ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к технике безопасности и охране труда при разработке полезных ископаемых, и может быть использована для определения весовой концентрации взвешенных частиц пыли в шахтном воздухе.
Известен пылемер, в основу которого положен объемно-денситометрический метод измерения (авторское свидетельство СССР №208327, кл. G01N 15/02, опубликовано в 1968 г.). Известный пылемер содержит корпус, в котором установлены источник и приемник света, вторичный прибор, фильтровальная лента с защитной пленкой, классификатор пыли и насосное устройство.
Запыленный воздух с помощью насосного устройства просасывают через пылемер, где происходит осаждение частиц пыли на фильтровальную ленту. Измерение концентрации пыли в воздухе ведут по светопоглащающей способности пятна пыли на ленте.
Основным недостатком известного пылемера является низкая точность измерения (±15%).
Известно устройство для измерения воздушного потока, содержащее канал для отсоса запыленного воздуха с фильтром, побудитель тяги, датчик расхода воздуха и измерительный блок с индикатором (патент на полезную модель №38837, кл. E21F 5/00, заявлен 05.12.2003 г., опубликован в 2004 г.).
Принцип действия известного устройства заключается в том, что под действием депрессии запыленный воздух проходит через фильтр, где оседает пыль, а очищенный воздух проходит через датчик расхода газа и побудитель тяги, а затем выходит в атмосферу.
Датчик расхода регистрирует объем проходящего воздуха в заданный период времени и передает эти данные в измерительный блок. Аэродинамическое сопротивление всасывающего канала является
постоянной величиной, в связи с чем уменьшение расхода воздуха зависит только от изменения аэродинамического сопротивления фильтра.
Известное устройство имеет простое конструктивное исполнение и обеспечивает проведение замеров в короткие сроки и с достаточной точностью.
Недостатком его является то, что оно дает информацию только об общей запыленности без распределения пыли по фракциям.
Техническим результатом полезной модели является возможность получения информации о запыленности воздуха частицами пыли заданной дисперсности.
Предложен прибор для измерения концентрации пыли в воздушном потоке, содержащий корпус, измерительный канал с крышкой и размещенным в нем фильтровальным приспособлением, побудитель тяги, вычислительное устройство и индикатор.
Отличием прибора является то, что фильтровальное приспособление выполнено в виде последовательно установленных фильтров для измерения различных диапазонов дисперсности пыли, причем каждый фильтр снабжен дифференциальным манометром, соединенным с вычислительным устройством.
Установка в приборе набора фильтров с дифференциальными манометрами позволяет производить измерение не только общей концентрации пыли в воздухе, но и получать информацию и о концентрации частиц пыли заданной дисперсности, в том числе и по респирабельной пыли.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана принципиальная схема прибора, и примером его выполнения.
Прибор для измерения концентрации пыли помещен в корпус 1 и содержит измерительный канал 2 с крышкой 3, в котором помещено фильтровальное приспособление, состоящее из набора фильтров 4,5 и 6, предназначенных для улавливания частиц пыли разных размеров. Например фильтр 4 установлен для измерения концентрации в пылевом облаке частиц
размером 10-100 мкм, фильтр 5 - для частиц размером 4-10 мкм, фильтр 6 - для частиц размером менее 4 мкм. Для замера концентрации пыли каждый фильтр имеет соответствующие дифференциальные манометры 7,8 и 9, соединенные с вычислительным устройством 10. Вычислительное устройство выдает результаты замеров на индикатор 11. Внутри измерительного канала под фильтрами помещен побудитель тяги 12, например, центробежный вентилятор. Вычислительное устройство имеет электрическую связь с дифференциальными манометрами 7-9 и на выходе его установлен индикатор. Для обеспечения равномерного поступления запыленного воздуха к фильтрам на входе в измерительный канал установлена защитная крышка 3, образующая с измерительным каналом кольцевой зазор.
Поток запыленного воздуха под действием депрессии, создаваемой побудителем тяги 12, поступает через зазор в измерительный канал 2, при этом поток обтекает защитную крышку 3 и равномерно поступает последовательно на все фильтры 4-6, где происходит оседание частиц пыли на соответствующих фильтрах, а очищенный воздух выходит в атмосферу. Витающая пыль, оседающая на фильтрах, создает аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, вследствие чего на каждом фильтре создается перепад давления между фильтром и атмосферой, которое фиксируется соответствующим дифференциальным манометром 7-9 и затем электрические сигналы поступают на вычислительное устройство 10. Электрические сигналы соответствуют распределению пыли на первом и последующих фильтрах и вычислительное устройство после их обработки выдает на индикатор 11 сведения об общей запыленности воздуха и о распределении пыли по фракциям.
Прибор прошел опытные испытания, которые показали, что пределы допустимой относительной погрешности по объему пробы в целом в
пределах весовой концентрации до 1000 мг/м не превышают ±12÷15%, а по распределению пыли по фракциям -±5%.