Колобашкина лабы+практика / 2 лаба пыль

1. Цель:

Ознакомление с вредным воздействием аэрозольного загрязнения воздушной среды на организм человека, с влиянием на качество и надежность электронных изделий и приборов, с санитарными и технологическими нормами на содержание пыли в воздухе рабочей зоны.

Изучить методы и приборы для измерения концентрации и дисперсного состава пыли в производственных помещениях.

2. Функциональные схемы и технические характеристики, используемые в работе:

2.1. ИКП-5

Анализатор пыли ИКП-5 предназначен для измерения поверхностной и массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе и в воздухе рабочей зоны. Принцип действия – электроиндукционный.

Рисунок 2.1. Функциональная схема анализатора пыли ИКП-5

Аэрозольные частицы, содержащиеся в объеме воздуха, который прошел через зарядную камеру за время импульса коронного разряда, получают отрицательный заряд. В паузах между высоковольтными импульсами аэрозольные частицы не заряжаются. Таким образом, поток исследуемого аэрозоля оказывается промодулированным по плотности несомого им объемного заряда. Проходя через измерительную камеру, заряженные частицы пыли индуцируют на ее электроде ток, который создает напряжение на входном сопротивлении усилителя. Амплитуда напряжения пропорциональна общему заряду всех частиц, находящихся в объеме измерительной камеры. Переменное напряжение усиливается усилителем и измеряется стрелочным прибором, проградуированным в единицах массовой концентрации «мг/м 3». Заряд, полученный каждой аэрозольной частицей в зарядной камере, пропорционален ее поверхности. Поэтому прибор ИКП-5 позволяет измерять как поверхностную, так и, после соответствующей градуировки, массовую концентрацию дисперсной фазы аэрозоля

Технические характеристики анализатора пыли ИКП-5:

— диапазоны измерения массовой концентрации пыли, 0,01-30

— пределы относительной погрешности прибора при измерении массовой концентрации пыли (на тестовой пыли), не более , 25

— единица наименьшего разряда шкалы прибора, 0,001

— время установления показаний не более, 10

— питание прибора осуществляется от сети постоянного тока напряжением 12 или от сети 220 , 50 ;

— потребляемая мощность не более, 20.

2.2. Пылемер АЗ-5

Фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц АЗ-5 предназначен для измерения счетной концентрации аэрозольных частиц с диаметрами от 0,3 до 10 мкм в воздухе и неагрессивных газах.

Рисунок 2.2. Функциональная схема счетчика аэрозольных частиц АЗ-10

Область применения: определение классов чистоты чистых помещений в соответствии с ГОСТ ИСО 14644-1-2002 «Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды».

Принцип действия прибора основан на регистрации рассеянного оптического излучения. В качестве источника света используется лазерный диод. Излучаемый источником свет попадает в измерительную камеру. Находящиеся в траектории луча аэрозольные частицы рассеивают падающее излучение.

Регистрация рассеянного света осуществляется фотоприемником, расположенным под углом 90 градусов по отношению к источнику излучения. Прямое излучение попадает в световую ловушку, выполненную в виде абсолютно черного тела, в которой поглощается. Интенсивность светового импульса пропорциональна размеру частицы, а количество световых импульсов определяет число аэрозольных частиц. Прокачка анализируемой пробы осуществляется под воздействием разрежения, создаваемого встроенным вакуумным насосом.

Частицы аэрозоля всасываются через штуцер отбора пробы в измерительную камеру через фокусирующее сопло, которое ориентировано так , чтобы воздушный поток проходил через лазерный луч, просвечивающий измерительную камеру. Благодаря количественной связи между размером частицы и интенсивностью рассеянного света, определяется размер частицы. Количество прошедших через луч частиц совпадает с числом световых импульсов рассеянного света.

Фотоприемник преобразует импульсы рассеянного частицами света в электрические импульсы, которые усиливаются усилителем и поступают в блок счетчиков/компараторов. Компараторы выделяют сигналы заданных уровней и подают их на соответствующие счетчики. По истечении заданного времени прибор прекращает счет частиц и индицирует результаты.

Результаты измерений счетной концентрации аэрозольных частиц представляются в дифференциальном и интегральном видах.

Технические характеристики счетчика аэрозольных частиц АЗ=10:

— диапазон измерения счетной концентрации аэрозольных частиц,

число от 100 до 5 105 объемный расход отбираемой пробы, от 2,0 до 2,4 36

— пределы допускаемой относительной погрешности

измерения счетной концентрации аэрозольных частиц, 20%

— потребляемая мощность не более, ВА 3

— средний срок службы, лет 10

3. Расчетные формулы:

(2.1) — где d₁₀ — средний арифметический диаметр частиц, — средний диаметр i-го интервала диаметров,

— количество частиц i-го интервала диаметров,

— общее количество частиц;

(2.2) — где d₂₀ — средний квадратичный диаметр частиц;

(2.3) — где d₃₀ — средний кубический диаметр частиц;

4. Результаты расчета “средних” диаметров:

1. 

5. Вывод:

1. Среднее значение концентрации не превышает санитарной нормы ПДК аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, что позволяет сделать вывод об удовлетворительном состоянии воздуха в помещении.

2. Согласно измеренным счетным концентрациям и ГОСТ ИСО 14644-1-2002 класс чистоты помещения соответствует — Класс 9 ИСО — 0,5 мкм и более — 6316000 (предельно допустимая счетная концентрация частиц ( воздуха), размер которых равен или превышает указанный — 35200000 мкм)

Таким образом, чистота по взвешенным в воздухе частицам для чистого помещения удовлетворяет заданному классу.