第七章 粉塵檢測

1、第七章 粉塵與噪聲檢測粉塵與噪聲檢測 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所噪聲檢測作業(yè)場所噪聲檢測第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣 采集作業(yè)場所空氣樣品采集作業(yè)場所空氣樣品(air sample)(air sample)是進(jìn)行作業(yè)場所空氣檢測是進(jìn)行作業(yè)場所空氣檢測的第一步，它直接關(guān)系到測定結(jié)果的可靠性。如果采集方法不正確，的第一步，它直接關(guān)系到測定結(jié)果的可靠性。如果采集方法不正確，即使分析方法的靈敏度和準(zhǔn)確度很高，分析工作者操作嫻熟、工作即使分析方法的靈敏度和準(zhǔn)確度很高，分析工作者操作嫻熟、工作細(xì)心，測定結(jié)果再準(zhǔn)確也是毫無意義的，

2、有時(shí)甚至?xí)矸浅?yán)重細(xì)心，測定結(jié)果再準(zhǔn)確也是毫無意義的，有時(shí)甚至?xí)矸浅?yán)重的后果。為確保樣品的真實(shí)性和可靠性，必須在對采樣現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)的后果。為確保樣品的真實(shí)性和可靠性，必須在對采樣現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，查研究的基礎(chǔ)上，選擇好采樣點(diǎn)、采樣時(shí)機(jī)、采樣頻率、采樣方法、選擇好采樣點(diǎn)、采樣時(shí)機(jī)、采樣頻率、采樣方法、采樣儀器采樣儀器，并預(yù)先計(jì)算好采樣量，盡量避免采樣誤差。真正做到采，并預(yù)先計(jì)算好采樣量，盡量避免采樣誤差。真正做到采集的空氣樣品有代表性，能反映采樣點(diǎn)的真實(shí)情況；所采樣品穩(wěn)定集的空氣樣品有代表性，能反映采樣點(diǎn)的真實(shí)情況；所采樣品穩(wěn)定不變質(zhì)，防止樣品在采集后因揮發(fā)、吸附、沉淀、氧化和還

3、原等原不變質(zhì)，防止樣品在采集后因揮發(fā)、吸附、沉淀、氧化和還原等原因產(chǎn)生變化；在樣品的運(yùn)輸、貯存、處理和分析等各過程都不要受因產(chǎn)生變化；在樣品的運(yùn)輸、貯存、處理和分析等各過程都不要受到污染；并且所采集的樣品應(yīng)達(dá)到一定數(shù)量，以滿足分析方法的要到污染；并且所采集的樣品應(yīng)達(dá)到一定數(shù)量，以滿足分析方法的要求。求。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣 采樣點(diǎn)是指采樣時(shí)采樣收集器安放的位置。采樣點(diǎn)是指采樣時(shí)采樣收集器安放的位置。 采樣點(diǎn)必須包括作業(yè)場所空氣中有害物質(zhì)濃度最高、操作者接采樣點(diǎn)必須包括作業(yè)場所空氣中有害物質(zhì)濃度最高、操作者接觸有害物質(zhì)時(shí)間最長及上述兩種狀況同時(shí)具備的工作地點(diǎn)；采樣點(diǎn)觸有

4、害物質(zhì)時(shí)間最長及上述兩種狀況同時(shí)具備的工作地點(diǎn)；采樣點(diǎn)的高度應(yīng)以操作者呼吸帶高度為準(zhǔn)，不是在地面采樣；采樣點(diǎn)應(yīng)盡的高度應(yīng)以操作者呼吸帶高度為準(zhǔn)，不是在地面采樣；采樣點(diǎn)應(yīng)盡可能接近操作者，但不能影響操作者正常操作，應(yīng)避免生產(chǎn)過程中可能接近操作者，但不能影響操作者正常操作，應(yīng)避免生產(chǎn)過程中被測物質(zhì)直接飛濺入收集器內(nèi)；按照此要求設(shè)置采樣點(diǎn)則測定結(jié)果被測物質(zhì)直接飛濺入收集器內(nèi)；按照此要求設(shè)置采樣點(diǎn)則測定結(jié)果具有較強(qiáng)的代表性。具有較強(qiáng)的代表性。 采樣頻率是指單位時(shí)間內(nèi)，在同一采樣點(diǎn)的采樣次數(shù)。采樣頻率是指單位時(shí)間內(nèi)，在同一采樣點(diǎn)的采樣次數(shù)。進(jìn)行日進(jìn)行日常檢測時(shí)可根據(jù)有關(guān)要求確定，或根據(jù)安全管理要求確定。

5、常檢測時(shí)可根據(jù)有關(guān)要求確定，或根據(jù)安全管理要求確定。 采樣時(shí)機(jī)是指采集到有代表性樣品所規(guī)定的具有時(shí)采樣時(shí)機(jī)是指采集到有代表性樣品所規(guī)定的具有時(shí)間性的客觀條件。間性的客觀條件。 一般要考慮以下三種情況：應(yīng)在生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)一般要考慮以下三種情況：應(yīng)在生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及操作者正確操作狀況下采樣；有通風(fēng)凈化裝置的轉(zhuǎn)及操作者正確操作狀況下采樣；有通風(fēng)凈化裝置的工作地點(diǎn)，應(yīng)在通風(fēng)凈化裝置正常運(yùn)行的狀況下采樣；工作地點(diǎn)，應(yīng)在通風(fēng)凈化裝置正常運(yùn)行的狀況下采樣；如果在整個(gè)工作班內(nèi)濃度變化不大的采樣點(diǎn)，可在工如果在整個(gè)工作班內(nèi)濃度變化不大的采樣點(diǎn)，可在工作開始作開始l hl h后的任何時(shí)間采樣；如果在整個(gè)工作班內(nèi)

6、濃后的任何時(shí)間采樣；如果在整個(gè)工作班內(nèi)濃度變化大的采樣點(diǎn)，每次采樣應(yīng)在濃度較高時(shí)進(jìn)行，其度變化大的采樣點(diǎn)，每次采樣應(yīng)在濃度較高時(shí)進(jìn)行，其中中1 1次應(yīng)在濃度最大時(shí)進(jìn)行。次應(yīng)在濃度最大時(shí)進(jìn)行。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣 采樣動(dòng)力是指能在采樣裝置的末端產(chǎn)生負(fù)壓，使空采樣動(dòng)力是指能在采樣裝置的末端產(chǎn)生負(fù)壓，使空氣流過采樣器的抽氣裝置。氣流過采樣器的抽氣裝置。采樣動(dòng)力應(yīng)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場要采樣動(dòng)力應(yīng)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場要求和采樣方法的規(guī)定選用相應(yīng)的抽氣裝置。求和采樣方法的規(guī)定選用相應(yīng)的抽氣裝置。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣采樣方法采樣方法采集空氣樣品的方法分為兩大類，即直接采樣

7、法和濃縮采樣法。采集空氣樣品的方法分為兩大類，即直接采樣法和濃縮采樣法。1.1.直接采樣法直接采樣法 直接采樣法直接采樣法(direct sampling method)(direct sampling method)又稱集氣法。這種采樣又稱集氣法。這種采樣方法將空氣樣品收集在合適的容器內(nèi)，再帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，采方法將空氣樣品收集在合適的容器內(nèi)，再帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，采集過程未對空氣樣品中的被測物質(zhì)進(jìn)行濃縮。直接采樣法適用于空集過程未對空氣樣品中的被測物質(zhì)進(jìn)行濃縮。直接采樣法適用于空氣中有毒有害物質(zhì)濃度較高、分析方法靈敏度較高、現(xiàn)場不適宜使氣中有毒有害物質(zhì)濃度較高、分析方法靈敏度較高、現(xiàn)場不

