試驗(yàn)二、粉塵濃度測(cè)定

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1、實(shí)驗(yàn)二礦塵濃度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)并掌握礦井礦塵濃度的測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器AZF一02型粉塵采樣器。三、實(shí)驗(yàn)原理圖4-1AZF一02型粉塵采樣器結(jié)構(gòu)及工作原理圖1一粉塵分離裝置；2一濾膜夾及濾膜；3一采樣頭；4一轉(zhuǎn)子流t計(jì)；5一穩(wěn)流箱體；6一薄膜泵；7一微電機(jī)；8一控制電路粉塵采樣器內(nèi)有采樣頭（內(nèi)裝濾膜）、流量計(jì)（穩(wěn)流電路）、抽氣泵、計(jì)時(shí)器（或可編制自動(dòng)計(jì)時(shí)控制電路）和電源等組成。以圖所示的AZF-02型粉塵采樣器為例子，采樣時(shí)由微電機(jī)帶動(dòng)薄膜泵運(yùn)動(dòng)，造成負(fù)壓將含塵空氣吸入粉塵分離裝置1，分離后的呼吸性粉塵由濾膜2收集。在氣路中串聯(lián)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)4指示瞬間流量，穩(wěn)流箱5

2、將薄膜泵6產(chǎn)生的脈動(dòng)氣流變?yōu)槠椒€(wěn)氣流，以減小流量誤差和震動(dòng)。與采樣時(shí)同步開始與停止的數(shù)碼顯示數(shù)字表示采樣時(shí)間。根據(jù)采樣流量、時(shí)間和濾膜增重（收集的粉塵質(zhì)量），即可算出測(cè)塵地點(diǎn)的平均粉塵濃度。四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1.絕對(duì)質(zhì)量濃度采樣法（過濾式測(cè)塵）(1）采樣前的準(zhǔn)備A．濾膜安裝。先用鑷子取下濾膜兩面的夾襯紙，用萬分之一的分析天平稱取濾膜的初重ml，然后按濾膜的安裝方法，安裝好濾膜（直徑為40mm的濾膜用平輔安裝法，直徑為75mm的濾膜用漏斗狀安裝法），放入采樣頭或?yàn)V膜盒內(nèi)，同時(shí)對(duì)采樣頭或?yàn)V膜盒進(jìn)行編號(hào)。B．選擇采樣頭，用沖擊式預(yù)捕集器，需在玻璃片上涂上硅油；用旋風(fēng)式預(yù)捕集器時(shí)

3、，需在下部底盒中放上濾膜。C．對(duì)采樣器充電。(2）采樣A．準(zhǔn)備。采樣前應(yīng)選擇所用的采樣頭，裝上已稱初重的濾膜夾，然后安裝到儀器上。并將頂蓋擰緊，防止漏氣。B．采樣。對(duì)于有定時(shí)器的采樣器，應(yīng)根據(jù)需要，通過鍵盤可在0-99min任意預(yù)置采樣時(shí)間。采樣時(shí)間預(yù)置后，打開電源，顯示為00，再啟動(dòng)工作按鈕，開始采樣。同時(shí)調(diào)節(jié)采樣流量，使采樣流量在20L/min，只要時(shí)間到，儀器就自動(dòng)停止。對(duì)于沒有定時(shí)器的采樣器，打開電源要同時(shí)記時(shí)，并調(diào)節(jié)流量到所需的流量。采樣時(shí)間一到，立即停止計(jì)時(shí)。取下采樣頭中的濾膜夾放入原濾膜盒內(nèi)，要注意樣品的保存。C．記錄。每次采樣結(jié)束，用記錄簿記下采樣日期、采

4、樣地點(diǎn)、濾膜盒的編號(hào)、采樣流量、采樣時(shí)間、工序、工具類型與數(shù)量、采樣地點(diǎn)的風(fēng)速和風(fēng)量、干濕溫度、防塵措施等。(3）采樣后稱重稱重前，打開濾膜盒，置于干燥器中。兩小時(shí)后用鑷子小心將濾膜從濾膜盒中取出稱重；稱重后，放入干燥器中再干燥30min，再稱重。當(dāng)相鄰兩次的質(zhì)量差不超過0.1mg時(shí)，取其最小值。但要注意，稱采樣前后的濾膜，應(yīng)使用同一天平和祛碼。（4）粉塵濃度的計(jì)算C＝（m2－m1／Qt）×1000（4-1-1）式中C——粉塵濃度,mg／m3；m1——采樣前的濾膜質(zhì)量,mg；m2——采樣后的濾膜質(zhì)量,mg；Q——采樣流量,l／min；t——采樣時(shí)間,min。2.相對(duì)濃度測(cè)

5、定法相對(duì)濃度測(cè)塵儀常又被稱為快速直讀式測(cè)塵儀。在煤礦使用最早的測(cè)塵儀是以帶式濾膜采樣和消光原理制成的光電煤塵測(cè)定儀，用其測(cè)定總煤塵濃度。此外還有兩種原理相同的呼吸性粉塵測(cè)定儀：第一種測(cè)定石灰石、砂巖、頁巖、煤的呼吸性粉塵濃度；第二種測(cè)定呼吸性水泥粉塵濃度。這些測(cè)塵儀現(xiàn)已少用，我國(guó)于20世紀(jì)90年代又研制成功以下幾種測(cè)塵儀。圖4-2傳感器結(jié)構(gòu)示意圖1一蓋板；2一主架；3一發(fā)光管；4一凸頭鏡；5一光學(xué)玻璃；6一插座；7一光電二極管（1）β射線測(cè)塵儀。β射線測(cè)塵儀，其結(jié)構(gòu)如圖7-6-2所示。它是利用測(cè)塵儀本身所具有的采樣功能，以濾膜采集粉塵試樣，然后旋轉(zhuǎn)濾膜以提供空白濾膜。其原

6、理是：當(dāng)β射線源發(fā)出的β射線穿過粉塵時(shí)，一部分β射線被粉塵吸收，未被吸收的β射線由β射線測(cè)定儀測(cè)出，由此可算出被吸收的β射線強(qiáng)度。根據(jù)β射線強(qiáng)度的變化而得出粉塵質(zhì)量，以數(shù)字直接顯示呼吸性粉塵或總粉塵濃度。該測(cè)塵儀的采樣流量為5L/min，測(cè)量范圍為0.1―300mg/m3。（2）高濃度測(cè)塵儀。該測(cè)塵儀是運(yùn)用比爾-朗白定律的光電原理研制而成。其傳感器結(jié)構(gòu)如圖7-6-3所示。由發(fā)光管3發(fā)出的光，通過煤塵云（凹形槽處）時(shí)光強(qiáng)度減弱，剩余光被光電二極管接收并轉(zhuǎn)為電壓輸出，經(jīng)放大輸入到單片機(jī)，從而將透過煤塵云的光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為煤塵濃度。為了防止污染，在發(fā)光管和光電二極管前面安裝保護(hù)窗。測(cè)

7、塵儀的主要技術(shù)參數(shù)：測(cè)塵濃度為8-150g/m；誤差為士15%；顯示（LED)3位數(shù)字；工作時(shí)間為8h。