試驗二、粉塵濃度測定

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1、實驗二礦塵濃度的測定一、實驗目的學習并掌握礦井礦塵濃度的測定方法。二、實驗儀器AZF一02型粉塵采樣器。三、實驗原理圖4-1AZF一02型粉塵采樣器結構及工作原理圖1一粉塵分離裝置；2一濾膜夾及濾膜；3一采樣頭；4一轉子流t計；5一穩(wěn)流箱體；6一薄膜泵；7一微電機；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（穩(wěn)流電路）、抽氣泵、計時器（或可編制自動計時控制電路）和電源等組成。以圖所示的AZF-02型粉塵采樣器為例子，采樣時由微電機帶動薄膜泵運動，造成負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)的轉子流量計4指示瞬間流量，穩(wěn)流箱5

2、將薄膜泵6產(chǎn)生的脈動氣流變?yōu)槠椒€(wěn)氣流，以減小流量誤差和震動。與采樣時同步開始與停止的數(shù)碼顯示數(shù)字表示采樣時間。根據(jù)采樣流量、時間和濾膜增重（收集的粉塵質量），即可算出測塵地點的平均粉塵濃度。四、實驗方法和步驟1.絕對質量濃度采樣法（過濾式測塵）(1）采樣前的準備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），放入采樣頭或濾膜盒內(nèi)，同時對采樣頭或濾膜盒進行編號。B．選擇采樣頭，用沖擊式預捕集器，需在玻璃片上涂上硅油；用旋風式預捕集器時

3、，需在下部底盒中放上濾膜。C．對采樣器充電。(2）采樣A．準備。采樣前應選擇所用的采樣頭，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。對于有定時器的采樣器，應根據(jù)需要，通過鍵盤可在0-99min任意預置采樣時間。采樣時間預置后，打開電源，顯示為00，再啟動工作按鈕，開始采樣。同時調節(jié)采樣流量，使采樣流量在20L/min，只要時間到，儀器就自動停止。對于沒有定時器的采樣器，打開電源要同時記時，并調節(jié)流量到所需的流量。采樣時間一到，立即停止計時。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。每次采樣結束，用記錄簿記下采樣日期、采

4、樣地點、濾膜盒的編號、采樣流量、采樣時間、工序、工具類型與數(shù)量、采樣地點的風速和風量、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。當相鄰兩次的質量差不超過0.1mg時，取其最小值。但要注意，稱采樣前后的濾膜，應使用同一天平和祛碼。（4）粉塵濃度的計算C＝（m2－m1／Qt）×1000（4-1-1）式中C——粉塵濃度,mg／m3；m1——采樣前的濾膜質量,mg；m2——采樣后的濾膜質量,mg；Q——采樣流量,l／min；t——采樣時間,min。2.相對濃度測

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

6、理是：當β射線源發(fā)出的β射線穿過粉塵時，一部分β射線被粉塵吸收，未被吸收的β射線由β射線測定儀測出，由此可算出被吸收的β射線強度。根據(jù)β射線強度的變化而得出粉塵質量，以數(shù)字直接顯示呼吸性粉塵或總粉塵濃度。該測塵儀的采樣流量為5L/min，測量范圍為0.1―300mg/m3。（2）高濃度測塵儀。該測塵儀是運用比爾-朗白定律的光電原理研制而成。其傳感器結構如圖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）時光強度減弱，剩余光被光電二極管接收并轉為電壓輸出，經(jīng)放大輸入到單片機，從而將透過煤塵云的光強轉化為煤塵濃度。為了防止污染，在發(fā)光管和光電二極管前面安裝保護窗。測

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