8、適宜使用動(dòng)力采樣的情況。保證所采空氣樣品中被測物質(zhì)的形態(tài)、狀態(tài)及用動(dòng)力采樣的情況。保證所采空氣樣品中被測物質(zhì)的形態(tài)、狀態(tài)及濃度不發(fā)生變化是確保采樣質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，所用容器內(nèi)壁不應(yīng)濃度不發(fā)生變化是確保采樣質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，所用容器內(nèi)壁不應(yīng)對氣態(tài)和蒸氣態(tài)有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生吸附、反應(yīng)、催化等作用，且采對氣態(tài)和蒸氣態(tài)有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生吸附、反應(yīng)、催化等作用，且采樣后應(yīng)盡快分析。樣后應(yīng)盡快分析。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣采樣方法采樣方法2.2.富集濃縮采樣法富集濃縮采樣法 由于空氣中有毒有害物質(zhì)濃度一般都較低，有時(shí)達(dá)不到分析方由于空氣中有毒有害物質(zhì)濃度一般都較低，有時(shí)達(dá)不到分析方法的最

9、低檢出濃度法的最低檢出濃度( (或分析儀器不能直接測定空氣中組分或分析儀器不能直接測定空氣中組分) )。在這種。在這種情況下，直接采樣法很難滿足分析的要求，應(yīng)該采用濃縮采樣法情況下，直接采樣法很難滿足分析的要求，應(yīng)該采用濃縮采樣法(concentrated sampling method)(concentrated sampling method)采集大量空氣樣品，同時(shí)對被測采集大量空氣樣品，同時(shí)對被測物進(jìn)行濃縮，以便達(dá)到分析方法正常測定的濃度范圍。濃縮采樣法物進(jìn)行濃縮，以便達(dá)到分析方法正常測定的濃度范圍。濃縮采樣法采樣時(shí)間比直接采樣法長，所得測定結(jié)果為采樣時(shí)段內(nèi)被測物質(zhì)的采樣時(shí)間比直接采樣法

10、長，所得測定結(jié)果為采樣時(shí)段內(nèi)被測物質(zhì)的平均濃度。平均濃度。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣 采集空氣樣品的裝置統(tǒng)稱為采樣儀器采集空氣樣品的裝置統(tǒng)稱為采樣儀器。直接采樣法。直接采樣法所用采樣裝置簡單，而濃縮采樣所需的采樣儀器較之稍所用采樣裝置簡單，而濃縮采樣所需的采樣儀器較之稍微復(fù)雜。后者主要包括：采集器、氣體流量計(jì)和采氣動(dòng)微復(fù)雜。后者主要包括：采集器、氣體流量計(jì)和采氣動(dòng)力。采樣器的作用是使空氣中被測物被截留，并與空氣力。采樣器的作用是使空氣中被測物被截留，并與空氣分離。氣體流量計(jì)的作用是準(zhǔn)確測量并顯示采氣的流速，分離。氣體流量計(jì)的作用是準(zhǔn)確測量并顯示采氣的流速，作為計(jì)量采氣量的參

11、數(shù)。采樣動(dòng)力裝置能夠在采樣儀器作為計(jì)量采氣量的參數(shù)。采樣動(dòng)力裝置能夠在采樣儀器的末端產(chǎn)生負(fù)壓，便樣品氣體能流過采樣儀器。為避免的末端產(chǎn)生負(fù)壓，便樣品氣體能流過采樣儀器。為避免氣體樣品被污染，被采集氣體必須先進(jìn)入采樣器，其流氣體樣品被污染，被采集氣體必須先進(jìn)入采樣器，其流經(jīng)的順序必須按照先采集器，再氣體流量計(jì)，最后采氣經(jīng)的順序必須按照先采集器，再氣體流量計(jì)，最后采氣動(dòng)力的順序進(jìn)行。動(dòng)力的順序進(jìn)行。第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣采樣儀器采樣儀器第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣采樣儀器采樣儀器手抽氣簡手抽氣簡 手抽氣筒的結(jié)構(gòu)見圖，其由一個(gè)金屬圓筒和活塞構(gòu)成。拉動(dòng)活塞手抽

12、氣筒的結(jié)構(gòu)見圖，其由一個(gè)金屬圓筒和活塞構(gòu)成。拉動(dòng)活塞柄，可進(jìn)行連續(xù)抽氣采樣，采氣量可根據(jù)抽氣筒的容積和抽氣次數(shù)計(jì)柄，可進(jìn)行連續(xù)抽氣采樣，采氣量可根據(jù)抽氣筒的容積和抽氣次數(shù)計(jì)算；利用抽氣快慢控制采樣速度。在無電源、采氣量小和采氣速度慢算；利用抽氣快慢控制采樣速度。在無電源、采氣量小和采氣速度慢的情況下可靈活使用。使用前應(yīng)注意檢查是否漏氣。的情況下可靈活使用。使用前應(yīng)注意檢查是否漏氣。手抽氣筒手抽氣筒1. 1. 進(jìn)氣口進(jìn)氣口2 2出氣口出氣口3 3三通活塞三通活塞4 4氣筒氣筒5 5活塞柄活塞柄第一節(jié)第一節(jié) 作業(yè)場所空氣采樣作業(yè)場所空氣采樣采樣儀器采樣儀器專用的粉塵采樣器專用的粉塵采樣器攜帶式粉塵

13、采樣器結(jié)構(gòu)示意圖攜帶式粉塵采樣器結(jié)構(gòu)示意圖1 1采樣夾；采樣夾；2 2流量計(jì)；流量計(jì)；3 3風(fēng)箱和電機(jī)風(fēng)箱和電機(jī)第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 工業(yè)的發(fā)展帶來對生產(chǎn)環(huán)境和空氣的污染，粉塵工業(yè)的發(fā)展帶來對生產(chǎn)環(huán)境和空氣的污染，粉塵污染是重要的一項(xiàng)。粉塵污染不僅嚴(yán)重影響人類健康，污染是重要的一項(xiàng)。粉塵污染不僅嚴(yán)重影響人類健康，而且粉塵還危害機(jī)電設(shè)備，還有可能產(chǎn)生爆炸，帶來而且粉塵還危害機(jī)電設(shè)備，還有可能產(chǎn)生爆炸，帶來重大損失。為了控制粉塵對環(huán)境危害和勞動(dòng)保護(hù)，保重大損失。為了控制粉塵對環(huán)境危害和勞動(dòng)保護(hù)，保證生產(chǎn)安全，對粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)、粉塵的粒徑證生產(chǎn)安全，對粉塵

14、的物理、化學(xué)性質(zhì)、粉塵的粒徑及分布、粉塵濃度等進(jìn)行檢測是十分重要的。及分布、粉塵濃度等進(jìn)行檢測是十分重要的。粉塵物性檢測粉塵物性檢測 由于粉塵粒子間的空隙、顆粒的外開孔和內(nèi)閉孔占據(jù)了塵粒本身由于粉塵粒子間的空隙、顆粒的外開孔和內(nèi)閉孔占據(jù)了塵粒本身大得多的體積，這使得粉塵的密度有三種概念：大得多的體積，這使得粉塵的密度有三種概念： 1 1、粉塵的堆積密度。、粉塵的堆積密度。指單位體積內(nèi)松散堆積的粉塵質(zhì)量。指單位體積內(nèi)松散堆積的粉塵質(zhì)量。 2 2、真密度。、真密度。指單位體積（不包括內(nèi)閉孔體積）的粉塵顆粒材料指單位體積（不包括內(nèi)閉孔體積）的粉塵顆粒材料所具有的質(zhì)量。粉塵的真密度，在理論上應(yīng)于形成這

