Методика взвешивания фильтра на торсионных весах

Весы торсионные ВТ-500 (рис. 3.2) предназначены для взвешивания малых масс (до 500 мг) различного вида веществ.

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.

 

Рис. 3.2. 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)

 

3.2.3. Методика оценки содержания пыли и расчета её концентрации
в воздухе производственного помещения

Отбор пыли из пылевой камеры и расчет её весовой концентрации в воздухе делают в такой последовательности:

1. Взвешивание аналитического фильтра до отбора пыли

2. Отбор пробы пыли.

3. Повторное взвешивание фильтра после отбора пробы.

4. Расчет концентрации пыли в воздухе.

Взвешенный аналитический фильтр вкладывают в патрон-фильтродержатель 2 и помещают его в пылевую камеру 1 (см. рис. 3.1.). После этого включают вакуум-компрессор 4 и пропускают 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:

 

,                                     (3.1)

 

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:

 

,                   (3.2)

 

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 (рис. 3.1):

 

,                               (3.3)

 

где Т – время отбора пробы воздуха, мин;

Q_t – объемная скорость пропускания воздуха через фильтр (см.табл. 3.1), в зависимости от высоты подъема шарика в ротаметре 3 (рис. 3.1).

 

Таблица 3.1

Определение объемной скорости воздуха

Высота подъема шарика h, мм	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70
Объемная скорость Qt, л/мин	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14

3.2.4. Установка для определения числа радиоактивных
распадов в пробе пыли

Установка (рис. 3.3) 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. 3.3. 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:

 

,                             (3.6)

 

где  – фактическая концентрация пыли;

 – предельно-допустимая концентрация пыли (см. Приложение А.3).

- 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:

 

,                           (3.7)

 

где  – фактическая концентрация изотопа в воздухе;

 – предельно-допустимая концентрация изотопов (см. Приложение А.3).

 

3.4. Требования к оформлению отчета

Отчет о выполнении работы оформляется каждым студентом самостоятельно в форме протокола исследования (см. Приложение Б.3), в котором отражаются:

дата, тема работы, цель и задачи, приводятся расчеты.

После каждого исследования делаются выводы. Протокол исследований подписывается преподавателем при условии самостоятельного и аккуратного выполнения работы и освоения теоретических вопросов по данной теме.

 

3.5. Контрольные вопросы

1. Какие вы знаете виды ионизирующих излучений и какова их природа?

2. Какую опасность представляют ионизирующие излучения?

3. Как определить концентрацию пыли в воздухе?

4. Как определить концентрацию радиоактивных веществ в воздухе?

5. Какие существуют меры защиты от ионизирующих излучений?

6. Какую опасность представляет пыль?

7. Как классифицируется пыль по дисперсности?

8. В чем заключается сущность весового метода определения концентрации пыли?

9. Что такое «лучевая болезнь»?

10. Опишите отрицательное влияние пыли на технологическое оборудование.

11. Принцип действия респиратора.

12. Что такое альфа-излучения?

13. В чем сущность кониметрического метода определения концентрации пыли?

14. Какую опасность представляет гамма-излучение?

15. Единицы измерения концентрации радиоактивных изотопов.

16. Способы снижения концентрации пыли в воздухе.

17. Индивидуальные средства защиты от ионизирующих излучений.

18. Воздействие ионизирующих излучений на технологическое оборудование.

19. Что такое «защита расстоянием»?

20. Что такое ПДК?

21. Что такое бетта-излучение?

22. Способы защиты от альфа-излучения?

23. Индивидуальные средства защиты от воздействия пыли.

24. Что такое аэрозоль?

25. Что такое аэрогель?

Литература

1. Купчик М.П., Ганузюк М.П., Степанець І.Ф. та ін. Основи охорони праці. – К.: Основа, 2000. – 416 с.

2. Жидецкий В.У., Джинирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда. – Львов: Афиша, 2000. – 351 с.

3. Охрана труда в машиностроении / Под редакцией Е.Я.Юдина и С.П.Белова. – М.: Машиностроение, 1983. – 430 с.

4. Кобевник В.Ф. Охрана труда.– К.: Выща шк., 1990. – 286 с.

5.Долин П.А. Справочник по технике безопасности 5-е изд. – М.: Энергоиздат, 1982. – 798 с.

6. НРБУ-97. Нормы радиационной безопасности Украины.

7. ДСН 3.3.6.042-99. Санитарные нормы микроклимата производственных помещений.

8. ГОСТ 12.1.005-88. Предельнодопустимые концентрации пыли.

Приложение А.3

Исходные данные к лабораторной работе 3

Исследование и оценка содержания пыли и радиоактивных изотопов

в воздухе производственного помещения

(предельнодопустимые концентрации пыли соответствуют ГОСТ 12.1.005-88)

(предельнодопустимые концентрации изотопов соответствуют НРБУ-97)

 

Вариант