УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ФИЛЬТРУЮЩЕ-ПОГЛОЩАЮЩИХ СИСТЕМ ПО АЭРОЗОЛЮ ТАБАЧНОГО ДЫМА

Полезная модель относится к области контроля показателей качества материалов и изделий и может быть использована для оценки состояния противоаэрозольного фильтра по показателю проницаемости.
Одним из основных технических показателей противоаэрозольных фильтров, которыми является защита от различных аэрозолей, характеризуемая коэффициентом проницаемости [1, 2].
Известно, что определение коэффициента проницаемости проводится с использованием специальных установок, основными узлами которых являются: генератор аэрозоля, испытательная камера (устройство) и прибор для измерения концентрации аэрозоля [1, 3].
К основным недостаткам данных установок следует отнести: продолжительный по времени выход на рабочий режим (прогрев генератора и регистрирующего прибора); обязательное наличие специального аэрозолеобразующего вещества; стационарность расположения и энергоснабжение от сети переменного напряжения. Указанные недостатки существенно ограничивают возможность использования указанных установок для экспресс-оценки образцов фильтрующе-поглощающих систем (ФПС) и небольшого их количества.
В этой связи представлялось целесообразным разработать устройство для экспрессной оценки фильтрующе-поглощающих систем по показателю проницаемости с оптимальными значениями характеристик используемых составных элементов.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является надежное, экспрессное определение годности ФПС по показателю проницаемости с применением составных элементов с оптимизированными параметрами и при соблюдении техники безопасности.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для оценки проницаемости фильтрующе-поглощающих систем по аэрозолю табачного дыма содержит последовательно соединенные друг с другом побудитель расхода воздуха (ручной насос) с насадкой (например, из состава войскового прибора химической разведки); навинтную гайку; резиновую манжету; канюлю с резиновым переходником; источник аэрозоля табачного дыма (сигарета); источник монохроматического излучения (светодиодный излучатель) в диапазоне длин волн от 510 нм до 560 нм, закрепляемый на насадке с помощью зажима-фиксатора; отражающий контур, установленный внутри насадки с углами наклона зеркал к горизонтали 63±2° (для падающего луча) и 109±2° (для отраженного).
Техническим результатом, обеспечиваемым оптимизацию параметров составных элементов, является экспрессная оценка проницаемости фильтрующе-поглощающих систем с высокой вероятностью без расходования дефицитных дорогостоящих расходных материалов и токсичных веществ и соблюдением техники безопасности.
Объективность результатов визуального наблюдения за изменением рассеивания света от дисперсных частиц обеспечивается чувствительностью глаз к световому потоку (его цвету) и количеством лучей взаимодействующих с неоднородной (дисперсной) средой.
Известно, что глаз человека наиболее чувствителен к зеленому цвету, при этом максимальная чувствительность для сумеречного зрения наблюдается при длине волны равной 515 нм, а для дневного зрения - при 555 нм [4]. Следовательно, для обеспечения наибольшей чувствительности при визуальном наблюдении светорассеивание (эффект Тиндаля) необходимо в предлагаемом устройстве использовать светодиодные излучатели с длинами волн в диапазоне от 510 нм до 560 нм. При этом свет от излучателя должен быть сфокусирован в узконаправленный луч. В качестве устройства такого типа, доступного в свободной продаже, может быть использована так называемая «лазерная указка».
Формирование наибольшего количества лучей в отражающем контуре обеспечивается геометрическим расположением зеркал. Опытным путем было установлено, что в насадке предлагаемого устройства зеркала должны быть расположены к горизонтали под углом 63±2° для падающего луча и 109±2° для отраженного луча.
Устройство работает следующим образом:
- светодиодный излучатель с помощью зажима-фиксатора закрепляется в положении, обеспечивающим наибольшее количество отраженных лучей;
- в навинтную гайку устанавливается исследуемая ФПС, на которую надевается резиновая манжета с канюлей и резиновым переходником;
- в резиновый переходник устанавливается источник табачного дыма (сигарета), который поджигается;
- исследователь начинает прокачивать поток воздуха с табачным дымом через ФПС путем возвратно-поступательных движений рукоятки ручного насоса с одновременным наблюдением за проникшим аэрозолем в стеклянной трубке насадки. При визуальном определении наличия свечения делается вывод о непригодности ФПС для дальнейшего использования.
После окончания исследования источник табачного дыма удаляется из резинового переходника, резиновая манжета с канюлей и резиновым переходником снимается с испытуемой ФПС, она герметизируется и направляется на дальнейшие исследования, либо утилизируется.
-3
-4
Для оценки работоспособности предлагаемого устройства были проведены эксперименты. С этой целью были подготовлены фильтрующе-поглощающие системы для средств индивидуальной зашиты органов дыхания гражданского назначения с значениями коэффициента проницаемости по стандартному масляному туману (СМТ) от 2⋅10% до 8⋅10% и десяти независимым наблюдателям предложено оценить наличие или отсутствие эффекта Тиндаля с использованием разработанного устройства. Результаты исследований представлены в таблице 1.
-3
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что разработанное устройство позволяет контролировать показатель ФПС на уровне, соответствующем коэффициенту проницаемости по масляному туману, равном 1⋅10% не менее чем в 80% случаев.
Таким образом, анализ полученных экспериментальных данных показывает, что разработанное устройство позволяет проводить экспрессную оценку проницаемости фильтрующе-поглощающих систем с высокой вероятностью без расходования дефицитных дорогостоящих расходных материалов и соблюдением техники безопасности.
Литература
1. Батырев В.В., Живулин Г.А., Сосунов И.В., Садовский И.Л. Оценка эффективности и качества фильтрующих средств индивидуальной защиты органов дыхания населения в чрезвычайных ситуациях - М.: ФГБУ ВНИИИ ГО ЧС (ФЦ), 2017. - 424 с.
2. Петрянов И.В., Козлов В.И., Басманов П.И., Огородников Б.И. Волокнистые фильтрующие материалы ФП. - М.; Знание, 1968 - 77 с.
3. ГОСТ 12.4.156-1975. Система стандартов безопасности труда. Противогазы и респираторы промышленные фильтрующие. Нефелометрический метод определения коэффициента проницаемости фильтрующе-поглощающих коробок по масляному туману. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 6 с.
4. Луизов А.В. Цвет и свет.- Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 256 с.