15、種粉塵的固體材所具有的質(zhì)量。粉塵的真密度，在理論上應(yīng)于形成這種粉塵的固體材料的密度一致。料的密度一致。 3 3、假密度。、假密度。指單位粉塵顆粒體積（包括內(nèi)閉孔體積）所具有的指單位粉塵顆粒體積（包括內(nèi)閉孔體積）所具有的粉塵質(zhì)量。粉塵質(zhì)量。 實(shí)際測量和應(yīng)用中，常把粉塵的真密度和假密度視為一致，這是實(shí)際測量和應(yīng)用中，常把粉塵的真密度和假密度視為一致，這是因?yàn)闇y量粉塵體積時(shí)很難把內(nèi)閉孔的體積測量出來，而且在機(jī)械破碎因?yàn)闇y量粉塵體積時(shí)很難把內(nèi)閉孔的體積測量出來，而且在機(jī)械破碎過程中產(chǎn)生的粉塵一般沒有內(nèi)閉孔。只有在化學(xué)過程中形成的某些粉過程中產(chǎn)生的粉塵一般沒有內(nèi)閉孔。只有在化學(xué)過程中形成的某些粉塵有內(nèi)閉

16、孔，這種粉塵的真密度值比假密度值大。通常，采用液相置塵有內(nèi)閉孔，這種粉塵的真密度值比假密度值大。通常，采用液相置換法測定粉塵的真密度。換法測定粉塵的真密度。 1.1.粉塵物性檢測粉塵物性檢測（1 1）粉塵密度檢測）粉塵密度檢測第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵物性檢測粉塵物性檢測 液相置換法是選取某種浸潤性好、不溶解粉塵、不與所測粉塵起化液相置換法是選取某種浸潤性好、不溶解粉塵、不與所測粉塵起化學(xué)變化也不使粉塵體積膨脹或收縮的液體注入粉塵，將粉塵粒子間及學(xué)變化也不使粉塵體積膨脹或收縮的液體注入粉塵，將粉塵粒子間及外表空隙的空氣排除，以求得粉塵顆粒的材料體積，然后根

17、據(jù)測量的外表空隙的空氣排除，以求得粉塵顆粒的材料體積，然后根據(jù)測量的粉塵質(zhì)量計(jì)算粉塵的真密度。粉塵質(zhì)量計(jì)算粉塵的真密度。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 液相置換法 1比重瓶2真空干燥器3三通閥4真空表 5溫度計(jì) 6抽氣泵 粉塵物性檢測粉塵物性檢測 首先稱量洗凈烘干后的比重瓶的質(zhì)量首先稱量洗凈烘干后的比重瓶的質(zhì)量m m0 0，裝入粉塵（約至瓶體積的，裝入粉塵（約至瓶體積的1/31/3）并稱量瓶加塵質(zhì)量）并稱量瓶加塵質(zhì)量m ms s。將浸液注入裝有粉塵的比重瓶內(nèi)（約至瓶。將浸液注入裝有粉塵的比重瓶內(nèi)（約至瓶體積的體積的2/32/3處），然后置于密閉容器中抽真空，直到瓶內(nèi)

18、基本無氣泡處），然后置于密閉容器中抽真空，直到瓶內(nèi)基本無氣泡逸出時(shí)停止抽氣，保持逸出時(shí)停止抽氣，保持30min30min，使瓶中氣體充分排出。取出比重瓶并，使瓶中氣體充分排出。取出比重瓶并注滿浸液，稱其質(zhì)量注滿浸液，稱其質(zhì)量m mslsl（瓶塵液）。倒空比重瓶并洗凈，重新注（瓶塵液）。倒空比重瓶并洗凈，重新注滿浸液稱其質(zhì)量滿浸液稱其質(zhì)量m ml l（瓶液）。按下式計(jì)算粉塵真密度（瓶液）。按下式計(jì)算粉塵真密度 p p： 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 00()()splslslmmmmmm粉塵物性檢測粉塵物性檢測粉塵比電阻及其重要性粉塵比電阻及其重要性粉塵對導(dǎo)電的阻力

19、特征通常用比電阻來表示粉塵對導(dǎo)電的阻力特征通常用比電阻來表示第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 cmUj（2 2）粉塵比電阻檢測）粉塵比電阻檢測 粉塵比電阻對電除塵器的運(yùn)行及除塵效率有很大影響。電除塵器粉塵比電阻對電除塵器的運(yùn)行及除塵效率有很大影響。電除塵器對比電阻在對比電阻在10104 410101111cmcm范圍內(nèi)的粉塵具有較高的捕集效率。范圍內(nèi)的粉塵具有較高的捕集效率。粉塵物性檢測粉塵物性檢測第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 影響粉塵比電阻的因素影響粉塵比電阻的因素 粉塵比電阻受到各種因素的影響，即使對同一種粉塵，由于條件不同，所粉塵比

20、電阻受到各種因素的影響，即使對同一種粉塵，由于條件不同，所測得的比電阻值液不同，有時(shí)相差測得的比電阻值液不同，有時(shí)相差2323個(gè)數(shù)量級。個(gè)數(shù)量級。 a a、粉塵層的孔隙率及粉塵層的形成方式、粉塵層的孔隙率及粉塵層的形成方式 由粉塵顆粒形成的粉塵層存在著大量孔隙，空隙中充滿空氣，空氣的導(dǎo)電由粉塵顆粒形成的粉塵層存在著大量孔隙，空隙中充滿空氣，空氣的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如固體粉塵，因而孔隙率（粉塵之間的孔隙體積與整個(gè)體積之比）的性遠(yuǎn)不如固體粉塵，因而孔隙率（粉塵之間的孔隙體積與整個(gè)體積之比）的大小直接影響到粉塵層的電阻值。粉塵層的孔隙率與粉塵顆粒大小、粒徑組大小直接影響到粉塵層的電阻值。粉塵層的孔隙率與粉塵

21、顆粒大小、粒徑組成及粉塵層形成方式等有關(guān)。高孔隙率粉塵比低孔隙率粉塵的比電阻高，對成及粉塵層形成方式等有關(guān)。高孔隙率粉塵比低孔隙率粉塵的比電阻高，對于同物質(zhì)的粉塵，比電阻可相差于同物質(zhì)的粉塵，比電阻可相差510510倍。倍。 在電除塵器中，粉塵顆粒在庫侖力作用下排列規(guī)則，形成的粉塵層充填率在電除塵器中，粉塵顆粒在庫侖力作用下排列規(guī)則，形成的粉塵層充填率高。而在比電阻測試中，常常不能完全模擬電除塵器中粉塵層的沉積方式，高。而在比電阻測試中，常常不能完全模擬電除塵器中粉塵層的沉積方式，一般采用機(jī)械方式形成粉塵層。此種方式形成的粉塵層充填率低，多采用加一般采用機(jī)械方式形成粉塵層。此種方式形成的粉塵層

22、充填率低，多采用加壓或振動(dòng)方式提高其充填率。壓或振動(dòng)方式提高其充填率。 b b、粉塵層的電氣特性、粉塵層的電氣特性 一般固體材料的電阻服從歐姆定律，即伏安特性為線性，電阻為一恒定值，一般固體材料的電阻服從歐姆定律，即伏安特性為線性，電阻為一恒定值，但是粉塵層的電氣特性卻不然，由于其間存在孔隙，塵粒與氣體接觸表面積但是粉塵層的電氣特性卻不然，由于其間存在孔隙，塵粒與氣體接觸表面積大為增加，電壓與電流關(guān)系不再服從歐姆定律，隨著電壓增高，電流增加很大為增加，電壓與電流關(guān)系不再服從歐姆定律，隨著電壓增高，電流增加很快，電阻值隨之減小，不再為恒定值?？欤娮柚惦S之減小，不再為恒定值。 由于粉塵比電阻隨測

