1、概述
P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀是在引進(jìn)日本柴田P-5型便攜式數(shù)字粉塵儀基礎(chǔ)上加入單片機(jī)控制的新一代快速測(cè)塵儀器。其特點(diǎn)為:攜帶方便、測(cè)量快速準(zhǔn)確、檢測(cè)靈敏度高、性能穩(wěn)定、可預(yù)置K值,直接顯示質(zhì)量濃度等,適用于勞動(dòng)衛(wèi)生呼吸性粉塵、總粉塵濃度的測(cè)定;工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度連續(xù)監(jiān)測(cè);公共場(chǎng)所可吸入顆粒物(PM10)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)部門大氣飄塵的快速測(cè)定等方面。該儀器使用符合勞動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《空氣中粉塵濃度的光散射測(cè)定法》LD98-1996、衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn)《公共場(chǎng)所空氣中可吸入顆粒物(PM10)測(cè)定方法--光散射法》WS/T206-2001,*行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)質(zhì)量濃度與質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換方法》TB/T2323-92
2、原理及特點(diǎn)
本儀器的原理是,在粉塵物理性質(zhì)一定的條件下,暗室里的浮游粉塵在光照射下產(chǎn)生散射光,其散射光強(qiáng)度正比于粉塵的質(zhì)量濃度。將散射光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成脈沖計(jì)數(shù)可測(cè)出粉塵的相對(duì)質(zhì)量濃度CPM(Count Per Minute),通過預(yù)置質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值,經(jīng)微電腦處理便可直接顯示粉塵質(zhì)量濃度mg/m³。
為確保儀器的*穩(wěn)定性和檢測(cè)靈敏度,儀器內(nèi)部設(shè)計(jì)有校準(zhǔn)系統(tǒng),可對(duì)儀器進(jìn)行自校準(zhǔn)。
3、主要性能指標(biāo)
檢測(cè)靈敏度:0.01mg/m³ 相對(duì)誤差 ±2%(相對(duì)于校正粒子);
測(cè)定范圍:0.01 mg/m3 ~200mg/m3(相對(duì)校正粒子);
測(cè)定時(shí)間:標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為1分鐘,設(shè)有(0.1、1、3、5、10、15)分鐘及手動(dòng)檔;
重復(fù)性誤差: ±2%;
測(cè)量準(zhǔn)確度: ±10%
顯 示 器:4位(9999)液晶顯示,計(jì)數(shù)時(shí)有“▲”標(biāo)志出現(xiàn),根據(jù)指示燈提示,可顯示相對(duì)質(zhì)量濃度CPM或質(zhì)量濃度mg/m³;
表 頭:顯示0~1000CPM,響應(yīng)速度6秒90%,設(shè)有電池檢查(紅線);×1檔 (0~1000)CPM;
×10檔 (0~9999)CPM;
K 值預(yù)置:可預(yù)置質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K、K1、K2,供用戶自行設(shè)定;
存儲(chǔ)功能:可存儲(chǔ)99組數(shù)據(jù);
輸 出:與微型打印機(jī)及PC機(jī)相連,可打印輸出數(shù)據(jù)及與PC機(jī)的雙向數(shù)據(jù)傳輸;
環(huán)境溫度:0℃~40℃;
相對(duì)濕度:≤95%
貯存溫度:-20℃~55℃
電 源: Li-ion×2 充電電池組,可連續(xù)使用10小時(shí);
尺 寸: 202 mm×84 mm×157mm;
重 量:2.4kg。
4、儀器各部的名稱及功能
圖1 P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀軸側(cè)圖`
圖2 P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀面板圖
圖3 P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀側(cè)視圖
5、操作步驟和方法
