УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В СЖАТОМ ВОЗДУХЕ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам для контроля параметров воздуха на рабочих местах, проветриваемых с помощью сжатого воздуха.
Работы, связанные с добычей полезных ископаемых подземным способом, зачастую проводятся в тяжелых климатических условиях, и для соблюдения правил техники безопасности требуется применение специальных средств кондиционирования для нормализации параметров микроклимата на рабочих местах. Одним из направлений в области кондиционирования является использование сжатого воздуха, расширяемого в различных устройствах (детандерах, эжекторах, вихревых трубках и т.д., см., например, В.К.Черниченко, Я.И.Дрига, А.К.Лковенко «Устройство, монтаж и эксплуатация шахтных холодильных установок» М. Недра 1987 г. стр.135-142) и направляемого в зону кондиционирования. Одним из недостатков этого метода является загрязнение воздуха рабочей зоны вредными веществами, находящимися в сжатом воздухе образующимися в процессе сжатия воздуха в компрессоре и движении его по пневмомагистрали.
Химический состав сжатого воздуха по сравнению с атмосферным может изменяться в связи с разложением масла в компрессорах, протеканием окислительных процессов трубопроводах и т.п. В сжатом воздухе могут содержаться в повышенных концентрациях окись углерода, углеводороды, акромин, пары масел и т.п. (см. А.В.Докукин «Применение сжатого воздуха в горной промышленности»  М. ГНТИЛ по ГД, 1962 г. стр.286-290; 318-326)
Снизить вероятность воздействия вредных веществ на работающих можно за счет смешения воздуха из пневмомагистрали со свежим воздухом подаваемым на рабочие места. Для определения количества воздуха подаваемого на смешение необходимо измерять концентрацию вредных веществ в пневмомагистрали.
Существуют устройства для измерения качественного и количественного состава воздуха содержащие поглотительные сосуды, заполненные сорбирующим веществом и пробоотборник побуждающий протекать воздух через сорбент определенное время с определенным расходом и газовый анализатор ( см. например, «Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны.» М. Химия, 1991 г. стр.26-30; 62-75.).
В сорбенте накапливаются вредные химические вещества, которые затем извлекаются химическими методами и исследуются в газовых анализаторах. Существующие устройства громоздки и не позволяют быстро измерить концентрацию вредных веществ в местах пневмомагистрали, удаленных на значительном расстоянии.
Известно устройство для определения параметров воздуха, содержащее индикаторную трубку, заполненную веществом, изменяющим цвет пропорционально количеству вредного вещества в воздухе, шкалу концентраций, по которой определяется концентрация вредных веществ, и аспиратор, прокачивающий через трубку определенное количество исследуемого воздуха, (см. «Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны.» М. Химия, 1991 г. стр.221-227)
2
Недостатком известного устройства является то, что им невозможно определять содержание вредных веществ в сжатом воздухе, направляемым в рабочие зоны, например, по пневмомагистралям сжатого воздуха, так как давление в пневмомагистрали может изменяться в широком диапазоне от 2 до 30 кг/см, а индикаторные трубки не рассчитаны на такое давление, так как реагирующее вещество, находящееся в индикаторных трубках, однозначно срабатывает только при давлениях близких к атмосферному. Использование дозирующих аспираторов удобно при проведении экспресс анализов атмосферного воздуха и не может быть использовано для измерения сжатого воздуха, так как в единице объема при различных давлениях воздуха находится различное его количество.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего измерение концентрации вредных веществ в сжатом воздухе, например, в пневмомагистралях сжатого воздуха с помощью индикаторных трубок.
Задача решена путем создания устройства для измерения концентрации вредных веществ в сжатом воздухе, содержащего индикаторную трубку и аспиратор, которое согласно полезной модели, снабжено расходомером, сообщенным с индикаторной трубкой, а аспиратор выполнен в виде патрубка, оборудованного редуктором давления.
Выполнение аспиратора в виде патрубка, оборудованного редуктором давления, обеспечивает забор воздуха из магистралей сжатого воздуха, понижение его давления и подачу воздуха в индикаторную трубку под давлением, обеспечивающим надежную и достоверную работу индикаторной трубки. Расходомер обеспечивает надежное и достоверное измерение объема воздуха, прошедшего через индикаторную трубку.
Предлагаемое устройство содержит патрубок 1, оборудованный редуктором давления 2, индикаторную трубку 3 с шкалой концентрации вредного вещества, закрепленную в манжетах 4 и 5, и расходомер 6, сообщенный с индикаторной трубкой 3.
Устройство работает следующим образом. В манжеты 4 и 5 закрепляют индикаторную трубку 3 с индикаторным веществом, реагирующим на определенное вредное вещество. Патрубок 1 через коллектор 7, оборудованный впускным вентилем 8 и манометром 9, подсоединяют к пневмомагистрали сжатого воздуха 10, открывают впускной вентиль 8 и заполняют коллектор 7 сжатым воздухом. С помощью редуктора давления 2 по показанию расходомера 6 устанавливают скорость движения воздуха, прокачиваемого через индикаторную трубку 3, рекомендованную заводом-изготовителем индикаторной трубки (для различных веществ она может быть различной). При изменении цвета индикаторного вещества в индикаторной трубке 3 по шкале концентрации определяют концентрацию вредного вещества в прокаченном через нее воздухе, и соответственно в сжатом воздухе, находящимся в пневмомагистрали 10.
Для определения удельного показателя вредного вещества в воздухе измеряют время, прошедшее с начала прокачки воздуха через индикаторную трубку 3 до изменения цвета индикаторного вещества в индикаторной трубке 3, после чего по показаниям расходомера определяют количество прокаченного через трубку воздуха.
3
Разделив количество вредного вещества на количество прокаченного воздуха, определяют удельную величину содержания вредного вещества в единице объема воздуха (например, мг/м).
При необходимости измерения концентрации различных газов в устройстве применяют съемные индикаторные трубки, предназначенные для соответствующих газов.
Заявленное устройство обеспечивает возможность быстрого измерения концентрации вредных веществ в магистралях сжатого воздуха с помощью индикаторных трубок непосредственно на месте отбора пробы сжатого воздуха.