23、定電壓不同而不同，因此測定電壓的選定十分重要，由于粉塵比電阻隨測定電壓不同而不同，因此測定電壓的選定十分重要，通常取略低于火花擊穿電壓的數(shù)值作為測定電壓，或取擊穿電壓的通常取略低于火花擊穿電壓的數(shù)值作為測定電壓，或取擊穿電壓的8585作為作為測定電壓。測定電壓。 粉塵物性檢測粉塵物性檢測第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵比電阻與測定電壓關(guān)系1石松子 2糖粉 3氧化鋅粉 4褐煤粉 5水泥 6鋁粉 7銅粉粉塵物性檢測粉塵物性檢測第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 c c、粉塵溫度和濕度、粉塵溫度和濕度 下圖為高爐粉塵比電阻隨溫度變化曲線。從圖中

24、可以看出，低溫下下圖為高爐粉塵比電阻隨溫度變化曲線。從圖中可以看出，低溫下粉塵比電阻隨溫度升高而升高，當(dāng)達(dá)到某極值后，溫度進(jìn)一步升高，粉塵比電阻隨溫度升高而升高，當(dāng)達(dá)到某極值后，溫度進(jìn)一步升高，比電阻反而降低。比電阻反而降低。粉塵物性檢測粉塵物性檢測第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵比電檢測粉塵比電檢測 粉塵比電阻是通過測定一定厚度粉塵比電阻是通過測定一定厚度和一定表面積和一定表面積A A粉塵層上的電壓粉塵層上的電壓U U和電流和電流I I值來進(jìn)行的，其計(jì)算公式值來進(jìn)行的，其計(jì)算公式UAAUkRII 圓盤電極法是美國實(shí)驗(yàn)室測定圓盤電極法是美國實(shí)驗(yàn)室測定粉塵比電阻的

25、標(biāo)準(zhǔn)方法（粉塵比電阻的標(biāo)準(zhǔn)方法（ASME ASME PTC28PTC28），也是我國目前實(shí)驗(yàn)室采），也是我國目前實(shí)驗(yàn)室采用較多的方法，其測定裝置如右圖用較多的方法，其測定裝置如右圖所示，圓盤上部圓板重量按作用在所示，圓盤上部圓板重量按作用在粉塵層上的壓力粉塵層上的壓力1000Pa1000Pa設(shè)計(jì)。測定設(shè)計(jì)。測定時(shí)，將粉塵自然充填于圓盤，用刮時(shí)，將粉塵自然充填于圓盤，用刮片刮平，降下平行圓板。對粉塵層片刮平，降下平行圓板。對粉塵層逐漸升高電壓，取逐漸升高電壓，取9090擊穿電壓時(shí)擊穿電壓時(shí)的電壓、電流進(jìn)行計(jì)算。的電壓、電流進(jìn)行計(jì)算。 圓盤電極法比電阻測定裝置1圓盤電極 2粉塵層 3電流表 4絕緣

26、機(jī)械導(dǎo)向 5屏蔽環(huán) 6氣縫粉塵物性檢測粉塵物性檢測 粉塵的爆炸特性有粉塵的爆炸特性有兩重含義兩重含義：一是指與粉塵爆炸界限條件有：一是指與粉塵爆炸界限條件有關(guān)的特性，如粉塵云的爆炸上下限濃度、最低著火溫度、最小著關(guān)的特性，如粉塵云的爆炸上下限濃度、最低著火溫度、最小著火能量等火能量等; ;二是指粉塵充分爆炸時(shí)的特性，如最大爆炸壓力及其上二是指粉塵充分爆炸時(shí)的特性，如最大爆炸壓力及其上升速度等。升速度等。 粉塵爆炸特性一般在粉塵云發(fā)生裝置內(nèi)測定。粉塵云發(fā)生裝粉塵爆炸特性一般在粉塵云發(fā)生裝置內(nèi)測定。粉塵云發(fā)生裝置的關(guān)鍵時(shí)能否造成均勻的粉塵云。世界各國研制出多種原理、置的關(guān)鍵時(shí)能否造成均勻的粉塵云。

27、世界各國研制出多種原理、多種形式的試驗(yàn)裝置，采用的較多的是美國的哈特曼試驗(yàn)裝置。多種形式的試驗(yàn)裝置，采用的較多的是美國的哈特曼試驗(yàn)裝置。在煤礦工業(yè)方面，許多國家都建立了地下或地面的大型煤塵爆炸在煤礦工業(yè)方面，許多國家都建立了地下或地面的大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道或中、小型管道，以此來研究煤塵的爆炸傳播特性，檢試驗(yàn)巷道或中、小型管道，以此來研究煤塵的爆炸傳播特性，檢驗(yàn)抑制爆炸的措施。驗(yàn)抑制爆炸的措施。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 （3 3）粉塵爆炸特性檢測）粉塵爆炸特性檢測 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 由于粉塵粒徑范圍很寬，從百分之幾微米到數(shù)百微米，并且各種由于粉塵粒徑范圍

28、很寬，從百分之幾微米到數(shù)百微米，并且各種粉塵又各具有不同的物理、化學(xué)性質(zhì)，致使粉塵粒徑的測試方法繁多。粉塵又各具有不同的物理、化學(xué)性質(zhì)，致使粉塵粒徑的測試方法繁多。然而每種測試方法只能在一定條件、一定粒徑范圍內(nèi)使用，還沒有一然而每種測試方法只能在一定條件、一定粒徑范圍內(nèi)使用，還沒有一種通用方法。種通用方法。 粉塵是一個(gè)群體，其粒徑的性質(zhì)，表現(xiàn)為分布的統(tǒng)計(jì)特性。粉塵粉塵是一個(gè)群體，其粒徑的性質(zhì)，表現(xiàn)為分布的統(tǒng)計(jì)特性。粉塵粒徑分布測定的手段是隨機(jī)取樣分級，即把塵樣按一定粒徑范圍劃分粒徑分布測定的手段是隨機(jī)取樣分級，即把塵樣按一定粒徑范圍劃分成若干區(qū)間計(jì)量，并不針對具體粉塵顆粒測定其直徑的大小。成若

29、干區(qū)間計(jì)量，并不針對具體粉塵顆粒測定其直徑的大小。 測定粉塵粒徑分布采用的方法可分為如下幾類：測定粉塵粒徑分布采用的方法可分為如下幾類： 1 1 計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)法 該方法是對具有代表性的塵樣逐一測定其粒徑。顯微鏡該方法是對具有代表性的塵樣逐一測定其粒徑。顯微鏡法和光散射法均屬于這類方法。計(jì)數(shù)法測量的分散度以各級粒子的數(shù)法和光散射法均屬于這類方法。計(jì)數(shù)法測量的分散度以各級粒子的數(shù)量百分?jǐn)?shù)表示。量百分?jǐn)?shù)表示。 2 2 計(jì)重法計(jì)重法 將粉塵按一定粒徑范圍分級，然后稱量各級的重量，求將粉塵按一定粒徑范圍分級，然后稱量各級的重量，求其粒徑分布。常用的計(jì)重法粉塵粒徑測定儀采用離心、沉降或沖擊原其粒徑分布。常用