開機(jī)預(yù)熱與時(shí)間校準(zhǔn):
- 按下POWER 鍵,依次顯示月.日、小時(shí).分鐘;按 調(diào)整 鍵,“小時(shí)”位閃動(dòng),按 ↑/回放 或↓/存儲(chǔ) 鍵增加或減小數(shù)值;再按調(diào)整 鍵,進(jìn)入下一位調(diào)整,同理調(diào)整“分鐘”、“月”、“日”、“年”,完成年度位調(diào)整后按調(diào)整 鍵,返回時(shí)間顯示,完成時(shí)間校準(zhǔn)。
- 預(yù)熱:將選擇扳鈕扳到“靈敏度校準(zhǔn)”位置后預(yù)熱(3~5)分鐘。
按下 BATT 鍵,表頭指針應(yīng)在短紅線范圍內(nèi),達(dá)不到短紅線內(nèi)則必須給電池充電后方能工作(參見6)。
- 測(cè)量校準(zhǔn):重新開機(jī)測(cè)量前應(yīng)進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)。(詳細(xì)校準(zhǔn)方法參見5.1)
- 按 K 、 K1 、 K2 中任意鍵選擇K值(mg/m3指示燈亮)(如需修改,參見5.2)
注:按 K 、 K1 、 K2任意鍵,可實(shí)現(xiàn)測(cè)量模式的轉(zhuǎn)換:CPM指示燈亮?xí)r為相對(duì)質(zhì)量濃度模式;mg/m3指示燈亮?xí)r為直讀質(zhì)量濃度模式(使用所顯示K值測(cè)量)。
- 將時(shí)間設(shè)定鈕置于“1”分鐘擋位,選擇扳鈕置于測(cè)量位置(MEASURE),按下風(fēng)扇 鍵后再按START/STOP鍵,開始測(cè)量,1分鐘后顯示測(cè)量結(jié)果。(詳細(xì)操作方法參見5.3)
- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ):測(cè)量結(jié)束后,按 存儲(chǔ) 健,顯示值先滅再亮,則時(shí)間及測(cè)量值已被存入。
注:1、當(dāng)在相對(duì)質(zhì)量濃度模式下測(cè)量時(shí)(CPM指示燈亮),按存儲(chǔ) 健存入時(shí)間和CPM值;
2、當(dāng)在直讀質(zhì)量濃度模式下測(cè)量時(shí)(mg/m3指示燈亮),按存儲(chǔ) 健存入時(shí)間和mg/m3值;
3、存儲(chǔ)容量:可循環(huán)存儲(chǔ)zui近的99組值。
- 數(shù)據(jù)回放:
- 當(dāng)mg/m3指示燈亮?xí)r,按↑/回放 鍵,顯示zui近存入的1組數(shù)據(jù):依次顯示濃度值、K值、測(cè)量時(shí)間、測(cè)量日期,zui終回到濃度值顯示(此時(shí)若微型打印機(jī)在線,則打印出序號(hào)、濃度和存儲(chǔ)時(shí)間);重復(fù)上述操作,可依次回放第2~99組測(cè)量記錄;
- 當(dāng)CPM指示燈亮?xí)r,按↑/回放 鍵,顯示zui近存入的1組以CPM為濃度單位的測(cè)量值:依次顯示相對(duì)質(zhì)量濃度值(CPM)、測(cè)量時(shí)間、測(cè)量日期,zui終回到相對(duì)質(zhì)量濃度值顯示;重復(fù)上述操作,可依次回放第2~99組測(cè)量記錄。
注:
1、在CPM模式下回放時(shí)(CPM指示燈亮?xí)r),只回放相對(duì)質(zhì)量濃度值(CPM)、測(cè)量時(shí)間、測(cè)量日期3個(gè)參數(shù),不顯示轉(zhuǎn)換系數(shù)K。
2、在直讀質(zhì)量濃度模式下回放時(shí)(mg/m3指示燈亮),回放質(zhì)量濃度值(mg/m3)、轉(zhuǎn)換K值、測(cè)量時(shí)間、測(cè)量日期4個(gè)參數(shù)。
5.1 測(cè)量校準(zhǔn)
5.2 選擇和設(shè)置K值:
共設(shè)有3個(gè)可調(diào)K值供用戶使用,用戶可根據(jù)粉塵現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整、設(shè)置或選用不同的K值。
5.3 質(zhì)量濃度(mg/m³)測(cè)定或相對(duì)質(zhì)量濃度(CPM)測(cè)定
6、充電與使用外接電源
當(dāng)需要使用外接電源時(shí),將儀器左側(cè)的船型開關(guān)置于“電源”位置,則儀器將使用外接電源供電。
給儀器充電時(shí)將儀器左側(cè)的船型開關(guān)置于“充電”位置,充電約需4小時(shí),充電時(shí)船型開關(guān)上方的紅燈亮,充滿電后綠燈亮(若兩燈均亮表示有故障)。
7、附加功能:自動(dòng)檢測(cè)(選配串行輸出接口及軟件的用戶)
用戶可按儀器已存儲(chǔ)的程序自動(dòng)運(yùn)行(由PC機(jī)下傳,共3組):操作步驟如下:
