У вітчизняних пилемірах використовують ваговий, радіоізотопний, оптичний, електричний, акустичний та інші методи вимірювання.

Радіоізотопний метод визначення вмісту пилу в повітрі грунтується на принципі реєстрації бета- або альфа частинок, що проходять через запилений фільтрувальний матеріал.

Оптичний метод базується на принципі реєстрації світлового потоку, що проходить через запилене повітря або фільтрувальний матеріал.

Електрометричний метод – на принципі реєстрації сумарного заряду електризованих аерозольних частинок.

Акустичний метод – на зміні параметрів акустичного поля в залежності від вмісту пилу в досліджуваному атмосферному повітрі.

При лічильному методі визначається число пилинок в 1см³ досліджуваного повітря.

В даній роботі вивчається ваговий метод.

Ваговий метод

Ваговий метод дозволяє визначити кількість міліграмів пилу в одному кубічному метрі повітря. Для цього треба затримати пил із визначеного об’єму повітря на фільтрі і, визначивши його масу, розрахувати концентрацію пилу в повітрі за формулою

де С – концентрація, мг/м³;

m₁ – маса фільтра до відбору проби, мг;

m₂ – маса фільтра після відбору проби, мг;

V_c – об’єм повітря, що протягнутий через фільтр і приведений до умов згідно з ГОСТ 8.395-80 Нормальные условия измерения при поверке. Общие требования при температурі t_o = =293°К (20°С) і атмосферному тиску Р_о = 101,3 кПа (760 мм.рт.ст), м³.

При аспіраційному способі визначення концентрації пилу об’єм V_c вираховується за формулою

де V_t – об’єм повітря при температурі t в місці проведення контролю вмісту пилу, м³;

Р – атмосферний тиск, кПа.

де q – витрата повітря, що фільтрується, через аспіратор, яка замірюється ротаметром, л/хв;

t – тривалість відбору проби, хв.

Обладнання, прилади. Опис лабораторної установки

Для проведення оцінки запиленості повітря ваговим методом потрібні такі прилади:

- повітродувка;

- пилева камера;

- фільтротримач (алонж);

- фільтр;

- аспіратор типу М-822;

- аналітична вага АДВ-200М;

- термометр;

- барометр;

- секундомір;

- пінцет.

Аналітичні аерозольні фільтри

Для вагового аналізу вмісту пилу застосовують фільтри АФА-В-10 і АФА-В-20 з робочою поверхнею відповідно 10 см² і 20 см². Фільтр АФА-В виготовлений у вигляді комплекту, що складається з фільтрувального елементу із спресованими краями та захисних паперових кілець.

При відборі проб фільтр АФА вставляється в фільтротримач – алонж.

Послідовність роботи з фільтрами.

– Розгорнути захисні кільця, за допомогою пінцета скласти фільтр вчетверо і помістити його в центр чашечки ваги.

– Зважити фільтр на аналітичній вазі.

– Зважений фільтр розправити на спресовані краї, помістити в захисні кільця і вставити в алонж.

– Після протягування через фільтр запиленого повітря вийняти його з алонжа, за виступи захисних кілець згорнути удвічі осадом всередину та помістити в пакетик.

– Витримати фільтр 10 хв, зважити.

– Після зважування знову помістити фільтр в пакетик.

Електроаспіратор

Електроаспіратор 15 використовуєься для забору повітря у виробничих та інших приміщеннях з метою його дослідження та аналізу. Відбір проб проводиться шляхом просмоктування повітря через спеціальні фільтри, для чого електроаспіратор оснащений:

– повітродувкою, що створює негативний тиск;

– ротаметрами 17 для вимірювання витрати повітря в л/хв;

– пристроєм для регулювання витрати повітря 16.

Загальний вигляд і передня панель стенду представлені на рис. 4.1.

Послідовність роботи з електроаспіратором.

Працювати з аспіратором рекомендується в наступній послідовності:

– Включити апарат у мережу з напругою 220 В.

– Повністю відкрити вентилі 16, що регулюють витрату повітря, яке пропускають.

–Включити електродвигун тумблером (робота електродвигуна супроводжується специфічним шумом).

– Шляхом обертання вентилів 16 встановити витрату повітря через ротаметр більшу, ніж ту, при якій будуть відбиратися проби повітря.

– Апарат виключити.

Аналітична вага марки АДВ-200М

Аналітичні ваги призначені для точних зважувань у лабораторних умовах.

Вага вмонтована в металеву вітрину з бічними дверцятами, що відкриваються. Вітрина закріплена на металевій основі 3. На основі прикріплена вертикальна колонка 6. На колонку кріпляться два кронштейни з повітряними заспокоювачами – демпферами 8. На колонку поміщена опорна подушка, на яку спирається середня призма коромисла 11. На кінцях коромисла в спеціальних сідлах 10 закріплені вантажоприймальні призми, на які навішуються підвіски 9 із вантажоприймальними подушками. На верхні гачки підвісок підвішуються чашки 4 з дужками, на нижні – склянки демпферів, що входять у корпуси, які закріплені на колонці.

Вага обладнана міліграмовими гирями, що підвішені на планці, яка скріплена з правою підвіскою. Керування гирями здійснюється за допомогою обертових лімбів 14, розташованих праворуч вітрини ваг, через важелі 13. На коромислі закріплена стрілка 7, на нижньому кінці якої встановлена мікрошкала з відліком від 0 до 10 мг в обидва боки. Мікрошкала за допомогою оптичного пристрою, що складається з підвіски, об’єктива і дзеркал, проектується на екран 5, розташований перед колонкою ваг.

Під основою ваг змонтований ізолюючий механізм, що приводиться в дію за допомогою маховика 1. Освітлювач розташований позаду вітрини. Вага має задню нерегульовану ніжку і дві бічні – регульовані 2, за допомогою яких вага встановлюється за рівнем, вмонтованим в основу ваги.

Робота на аналітичній вазі.

Перед початком роботи дверцята ваги необхідно залишити відкритими. Тіло, що зважується, і важки дозволяється поміщати на чашки і знімати з них тільки при закритому ізолірі 12. Відкривати і закривати ізолір потрібно обережно, шляхом плавного обертання маховика. У неробочому положенні коромисло ваги повинне бути ізольоване, без навантажень на чашках.

Лабораторна установка

Через неприпустимість у лабораторному приміщенні – аудиторії мати значну запиленість повітря і для скорочення терміну проведення роботи до складу лабораторної установки входить пилова камера 20 з повітродувкою 19 і розпилювачем для створення в камері пилового середовища великої концентрації.