30、的計(jì)重法粉塵粒徑測定儀采用離心、沉降或沖擊原理將粉塵按粒徑分級，測量的分散度以各級粒子的重量百分?jǐn)?shù)表示。理將粉塵按粒徑分級，測量的分散度以各級粒子的重量百分?jǐn)?shù)表示。 3 3 其他方法其他方法 有面積法、體積法等。有面積法、體積法等。 各種粉塵粒徑分布測定儀器都是基于粉塵的某種特性設(shè)計(jì)的，如各種粉塵粒徑分布測定儀器都是基于粉塵的某種特性設(shè)計(jì)的，如光學(xué)特性、慣性、電性等等。由于設(shè)計(jì)原理不同，測得的粒徑含義各光學(xué)特性、慣性、電性等等。由于設(shè)計(jì)原理不同，測得的粒徑含義各不相同。用顯微鏡測得的是投影徑，電導(dǎo)法測得的是等體積徑，沉降不相同。用顯微鏡測得的是投影徑，電導(dǎo)法測得的是等體積徑，沉降法測得的是斯托

31、克斯徑等。法測得的是斯托克斯徑等。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 顯微鏡法是測量粒徑的最基本方法，通過顯微鏡可以直接看到單個(gè)粒顯微鏡法是測量粒徑的最基本方法，通過顯微鏡可以直接看到單個(gè)粒子的大小、形狀、顏色以及聚集、空洞等現(xiàn)象，并可測量很小的粒子，子的大小、形狀、顏色以及聚集、空洞等現(xiàn)象，并可測量很小的粒子，這些都是其他方法不能實(shí)現(xiàn)的。但用肉眼直接測量粒子大小和計(jì)數(shù)很這些都是其他方法不能實(shí)現(xiàn)的。但用肉眼直接測量粒子大小和計(jì)數(shù)很疲勞，用射電視掃描顯微鏡代替人工操作。疲勞，用射電視掃描顯微鏡代替人工操作。 (1) (1)目鏡測微尺及其校準(zhǔn)目鏡

32、測微尺及其校準(zhǔn) 測量粒徑常使用測量粒徑常使用3 3種目鏡測微尺：直線測微尺、網(wǎng)格測微尺和花樣種目鏡測微尺：直線測微尺、網(wǎng)格測微尺和花樣測微尺，如下圖所示。測微尺，如下圖所示。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 測微尺1 1帶十字線的直線測微尺帶十字線的直線測微尺 2 2網(wǎng)格測微尺網(wǎng)格測微尺3 3花樣測微尺花樣測微尺1. 1. 顯微鏡法顯微鏡法 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 目鏡測微尺必須用物鏡測微尺校準(zhǔn)，如下圖所示。物鏡測微尺全長目鏡測微尺必須用物鏡測微尺校準(zhǔn)，如下圖所示。物鏡測微尺全長1mm1mm等分等分100100分度的玻璃板或拋光金屬板。校準(zhǔn)時(shí)，把物鏡測微尺放在分度的

33、玻璃板或拋光金屬板。校準(zhǔn)時(shí)，把物鏡測微尺放在載物臺(tái)上，將物鏡測微尺同目鏡測微尺的刻度相比較，求出在一定放載物臺(tái)上，將物鏡測微尺同目鏡測微尺的刻度相比較，求出在一定放大倍數(shù)下目鏡測微尺表示的真實(shí)尺寸大倍數(shù)下目鏡測微尺表示的真實(shí)尺寸x x第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 測微尺校準(zhǔn)1標(biāo)準(zhǔn)縮尺 2顯微刻度尺100axb垂直投影法測量粒徑 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 (2) (2)粒徑表示方法粒徑表示方法 顯微鏡法測量的是粒子的表觀粒徑，即投影尺寸。對球形粒子顯微鏡法測量的是粒子的表觀粒徑，即投影尺寸。對球形粒子可直接按長度計(jì)量，對于大多數(shù)形狀不規(guī)則粒子，常采用如下幾種可直接按

34、長度計(jì)量，對于大多數(shù)形狀不規(guī)則粒子，常采用如下幾種表示粒徑：表示粒徑： 面積等分徑面積等分徑，指將粉塵的投影面積分為大致相等兩個(gè)部分的，指將粉塵的投影面積分為大致相等兩個(gè)部分的直線長度。直線長度。 定向徑定向徑，指塵粒的最大投影尺寸。它由測微尺的垂直線與塵，指塵粒的最大投影尺寸。它由測微尺的垂直線與塵粒投影輪廓線相切的兩條平行線間的距離來表示。粒投影輪廓線相切的兩條平行線間的距離來表示。 投影面積徑投影面積徑，指與粉塵的投影面積相同的同一圓面積的直徑。，指與粉塵的投影面積相同的同一圓面積的直徑。 在實(shí)際測量時(shí)，多采用垂直投影法，即使所測粉塵粒子在視場在實(shí)際測量時(shí)，多采用垂直投影法，即使所測粉塵

35、粒子在視場內(nèi)向一個(gè)方向移動(dòng)，順序無選擇地逐個(gè)測量粒徑。內(nèi)向一個(gè)方向移動(dòng)，順序無選擇地逐個(gè)測量粒徑。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 利用粉塵大小粒子在氣體、液體介質(zhì)中的利用粉塵大小粒子在氣體、液體介質(zhì)中的慣性不同可以對其分級，這種分析方法稱慣性不同可以對其分級，這種分析方法稱為慣性分級法。采用慣性分級的儀器有：為慣性分級法。采用慣性分級的儀器有：級聯(lián)沖擊器、巴克分級器和串連旋風(fēng)分級級聯(lián)沖擊器、巴克分級器和串連旋風(fēng)分級器及空氣動(dòng)力徑自動(dòng)測定儀。器及空氣動(dòng)力徑自動(dòng)測定儀。(1)(1)級聯(lián)沖擊器級聯(lián)沖擊器 級聯(lián)沖擊器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，并可同時(shí)測級聯(lián)

36、沖擊器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，并可同時(shí)測定粉塵濃度和粒徑分布，因而得到廣泛應(yīng)定粉塵濃度和粒徑分布，因而得到廣泛應(yīng)用。右圖是用。右圖是級聯(lián)沖擊器工作原理圖級聯(lián)沖擊器工作原理圖。含塵。含塵氣流從圓形或條縫形噴嘴高速噴出，形成氣流從圓形或條縫形噴嘴高速噴出，形成射流，直接沖向設(shè)于前方的沖擊板上。由射流，直接沖向設(shè)于前方的沖擊板上。由于粘性力、靜電力和范德瓦爾力的作用而于粘性力、靜電力和范德瓦爾力的作用而粘附、沉積于沖擊板上；而沖量較小的粉粘附、沉積于沖擊板上；而沖量較小的粉塵則隨氣流進(jìn)入下一級。若把幾個(gè)噴嘴依塵則隨氣流進(jìn)入下一級。若把幾個(gè)噴嘴依次串連，并逐漸減小噴嘴直徑、氣流速度次串連，并逐漸減小噴嘴直徑、

37、氣流速度將會(huì)逐漸升高，從氣流中分離出來的粉塵將會(huì)逐漸升高，從氣流中分離出來的粉塵粒子也逐級減小。粒子也逐級減小。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 級聯(lián)沖擊器工作原理圖 1 1噴嘴噴嘴 2 2沖擊板沖擊板 3 3外外殼殼 4 4濾網(wǎng)濾網(wǎng) 5 5粒子粒子6 6第一段第一段 7 7第二段第二段 8 8第第n n段段 9 9終過濾段終過濾段 2.2.慣性分級法慣性分級法 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 級聯(lián)沖擊器的慣性沖擊性能用慣性碰撞參數(shù)級聯(lián)沖擊器的慣性沖擊性能用慣性碰撞參數(shù)或斯托克斯數(shù)或斯托克斯數(shù)S Stktk來表征。斯托克斯數(shù)的物理意義是：塵粒穿過靜止介質(zhì)所通過來表征。斯托

