерения в широком диапазоне электрических подвижностей ионов и представляющие собой сложные лабораторные приборы в стационарном исполнении, например, UT-7003, UT-8401, АСИ-1;
– переносные или портативные счетчики легких ионов, например, АСИ-2, АИ-1, Сапфир-3К, МАС-01.
5. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА