Методика взвешивания фильтра на торсионных весах

Весы торсионные ВТ-500 (рис. 4.2) предназначены для взвешивания малых масс (до 500 мг) различного вида веществ.

Рис. 4.2. Весы торсионные

1 – винт; 2 – уровень сферический; 3 – рычаг; 4 –стрелка контрольная;
5 – стрелка отсчетная; 6 – -поводок; 7 – крышка; 8 – коромысло; 9 – крючок;
10 – чашечка (заменяется капроновой нитью с крючком)

Перед взвешиванием фильтра вращением установочных винтов 1 установите весы по уровню 2, откройте крышку 7, подвесьте на крючок 9 коромысла 8 капроновую нить с крючком. Освободите коромысло передвижением вправо рычага арретира 3. Передвижением поводка 6 установите отсчетную стрелку 5 на нулевое деление шкалы циферблата. При этом контрольная стрелка 4 должна совместиться с контрольным штрихом циферблата 4'. Поверните рычаг 3 влево (по часовой стрелке).

Взвешивание фильтра производится в таком порядке:

1. Осторожно подвесьте фильтр на крючок.

2. Включите весы, для чего освободите коромысло (рычаг 3 поверните против часовой стрелки).

3. Плавно поворачивайте (против часовой стрелки) поводок до полного совмещения контрольной стрелки 4 с контрольным штрихом циферблата 4, после чего запишите показания отсчетной стрелки 5.

4. Отключите весы , повернув рычаг 3 по часовой стрелке до упора.

5. Осторожно снимите фильтр с крючка.

6. Переведите стрелку 5 в нулевое положение, повернув поводок 6 по часовой стрелке.

4.2.3. Методика отбора пробы пыли и расчета её концентрации
в воздухе

Отбор пыли из пылевой камеры и расчет её весовой концентрации в воздухе делают в такой последовательности: взвешивание аналитического фильтра до отбора пыли, отбор пробы пыли, повторное взвешивание фильтра после отбора пробы, расчет концентрации пыли в воздухе.

Взвешенный аналитический фильтр вкладывают в патрон-фи­льтродержатель 2 и помещают его в пылевую камеру 1 (см. рис. 4.1.). После этого включают вакуум-компрессор 4 и протягивают через фильтр требуемый объем воздуха (до заметного потемнения фильтра), при этом засекают время отбора пробы пыли и высоту столба жидкости по шкале ротаметра 3. Фильтр с отобранной пробой пыли извлекают из патрона-фильтродержате­ля и взвешивают повторно. Расчет концентрации пыли делают по формуле:

, (4.1)

где Сп – концентрация пыли (мг/м³);

P₁ и Р₂ – вес фильтра до и после отбора пробы пыли (мг);

Vo – объем пропущенного через фильтр воздуха, приведенного к нормальным условиям (м³).

Объем воздуха, приведенный к нормальным условиям, определяется по формуле:

, (4.2)

где V_t – объем пропущенного через фильтр воздуха при данной температуре воздуха (t°) и фактическом атмосферном давлении (В), м³.

Объем пропущенного через фильтр воздуха (V_t) определяется с учетом высоты (h) поднятия шарика по шкале ротаметра 3:

, (4.3)

где Т – время отбора пробы воздуха, мин;

Q_t – объемная скорость протягивания воздуха через фильтр (см.табл. 4.1).

Таблица 4.1

Определение объемной скорости воздуха

h, мм
Qt, л/мин

4.2.4. Установка для определения числа радиоактивных
распадов в пробе пыли (рис. 4.3.)

Установка состоит из счетной камеры 1 и радиометра-рентгеномет­ра 4. Счетная камера 1 снабжена приемной кассетой 2 и детектором радиоактивных измерений. Радиометр-рентгенометр служит для определения числа радиоактивных распадов в исследуемой пробе. Радиометр-рентгено­метр снабжен сменными шкалами, которые переключаются с помощью переключателя диапазонов измерений 6. Включение прибора осуществляется автоматически при повороте переключателя 6 по ходу часовой стрелки. Для проведения измерений фильтр с отобранной пробой пыли помещается в кассету 2, которая вдвигается в счетную камеру 1. Ручка 3 устанавливается против цифры, соответствующей объему отобранной пробы воздуха (в децелитрах). После этого включают частотомер и при положении переключателя 3 на отметке 60 сек кратковременно нажимают кнопку "Пуск". По истечении 1-й минуты подсчет числа распадов прекратится, и показание на табло укажет число распадов в минуту.

Активность изотопа (Бк) в пробе определяют по формуле:

, (4.4)

Расчет концентрации радиоактивных веществ определяют по формуле:

, (4.5)

где Си - концентрация радиоактивных веществ, Ки/л ;

N – скорость счета числа распадов в пробе (имп/мин );

n – поправка на поглощение излучения в пылинках (n=0,8);

К – поправка на разрешающую способность установки (К=1,8);

F – поправка на полную эффективность установки (F=0.8);

v_o – объем отобранного воздуха при нормальных условиях (м³).

Рис. 4.3. Установка для определения числа радиоактивных распадов в пробе пыли

Порядок выполнения работы

К выполнению работы допускаются студенты, изучившие "Инструкцию по технике безопасности при выполнении лабораторных работ" (см. на стенде), а также теоретические вопросы по теме, усвоившие цель и задачи работы.

Работа выполняется в такой последовательности:

- изучаются лабораторные установки для отбора пробы пыли и подсчета числа радиоактивных распадов в пробе пыли;

- взвешивается фильтр до и после отбора пробы пыли из камеры;

- рассчитывается концентрация пыли в воздухе, результат сравнивается с нормой и делается вывод. Для оценки результата используется коэффициент соответствия условий труда нормативным требованиям:

, (4.6)

где – фактическая концентрация пыли;

– предельно-допустимая концентрация пыли (см. Приложение 1).

- в отобранных пробах пыли определяется активность радиоактивных веществ (в Бк), рассчитывается их концентрация в воздухе (Ки/л), результат сравнивается с допустимой нормой и делается вывод. Для оценки результата используется коэффициент соответствия условий труда нормативным требованиям:

, (4.7)

где – фактическая концентрация изотопа в воздухе;

– предельно-допустимая концентрация изотопов (см. Приложение А.4).