38、克斯數(shù)的物理意義是：塵粒穿過靜止介質(zhì)所通過的最大距離與特征長度的比值的最大距離與特征長度的比值 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 2/18/2pptkvcdSD式中式中 p p粒子密度，粒子密度，kg/m3kg/m3；vv氣流噴出噴嘴流速，氣流噴出噴嘴流速，m/sm/s；cc滑動(dòng)修正系數(shù)；滑動(dòng)修正系數(shù)；d dp p粒子粒徑，粒子粒徑，m m；氣體的粘滯系數(shù)，氣體的粘滯系數(shù)，PaPa s;s;DD噴嘴直徑或?qū)挾?，噴嘴直徑或?qū)挾?，m m。 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 ( (2) 2) 巴克分級器巴克分級器 巴克分級器利用慣性離心力使粉巴克分級器利用慣性離心力使粉塵粒子分離而

39、進(jìn)行分級，圖為塵粒子分離而進(jìn)行分級，圖為國產(chǎn)國產(chǎn)YFGYFG型巴克分級器示意圖型巴克分級器示意圖。該儀器由。該儀器由試料容器、旋轉(zhuǎn)圓盤和電動(dòng)機(jī)試料容器、旋轉(zhuǎn)圓盤和電動(dòng)機(jī)等部等部分組成。用于測定的粉塵由帶振動(dòng)分組成。用于測定的粉塵由帶振動(dòng)器的加料漏斗器的加料漏斗1 1通過中央小孔通過中央小孔2 2進(jìn)入進(jìn)入到旋盤上。電機(jī)帶動(dòng)旋盤旋轉(zhuǎn)，在到旋盤上。電機(jī)帶動(dòng)旋盤旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，粉塵經(jīng)環(huán)縫落入分離心力作用下，粉塵經(jīng)環(huán)縫落入分級室級室3 3。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輻射葉片旋轉(zhuǎn)，。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輻射葉片旋轉(zhuǎn)，使氣流從儀器下部環(huán)縫使氣流從儀器下部環(huán)縫6 6吸入，經(jīng)節(jié)吸入，經(jīng)節(jié)流片流片8 8，整流器，整流器9 9，分級室

40、，分級室3 3從上部邊從上部邊緣排出。分級室高度很小，粉塵在緣排出。分級室高度很小，粉塵在此處受到中心向周圍的慣性離心力，此處受到中心向周圍的慣性離心力，同時(shí)又受到由周圍向中心的氣流阻同時(shí)又受到由周圍向中心的氣流阻力。因粉塵的大小、形狀及密度不力。因粉塵的大小、形狀及密度不同，粉塵所受的作用力大小方向也同，粉塵所受的作用力大小方向也不同。當(dāng)粉塵的離心力大于空氣阻不同。當(dāng)粉塵的離心力大于空氣阻力時(shí)，粉塵落到收塵室力時(shí)，粉塵落到收塵室4 4中成為篩上中成為篩上物，而離心力小于空氣阻力的塵粒物，而離心力小于空氣阻力的塵粒則被吹出成為篩下物，其中部分粉則被吹出成為篩下物，其中部分粉塵沉降到外圈的旋轉(zhuǎn)圓

41、盤塵沉降到外圈的旋轉(zhuǎn)圓盤5 5上。上。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 巴克分級器巴克分級器1 1加塵漏斗加塵漏斗 2 2小孔小孔 3 3分級室分級室 4 4收塵室收塵室 5 5外旋轉(zhuǎn)圓盤外旋轉(zhuǎn)圓盤6 6環(huán)縫環(huán)縫 7 7螺母螺母 8 8節(jié)流片節(jié)流片 9 9整流器整流器 1010風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 環(huán)縫環(huán)縫6 6的寬度由螺母的寬度由螺母7 7的位的位置決定。利用節(jié)流片置決定。利用節(jié)流片8 8可調(diào)整可調(diào)整螺母螺母7 7的位置，從而調(diào)整進(jìn)入的位置，從而調(diào)整進(jìn)入儀器的空氣量。該儀器配有一儀器的空氣量。該儀器配有一套節(jié)流片，由大到小逐級更換套節(jié)流片，由大到

42、小逐級更換節(jié)流片，進(jìn)入的空氣量就由小節(jié)流片，進(jìn)入的空氣量就由小到大逐級變化，從而逐級將粉到大逐級變化，從而逐級將粉塵吹出。塵吹出。 工作開始時(shí)采用最大節(jié)流工作開始時(shí)采用最大節(jié)流片，環(huán)縫片，環(huán)縫6 6減至最小，進(jìn)入儀減至最小，進(jìn)入儀器風(fēng)量最小。經(jīng)加塵漏斗將一器風(fēng)量最小。經(jīng)加塵漏斗將一定量粉塵全部加完后，將落于定量粉塵全部加完后，將落于收塵室收塵室4 4中的粉塵仔細(xì)掃下稱中的粉塵仔細(xì)掃下稱量，并作為第二次測量的原始量，并作為第二次測量的原始粉塵，更換節(jié)流片，重復(fù)上述粉塵，更換節(jié)流片，重復(fù)上述步驟，直到分級完畢。步驟，直到分級完畢。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 巴克分

43、級器巴克分級器1 1加塵漏斗加塵漏斗 2 2小孔小孔 3 3分級室分級室 4 4收塵室收塵室 5 5外旋轉(zhuǎn)圓盤外旋轉(zhuǎn)圓盤6 6環(huán)縫環(huán)縫 7 7螺母螺母 8 8節(jié)流片節(jié)流片 9 9整流器整流器 1010風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 ( (3)3)串聯(lián)旋風(fēng)分級器串聯(lián)旋風(fēng)分級器 旋風(fēng)除塵器是利用氣流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用在粉塵粒子上的慣性離心旋風(fēng)除塵器是利用氣流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用在粉塵粒子上的慣性離心力將粉塵叢氣流中捕集下來的?？s小旋風(fēng)器尺寸可以明顯提高除塵力將粉塵叢氣流中捕集下來的?？s小旋風(fēng)器尺寸可以明顯提高除塵效率、減小除塵器的分割粒徑。采用不同大小的旋風(fēng)器串聯(lián)，由于效率、減小除塵器的分割粒徑。采用

44、不同大小的旋風(fēng)器串聯(lián)，由于每個(gè)旋風(fēng)器有著互不相同的分割粒徑，這樣，就可以將粉塵分級。每個(gè)旋風(fēng)器有著互不相同的分割粒徑，這樣，就可以將粉塵分級。下圖為下圖為五級串聯(lián)旋風(fēng)分級器五級串聯(lián)旋風(fēng)分級器。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 五級串聯(lián)旋風(fēng)分級器 旋風(fēng)器的捕塵效率與很多因素有關(guān)，其中主要取決于進(jìn)入旋風(fēng)旋風(fēng)器的捕塵效率與很多因素有關(guān)，其中主要取決于進(jìn)入旋風(fēng)器的氣流量及本身的主要尺寸。串聯(lián)旋風(fēng)采樣適用的粉塵濃度范圍、器的氣流量及本身的主要尺寸。串聯(lián)旋風(fēng)采樣適用的粉塵濃度范圍、流量范圍廣，耐高溫。缺點(diǎn)是劃分的級數(shù)較少，體積較大，需要大流量范圍廣，耐高溫。缺點(diǎn)是劃分的級數(shù)較少