- 先按 K1 同時(shí)再按 K2 鍵后松開(出現(xiàn)提示符“♥”),屏幕顯示程序編號(hào)(默認(rèn)1),按 ↑/回放 或 ↓/存儲(chǔ) 鍵可改編程序編號(hào)。
- 按 調(diào)整 鍵查看程序設(shè)置參數(shù)(“♥”提示符消失):依次顯示:采樣時(shí)間,間隔時(shí)間,K值、延時(shí)時(shí)間,采樣次數(shù)。zui后回到程序編號(hào)(“♥”提示符出現(xiàn))。
- 如使用該程序則按開/停 鍵開始測(cè)量,如需要再調(diào)整,可在顯示程序編號(hào)狀態(tài)按上述步驟繼續(xù)調(diào)整。
注:
1、用戶只能通過PC機(jī)修改數(shù)據(jù)和自定義運(yùn)行程序,操作方法參見附錄2。
2、延時(shí)時(shí)間是指按開/停 鍵后,延時(shí)執(zhí)行程序的時(shí)間。所有時(shí)間單位為秒。
8、關(guān)于質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值
1) 儀器校準(zhǔn)K值
在P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀的檢驗(yàn)表上記載的K值為0.01,此數(shù)值是儀器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)粒子的轉(zhuǎn)換系數(shù),而不是實(shí)際測(cè)量時(shí)的K值。
2)求取K值
在實(shí)際應(yīng)用P-5FC便攜式微電腦粉塵儀時(shí),求質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值的方法是:在要進(jìn)行測(cè)定的場(chǎng)所,把濾膜采樣器和P-5FC便攜式微電腦粉塵儀的吸引口以同一高度,同一方向放置在同一環(huán)境內(nèi),同時(shí)(10分鐘以上)進(jìn)行采塵,根據(jù)兩種儀器取得的數(shù)值,用下式求出K值。
K=C/R
式中:K:質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)(mg/m³·CPM)
C:用濾膜采樣器測(cè)出的濃度值(mg/m³)
R:粉塵儀測(cè)定值(CPM)
通常使用P-5FC便攜式微電腦粉塵儀測(cè)定1個(gè)樣品的時(shí)間是一分鐘,在求K值時(shí)采塵時(shí)間則需用10分鐘以上連續(xù)進(jìn)行積算,例如:用P-5FC便攜式微電腦粉塵儀與濾膜采樣器同時(shí)測(cè)定15分鐘,采樣器測(cè)得C=1.5mg/m³、P-5FC便攜式微電腦粉塵儀讀數(shù)值1890(P-5FC處于CPM測(cè)量狀態(tài)),則:
R=1890/15=126CPM(計(jì)數(shù)/分鐘)
K=C/R=1.5/126=0.012
在同樣工作場(chǎng)所反復(fù)求此系數(shù),以它的平均值作為該工作場(chǎng)所特定粉塵的系數(shù)K。
3) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的K值:
P-5FC型便攜式微電腦粉塵儀的使用符合衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn)《公共場(chǎng)所空氣中可吸入顆粒物(PM10)測(cè)定方法-光散射法》WS/T206-2001、勞動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《空氣中粉塵濃度的光散射測(cè)定法》LD98-1996、*行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)質(zhì)量濃度與質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換方法》TB/T2323-1992。表1~表8為參考K值。
表1 公共場(chǎng)所質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)WS/T206-2001)
| 密閉空調(diào)房間 | 一般公共場(chǎng)所 |
可見光光散射 | 范圍 | 建議值 | 范圍 | 建議值 |
數(shù)字粉塵儀K1 | 0.013—0.015 | 0.014 | 0.016—0.021 | 0.02 |
注:
1、表1為出廠設(shè)置的K值;
2、表2~8為勞動(dòng)衛(wèi)生各種粉塵質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值。表內(nèi)K1為呼吸性粉塵、K 為總粉塵
