粉尘浓度与分散度检测技术分析

　　在当前，我国的粉尘污染日趋严重，并且成为人们重点关注的问题之一。粉尘作为煤矿的五大灾害之一，对接触者的身体产生直接的威胁。在粉尘污染过程中，主要是进行慢慢沉积，在空气中长时间地进行悬浮，十分容易被人体吸收，给人们身体造成严重危害。在有充分的氧气时，粉尘不断积攒，遇到明火就能够爆炸或者燃烧。因此，在追求经济快速发展的同时，也需要加工生产企业做好生产线的控制，实现实时的粉尘浓度监测，及时掌握粉尘浓度，做好除尘降尘问题，从而为人们的工作创造良好的环境，不断提高环境质量。工业生产现场中，一些生产设备进行固体物料的运输和包装等等工作，都能够产生粉尘颗粒，并且这些粉尘颗粒极容易扩散。参考当前的文献资料可知，在传统的粉尘分散度测定中，经常使用的方式主要是有四种，分别是显微镜法、筛分法和细孔通过法以及沉降法。在最近几年中，随着科学研究的不断深入发展，产生了数字图像处理测量法以及色谱法和质谱法等等，各种不同的测量方法也分别被用在不同的测量领域中。其中，显微图像分析法的应用可以在测试粒度过程中，将颗粒之间的因表面活性降低，消除磁性导致的团聚，从而防止颗粒团聚影响到测定颗粒粒径的结果，该方式具有很高的准确度。在当前的工作场所中，开展粉尘分散度测量工作主要参考的是2007年由卫生部发布的《工作场所空气中粉尘测定第3部分：粉尘分散度》(gbz/t192.3-2007)中的相关的测定方法和标准，又可以划分成为滤膜溶解涂片镜检法，以及自然沉降镜检法。在本研究中，很多因素能够影响到研究的方法，例如分散剂和颗粒超细等问题，都会在测试分散度时，让结果变得十分客观，在本次粉尘分散度检测中，主要选择的测定仪器是ms-02，是专业的显微测量颗粒图像分析设备。

粉尘浓度与分散度检测技术分析

　　粉尘的理化性质

　　粉尘理化性质就是在初始状态下的粉尘化学性质以及物理性质。其中，其物理性能包含了：湿润性、密度性、安息角性、分散度、粒径等。其中弃概念分别是：密度就是在既定的单位体积中粉尘的质量，具体包含表观密度和真密度这两类。其中，真密度是在理想的状态下的表现形式，表观密度则是在密实的状态下，剥离颗粒之间的空隙。粒径：动力学当量直径是空气动力学直径，需要把全部的需要研究的颗粒类径转换成为同等重量和状态下的空气动力学相等特效的等效直径。分散度：在进行检测的过程中，粉尘群的粒径不是一成不变的，是处于移动的状态的，在分散度的定义中，可以认为是粒径的分布状态。安息角：安息角需要使用粉尘静止角，也可以选择堆积角对其进行定义。小孔在水平线上进行飘落时，粉尘粒子就会利用其产生的锥体母线以及水平面之间的夹角。湿润性：粉尘湿润性主要是在空气中的粉尘具有的吸收水分的性质。如果吸湿性比较高，那么它的粘附性也会提高。粘附性：主要是粉尘颗粒之间的凝聚力，以及粉尘颗粒和其他物质存在的黏着作用，这就是粘附性。在粘附性小时，能够使用袋式除尘器来清理粉尘，但是粘附值比较高时，就必须要采用电除尘器，选择功能强度大的来进行。荷(带)电性：粉尘对空气内的正负离子的吸收、以及外加电场和粉尘产生的相互的摩擦作用，导致在粉尘颗粒之间产生的电荷。比电阻：能够对除尘装置性能产生重要的影响，粉末层长度范围以及截面积在1cm，利用约束实验能够生成电阻，将其定义成比电阻。

　　粉尘浓度与分散度检测技术

　　(一)粉尘浓度检测技术在进行粉尘浓度测量中，使用的测尘仪器从检测原理上来看基本包含两种：采样测量以及非采样测量法。前者检测技术包含了β射线吸收法(放射性同位素法)、滤膜称重法和压电法以及机械振动法。后者主要有声学法、电气测量法即电气接触法和电容法以及光学法。

　　(二)粉尘分散度检测技术粉尘分散度检测方式有很多中，其中可以划分成四大类，分别是细孔通过法即库尔特法及光散射法、显微镜法即光学显微镜与电子显微镜、筛分法即湿式筛分及反吹风筛分法以及沉降法，即重力沉降法、离心力沉降法、移液管法、惯性力沉降法、天平法和光透过法。

　　(三)粉尘浓度在线监测技术在线监测粉尘浓度的技术有很多，其中最为常用的就是摩擦电法、电容法、光散射法、β射线法、超声波法、光吸收法等等，能够进行在线监测。下边以光散射法作为例子，分析其粉尘浓度在线监测的具体原理。首先，利用激光光束，粉尘粒子流能够在其粒子中生成散射光，通过大立体角的使用，能够将集光反射镜产生的粒子的散射光聚集起来，从而找到出共轭象点，作为成像点，使用消杂光光栏滤光以后，在光敏元件上，将其映射到光敏面上，在前置放大电路中，将输出电信号不断进行放大，在无粉尘散射的条件下，将本地基准和粉尘散射光强成为的电脉冲幅值开展对比分析，进行粉尘粒子计数，并且计算重量浓度值，从而最终得到粉尘的重量浓度以及粉尘的分布值。把散射光的强度转化成电信号，并且在这个过程中，将粉尘相对质量浓度计算出来，按照预置的参数值，将粉尘的质量浓度进行测量和计算，并且使用数码管可以将其质量浓度进行直接显示，将数值作为参考的依据，然后转变成频率信号输出，当粉尘的浓度大于既定的阈值时，就要进行声光报警。

　　结语

　　工业场所中的粉尘是对作业人员身体产生影响的重要的因素。在以上的分析和研究设计中，我们可以得出以下结论。1.粉尘造成的人体健康的伤害和粉尘的浓度以及工作人员的接触时间有关，同时和化学成分和粉尘的分散度以及其溶解度和其他物理特性有着很大的关系。2.使用的方式有采样法和非采样法两种。其中，采样法有β射线吸收法、滤膜称重法、机械振动法和压电法等等。非采样法主要有声学法、电气测量法和光学法。3.粉尘分散度检测最常见的方式包含细孔通过法和显微镜法，以及筛分法、沉降法。4.在线监测粉尘浓度的方式有光散射法、光吸收法、电容法以及β射线法和摩擦电法、超声波法等等，这些也都是常用的在线测量方法。5.对于一些存在严重粉尘污染的地区，在生产作业范围中，能够使用光散射原理，对于十分严重的地区，可以进行粉尘浓度在线监测系统的设置，确保工人的身体健康，同时能够保障减少安全隐患，确保安全生产。

　　作者：寇晓波梁馨月张博超孙涛司建廷唐虹单位：兵器工业卫生研究所

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