45、，體積較大，需要大采樣口才能進(jìn)行管內(nèi)采樣。采樣口才能進(jìn)行管內(nèi)采樣。 粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 ( (4) 4) 液體介質(zhì)沉降法液體介質(zhì)沉降法 利用粒徑大小不同的粉利用粒徑大小不同的粉塵在液體介質(zhì)中沉降速度塵在液體介質(zhì)中沉降速度不同的原理，可以測量粉不同的原理，可以測量粉塵的粒徑分布。塵的粒徑分布。 粉塵在液體介質(zhì)中受重粉塵在液體介質(zhì)中受重力作用而沉降，若忽略粉力作用而沉降，若忽略粉塵下降的加速過程，則其塵下降的加速過程，則其沉降速度沉降速度v v 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 塵粒在液體中沉降情況 根據(jù)粉塵在液體中的沉降原理，可用不同方法進(jìn)行粉塵粒徑分根據(jù)粉塵在液

46、體中的沉降原理，可用不同方法進(jìn)行粉塵粒徑分布測定。布測定。2()18pwpwgvd粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 液體介質(zhì)沉降法液體介質(zhì)沉降法 塵粒在液體中的沉降情況，塵粒在液體中的沉降情況，可用右圖說明。起始狀態(tài)可用右圖說明。起始狀態(tài)下粉塵顆粒均勻分布于整下粉塵顆粒均勻分布于整個(gè)液體中如右圖（個(gè)液體中如右圖（a a）。）。t1t1秒后，直徑為秒后，直徑為d1d1的塵粒已的塵粒已全部降至全部降至h h高度以下，懸浮高度以下，懸浮液狀態(tài)由右圖（液狀態(tài)由右圖（a a）變?yōu)橛遥┳優(yōu)橛覉D（圖（b b）。同樣在）。同樣在t2t2、t3t3秒秒后，直徑為后，直徑為d2d2、d3d3的粒子的粒子全部降至全部降至h

47、 h以下即達(dá)到狀態(tài)以下即達(dá)到狀態(tài)圖（圖（c c）、（）、（d d）。所需時(shí)）。所需時(shí)間間t1t1、t2t2和和t3t3均可由下式均可由下式計(jì)算出來。計(jì)算出來。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 塵粒在液體中沉降情況 在在t t1 1時(shí)刻，時(shí)刻，h h深處抽取一定量懸浮液，其內(nèi)已無直徑大于深處抽取一定量懸浮液，其內(nèi)已無直徑大于d d1 1的塵的塵粒。若在粒。若在h h深處，起始時(shí)粉塵濃度為深處，起始時(shí)粉塵濃度為C C0 0，t t1 1時(shí)粉塵濃度為時(shí)粉塵濃度為C C1 1，則粉塵，則粉塵粒徑小于粒徑小于d d1 1的篩下累計(jì)百分?jǐn)?shù)的篩下累計(jì)百分?jǐn)?shù)D D1 1 D D1 1

48、 = C= C1 1/C/C0 0218()wpwphtgd粉塵顆粒檢測粉塵顆粒檢測 沉降天平法沉降天平法 右圖為沉降天平原理右圖為沉降天平原理圖。該儀器自動(dòng)記錄稱量圖。該儀器自動(dòng)記錄稱量沉降的粒子量，并繪出曲沉降的粒子量，并繪出曲線。不同粒徑的粉塵在均線。不同粒徑的粉塵在均勻分布的懸濁液中，以本勻分布的懸濁液中，以本身的沉降速度沉降在天平身的沉降速度沉降在天平盤上，天平連續(xù)累積稱出盤上，天平連續(xù)累積稱出由一定高度的懸濁液中沉由一定高度的懸濁液中沉降到天平盤上的粉塵量。降到天平盤上的粉塵量。沉降到天平盤上的粉塵量沉降到天平盤上的粉塵量m mt t是時(shí)間是時(shí)間t t的函數(shù)，它是的函數(shù)，它是兩部分

49、質(zhì)量之和。兩部分質(zhì)量之和。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 沉降天平原理圖沉降天平原理圖1 1沉降筒沉降筒 2 2沉降筒內(nèi)壁沉降筒內(nèi)壁 3 3、4 4短管短管 5 5天平盤天平盤 6 6金屬桿金屬桿 7 7吊環(huán)吊環(huán)8 8天平架天平架 9 9鏡面鏡面 1010聚光器聚光器 1111光源光源 1212光柵光柵 1313光電管光電管 1414電電流放大器流放大器 1515步行電機(jī)步行電機(jī) 1616制動(dòng)制動(dòng)圓盤圓盤 1717杠桿杠桿 1818金屬桿金屬桿 1919記記錄紙錄紙 2020拉線拉線 粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 為了評價(jià)工作場所粉塵對工人健康的危害狀況、研究改善防塵為

50、了評價(jià)工作場所粉塵對工人健康的危害狀況、研究改善防塵技術(shù)措施、評價(jià)除塵器性能、檢驗(yàn)排放粉塵濃度和排放量是否符合技術(shù)措施、評價(jià)除塵器性能、檢驗(yàn)排放粉塵濃度和排放量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，以及保護(hù)機(jī)電設(shè)備、防止粉塵爆炸均需對粉塵濃度進(jìn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，以及保護(hù)機(jī)電設(shè)備、防止粉塵爆炸均需對粉塵濃度進(jìn)行測定。粉塵濃度的測定包括作業(yè)場所粉塵濃度測定，作業(yè)者個(gè)人暴測定。粉塵濃度的測定包括作業(yè)場所粉塵濃度測定，作業(yè)者個(gè)人暴露濃度測定及通風(fēng)管道（包括煙道）中粉塵濃度測定。露濃度測定及通風(fēng)管道（包括煙道）中粉塵濃度測定。 在對作業(yè)場所濃度和作業(yè)者個(gè)人暴露濃度測定中，為了確切地在對作業(yè)場所濃度和作業(yè)者個(gè)人暴露濃度測定中，為了

51、確切地了解粉塵濃度和塵肺病發(fā)病地關(guān)系，一些國家同時(shí)采用總粉塵濃度了解粉塵濃度和塵肺病發(fā)病地關(guān)系，一些國家同時(shí)采用總粉塵濃度和呼吸性濃度以評價(jià)作業(yè)場所粉塵的危害狀況。我國也正在進(jìn)行這和呼吸性濃度以評價(jià)作業(yè)場所粉塵的危害狀況。我國也正在進(jìn)行這方面的工作。當(dāng)前國際上已有用呼吸性粉塵代替總粉塵的趨勢。方面的工作。當(dāng)前國際上已有用呼吸性粉塵代替總粉塵的趨勢。第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 1. 1. 作業(yè)場所粉塵濃度檢測作業(yè)場所粉塵濃度檢測 作業(yè)場所粉塵濃度檢測是為了了解作業(yè)場所粉塵作業(yè)場所粉塵濃度檢測是為了了解作業(yè)場所粉塵的平均濃度和不同位置的粉塵

52、濃度。采樣點(diǎn)要考慮塵的平均濃度和不同位置的粉塵濃度。采樣點(diǎn)要考慮塵源的時(shí)間和空間擴(kuò)散規(guī)律，根據(jù)工藝流程和操作方法源的時(shí)間和空間擴(kuò)散規(guī)律，根據(jù)工藝流程和操作方法確定采樣點(diǎn)，應(yīng)能代表粉塵對人體健康的實(shí)際危害狀確定采樣點(diǎn)，應(yīng)能代表粉塵對人體健康的實(shí)際危害狀況。測定時(shí)通常況。測定時(shí)通常采集呼吸帶水平的粉塵采集呼吸帶水平的粉塵。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 (1)(1)濾膜測塵濾膜測塵 濾膜測塵是作業(yè)場所粉塵濃度濾膜測塵是作業(yè)場所粉塵濃度測定的常用方法測定的常用方法。由于這種方法操。由于這種方法操作簡單、精度高、費(fèi)用低而得到廣作簡單、精度高、費(fèi)用