表2采石場(chǎng)粉塵(TB/T2323—92)
粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
石灰石鑿巖粉塵 | 灰白 | 2.91 | 0 | 5.9 | 11.4 | 82.7 | 0.4288 | 0.1405 |
石灰石鑿巖粉塵 | 白 | 2.72 | 0 | 1.8 | 8.6 | 89.6 | 0.3483 | 0.0787 |
石灰石破碎塵 | 白 | 2.70 | 0 | 1.9 | 12.8 | 85.3 | 0.4337 | 0.0771 |
石灰石破碎塵 | 灰白 | 2.90 | 0 | 8.2 | 12.6 | 79.2 | 0.5000 | 0.1524 |
石灰石磨砂塵(進(jìn)料) | 灰白 | 2.96 | 0 | 1.6 | 8.1 | 90.3 | 0.1967 | 0.0521 |
石灰石磨砂塵(出料) | 灰白 | 2.90 | 4.4 | 10.6 | 16.0 | 69.0 | 0.3469 | 0.0808 |
表3水泥廠粉塵(TB/T2323—92)
粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
水泥塵 | 灰 | 3.10 | 33.5 | 25.6 | 23.6 | 17.3 | 0.4570 | 0.0890 |
熟料塵 | 深灰 | 2.65 | 21.6 | 19.1 | 24.9 | 34.4 | 0.2520 | 0.0630 |
石灰石塵 | 灰 | 2.70 | 9.50 | 9.7 | 13.7 | 67.1 | 0.2650 | 0.0680 |
粘土塵 | 黃 | 2.60 | 11.2 | 11.2 | 12.7 | 64.9 | 0.8940 | 0.2960 |
混合生料塵 | 鐵灰 | 2.60 | 1.8 | 6.6 | 11.4 | 80.2 | 0.4040 | 0.0780 |
煤塵 | 黑 | 1.43 | 4.9 | 7.2 | 12.4 | 75.5 | 1.0250 | 0.6010 |
表4 隧道施工粉塵K值(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TB/T2323—92)
粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
灰質(zhì)頁巖粉塵 | 灰 | 2.71 | 20.0 | 17.6 | 17.0 | 45.4 | 0.1990 | 0.0870 |
砂巖塵 | 黃紅 | 2.69 | 23.3 | 17.4 | 16.6 | 42.7 | 0.0650 | 0.0460 |
花崗巖塵 | 灰綠 | 2.70 | 3.5 | 12.6 | 18.9 | 65.0 | 0.0680 | 0.0190 |
碳質(zhì)頁巖塵 | 晶灰 | 2.70 | 4.1 | 9.4 | 16.8 | 69.7 | 0.0430 | 0.0280 |
噴錨塵 | 深灰 | 2.80 | 0.0 | 4.2 | 17.9 | 77.9 | 0.1270 | 0.0530 |
噴錨塵 | 深灰 | | | | | | 0.2340 | 0.0370 |
柴油炭煙塵 | 黑 | | | | | | 0.0670 | 0.0500 |
表5 鑄造粉塵(TB/T2323-92)
工藝設(shè)備 | 粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
碾砂臺(tái) | 型砂白陶土 | 深灰 | 2.64 | 13.2 | 14.5 | 15.9 | 56.4 | 0.4690 | 0.1930 |
造型機(jī) | 型砂白陶土 | 深灰 | 2.14 | 4.5 | 3.0 | 8.3 | 84.2 | 0.0780 | 0.0320 |
一次清理 | 電焊氣刨塵 | 灰 | 3.12 | 0.0 | 10.9 | 15.4 | 73.7 | 0.0410 | 0.0250 |
拋丸機(jī) | 氧化皮砂 | 鐵灰 | 2.62 | 0.0 | 3.4 | 7.2 | 89.4 | 0.1740 | 0.0610 |
工藝設(shè)備 | 粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
落砂機(jī) | 砂 | | | | | | | 0.5560 | 0.1540 |
滾筒清砂 | 氧化皮砂 | 灰 | 2.57 | 0.0 | 3.8 | 8.1 | 88.1 | 0.3180 | 0.1270 |
半噸拋砂 | 氧化皮砂 | 鐵灰 | 2.85 | 2.3 | 5.5 | 8.7 | 83.5 | 0.3440 | 0.1290 |
多角篩 | 干型舊砂 | 鐵灰 | 2.68 | 4.1 | 7.9 | 12.9 | 75.1 | 0.3220 | 0.1280 |
碾砂機(jī) | 砂白陶土 | 灰 | 2.64 | 5.1 | 7.0 | 11.7 | 76.2 | 0.7500 | 0.3800 |
砂輪清鏟 | 砂氧化皮 | | | | | | | 0.3400 | 0.0770 |
電弧熔煤爐 | 氧化鐵 | 深灰 | 2.46 | 0.0 | 2.4 | 6.5 | 91.1 | 0.1420 | 0.0500 |
表6 制磚、電焊及其它粉塵K值(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TB/T2323—92)
工藝設(shè)備 | 粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
| 502電焊塵 | | | | | | | 0.0324 | 0.0240 |
| 422電焊塵 | | | | | | | 0.0208 | 0.0150 |
| 混合焊塵 | | | | | | | 0.0414 | 0.0250 |
機(jī)車防滑干砂房 | 砂 | 灰黃 | 2.25 | 3.1 | 5.7 | 7.5 | 83.7 | 0.5030 | 0,2440 |
閘瓦 | 氧化鐵砂 | 鐵灰 | 2.85 | 2.7 | 4.3 | 8.5 | 84.5 | 1.1700 | 0.4000 |
表6 續(xù)
工藝設(shè)備 | 粉塵種類 | 顏色 | 密度 g/cm3 | 質(zhì)量分散度μm(%) | K值 |
<2 | 2_ | 5_ | >10 | K | K1 |
鍋爐 | 煤灰塵 | 灰黑 | 1.45 | 0.0 | 2.3 | 4.1 | 93.6 | 0.6740 | 0.3570 |
| 木塵 | 黃白 | | | | | | 1.0890 | 0.6220 |
制磚出坯 | 粘土砂爐灰 | 褐黑 | 2.31 | 5.7 | 6.2 | 8.9 | 79.2 | 0.6880 | 0.3070 |
制磚窯內(nèi) | 粘土砂爐灰 | 紅黃 | 2.41 | 0.0 | 7.1 | 9.7 | 83.2 | 0.8340 | 0.4570 |
水泥廠 | 煤塵 | 黑 | 1.31 | 0.0 | 1.9 | 3.8 | 94.3 | 0.5990 | 0.2440 |
電力車間除銹 | 氧化鐵 | 褐 | 2.73 | 4.2 | 8.4 | 13.5 | 73.9 | 0.5550 | 0.2190 |
鋁窗打磨 | 氧化鐵炭化硅 | 灰褐 | 3.51 | 3.8 | 4.1 | 7.6 | 84.5 | 0.7760 | 0.3290 |
表7 幾種粉塵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)K值表
工藝設(shè)備 | 粉塵種類 | 顏色 | 總粉塵轉(zhuǎn)換系數(shù)K | 呼吸性粉塵轉(zhuǎn)換系數(shù)K1 |
幾何平均值 | 幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 幾何平均值 | 幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差 |
破碎機(jī),皮帶機(jī) | 煤塵 | 黑 | | 1.33 | 0.0936 | 1.15 |
電焊,CO2焊 | 焊接塵 | 灰 | 0.0433 | 1.17 | | |
鍋爐房 | 煤灰塵 | 灰黑 | 0.293 | 1.23 | | |
破碎機(jī) | 石灰石 | 灰白 | 0.304 | 1.21 | | |
水泥窯,卸料處 | 水泥,熟料 | 灰 | 0.411 | 1.16 | | |
水泥入庫,提升機(jī) | 水泥塵 | 灰 | 0.215 | 1.06 | | |
表8 汽車齒輪廠機(jī)加工粉塵K值表
粉塵種類 | CPM與mg/m3換算K值 |
K | K1 |
石英石砂 | 0.1917 | 0.0789 |
砂輪粉塵 | 0.4947 | 0.2192 |
石墨粉塵 | 1.8412 | 1.2576 |
電焊粉塵 | 0.0433 | 0. 0236 |
金屬、炭黑塵 | 1.0798 | 0.4150 |
木 塵 | 0.5660 | 0.2958 |
硬質(zhì)合金磨塵 | 0.3028 | 0.1667 |
鐵銹塵 | 0.6235 | 0.2752 |
鎢、鉻、鎳、鉬塵與砂輪混合塵 | 0.4905 | 0.1562 |
9、儀器的標(biāo)定
根據(jù)中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程《光散射式數(shù)字粉塵測(cè)試儀》JJG846—1993規(guī)定,測(cè)塵儀檢定周期可根據(jù)使用環(huán)境情況確定,但zui長(zhǎng)不超過2年。