53、低而得到廣泛使用。其測試系統(tǒng)如右圖所示。泛使用。其測試系統(tǒng)如右圖所示。該系統(tǒng)由濾膜采樣頭、流量計(jì)和調(diào)該系統(tǒng)由濾膜采樣頭、流量計(jì)和調(diào)節(jié)裝置抽氣泵等組成。抽取一定體節(jié)裝置抽氣泵等組成。抽取一定體積的含塵空氣，其中粉塵被阻留在積的含塵空氣，其中粉塵被阻留在已知質(zhì)量的濾膜上。由取樣后濾膜已知質(zhì)量的濾膜上。由取樣后濾膜的增量，求出空氣中粉塵濃度的增量，求出空氣中粉塵濃度C C 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 濾膜測塵系統(tǒng)濾膜測塵系統(tǒng)1 1三腳支架三腳支架 2 2濾膜采樣頭濾膜采樣頭 3 3轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì) 4 4調(diào)節(jié)流量螺調(diào)節(jié)流量螺旋夾旋夾5 5抽氣泵抽氣泵 321/vm

54、mCmg mq t 式中式中 m m1 1、m m2 2采樣前、后的濾膜質(zhì)量，采樣前、后的濾膜質(zhì)量，mgmg； tt采樣時(shí)間，采樣時(shí)間，minmin； q qv v采樣流量，采樣流量，m m3 3/min/min。 濾膜測塵需進(jìn)行現(xiàn)場采樣和濾膜稱重等步驟，不能立即獲得結(jié)果。濾膜測塵需進(jìn)行現(xiàn)場采樣和濾膜稱重等步驟，不能立即獲得結(jié)果。近年來根據(jù)粉塵的某些特性研制了多種快速測塵儀。近年來根據(jù)粉塵的某些特性研制了多種快速測塵儀。 粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 (2)(2)射線測塵儀射線測塵儀 原理：原理：當(dāng)?shù)湍墚?dāng)?shù)湍苌渚€（射線（1414C C或或147147PmPm等）穿過厚度為等）穿過厚度為x x的粉塵

55、層時(shí)，的粉塵層時(shí)，射線的強(qiáng)度被減弱，并服從于指數(shù)衰減規(guī)律射線的強(qiáng)度被減弱，并服從于指數(shù)衰減規(guī)律 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 0001ln()lmxmIII eI eI I I0 0 、II射線穿過粉塵層前后的強(qiáng)度；射線穿過粉塵層前后的強(qiáng)度； l l粉塵的線性吸收系數(shù)，粉塵的線性吸收系數(shù)，1/mm1/mm； m m 粉塵質(zhì)量吸收系數(shù)，粉塵質(zhì)量吸收系數(shù)， m m l l / / ，mm/mgmm/mg； 粉塵的密度，粉塵的密度，mg/mm3mg/mm3； 粉塵的質(zhì)量厚度，粉塵的質(zhì)量厚度， x x，mg/mmmg/mm。 當(dāng)抽氣量為當(dāng)抽氣量為V V（m m3 3）時(shí)，

56、再采樣面積）時(shí)，再采樣面積A A（mmmm2 2）上采集的粉塵量為）上采集的粉塵量為m m（mgmg），則工作區(qū)的粉塵濃度），則工作區(qū)的粉塵濃度C C 在測出采樣前后在測出采樣前后射線得強(qiáng)度及抽氣量射線得強(qiáng)度及抽氣量V V時(shí)，就可得出粉塵濃度時(shí)，就可得出粉塵濃度C C。 0ln()mImAxAdACCVVVVI粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 射線測塵儀如下圖所示，可用于作業(yè)場所粉塵的連續(xù)和快速射線測塵儀如下圖所示，可用于作業(yè)場所粉塵的連續(xù)和快速測定，其測量范圍較廣、精度及靈敏度均能滿足要求、方法簡單。但測定，其測量范圍較廣、精度及靈敏度均能滿足要求、方法簡單。但對于含鉛等重金屬元素的粉塵，測量結(jié)果受

57、粉塵成分影響較大。另外，對于含鉛等重金屬元素的粉塵，測量結(jié)果受粉塵成分影響較大。另外，本方法不適用于測量放射性物質(zhì)的粉塵。本方法不適用于測量放射性物質(zhì)的粉塵。 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 射線測塵儀結(jié)構(gòu)簡圖射線測塵儀結(jié)構(gòu)簡圖1 1泵泵 2 2探測器探測器 3 3放射源放射源 4 4可移動(dòng)濾膜可移動(dòng)濾膜 5 5信號(hào)處信號(hào)處理及控制線路理及控制線路 6 6顯示器顯示器粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 (3) (3) 壓電晶體測塵儀壓電晶體測塵儀 壓電晶體測塵儀是將粉塵采集壓電晶體測塵儀是將粉塵采集到石英諧振器的電極表面上，利用到石英諧振器的電極表面上，利用石英振蕩頻率隨粉塵

58、量而變化的原石英振蕩頻率隨粉塵量而變化的原理進(jìn)行測量的。理進(jìn)行測量的。 由壓電石英晶體制成的諧振器由壓電石英晶體制成的諧振器固有頻率依賴于晶體表面附著物的固有頻率依賴于晶體表面附著物的多少，其頻率的變化多少，其頻率的變化f與晶體表與晶體表面附著粉塵量面附著粉塵量m m（g g）的關(guān)系呈線性）的關(guān)系呈線性 第二節(jié)第二節(jié) 作業(yè)場所空氣中粉塵檢測作業(yè)場所空氣中粉塵檢測 壓電晶體測塵儀原理圖壓電晶體測塵儀原理圖1 1放電針放電針 2 2金屬電極金屬電極 3 3石英晶石英晶體體 4 4直流高壓發(fā)生器直流高壓發(fā)生器 5 5壓電諧振電路壓電諧振電路 6 6頻率檢測電路頻率檢測電路20201ffANfmmN

59、Af f0石英晶體固有頻率，石英晶體固有頻率，MHzMHz； 石英晶體密度，石英晶體密度，g/cmg/cm3 3； N N石英晶體頻率常數(shù)，石英晶體頻率常數(shù)，MHzMHz cmcm； A A電極表面積，電極表面積，cmcm2 2。 粉塵濃度粉塵濃度C C可表示為可表示為 2200,mANANCCfk f kVVfVf 圖為圖為CCCC1 1型壓電晶體快速測塵儀原理圖。被測空氣進(jìn)入由電暈放電針型壓電晶體快速測塵儀原理圖。被測空氣進(jìn)入由電暈放電針和諧振器電極表面組成的點(diǎn)面式靜電采樣器，將塵粒收集在電極表和諧振器電極表面組成的點(diǎn)面式靜電采樣器，將塵粒收集在電極表面上，收集效率可達(dá)面上，收集效率可達(dá)9

60、898以上。晶體頻率的變化由頻率計(jì)電路檢測。以上。晶體頻率的變化由頻率計(jì)電路檢測。 粉塵濃度檢測粉塵濃度檢測 (4) (4) 光散射測塵儀光散射測塵儀 光散射測塵儀是光散射測塵儀是利用塵粒對光利用塵粒對光得散射，光電器件變散射光為電信得散射，光電器件變散射光為電信號(hào)以測量懸浮粉塵濃度號(hào)以測量懸浮粉塵濃度，其原理如，其原理如圖所示。被測得含塵空氣由抽氣泵圖所示。被測得含塵空氣由抽氣泵吸入儀器，當(dāng)氣流通過塵粒測量區(qū)吸入儀器，當(dāng)氣流通過塵粒測量區(qū)域時(shí)，平行光束被塵粒散射，出現(xiàn)域時(shí)，平行光束被塵粒散射，出現(xiàn)不同方向（或某一方向）的散射光，不同方向（或某一方向）的散射光，由光電倍增管接收并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。