实验二__矿尘浓度测定[2].doc

实验二 矿尘浓度测定一、实验目的l、学习并了解用滤膜测尘的方法、步骤。2、掌握KBC型矿用测尘仪的使用方法。二、实验原理目前对矿尘浓度的表示方法有两种：一种以单位体积空气中粉尘的颗粒数(PP/cm3)，即计数表示法；另一种以单位体积空气中粉尘的重量(mgm3)，即计重表示法。本实验是用计重法来表示矿尘的浓度的。计重法滤膜测尘的原理是：是以抽气装置做动力，抽取一定量的含尘空气，使其通过装有滤料的采样器，滤料将矿尘截留下来，然后根据滤膜所增加的重量与通过的空气量计算出矿尘浓度。如下式； mgm3式中：G矿尘浓度，mgm3； W2采样后滤膜的重量，mg； Wl采样前滤膜的重量，mg； Q流量计读数，L/min； t采样时间，min。三、实验设备、仪表及材料重量法测尘需要的器材有：滤料、集尘器、采样器、分析天平(精度为万分之一克)、摄子、胶皮管，干燥箱或干燥剂(氯化钙或硅胶)、秒表等。1、滤料井下测尘采样用的滤料有滤膜和玻璃滤尘管。滤膜又分为直径40mm和6075mm两种规格，矿尘浓度不超过200mgm3时可采用滤膜，大于200mgm3时可采用玻璃集尘管。其构造见图1。用玻璃集尘管测尘取样时，其准备工作要求严格，操作麻烦，而且其中的脱脂棉具有吸湿性，烘干称重费事。它适合于含尘量大的空气中测尘取样。而用滤膜测尘采样的主要优点是：阻尘率高(大于99)；含尘空气通过时阻力小，不易吸收水分，重量轻(直径40mm时为2070mg)，操作简便，测尘时间短。所以，近年来用滤膜测尘取样被得到广泛使用。图1滤尘装置结构图2、采样仪器及使用本次实验使用承德市仪表厂生产的KBC型（或者镇江煤矿专用设备厂生产的AQF-1）矿用矿尘测定仪，该仪器是以微型蓄电池为动力，采用安全火花开关，带动小型电动抽气机，通过装有滤膜的采样器及流量计，进行矿尘测定。电动抽气机的能力：带滤膜时抽气量为2530Lmin，抽气负压1569Pa以上，仪器的结构如图82所示。测尘时将带滤膜的固定环放入采样器内，接通电源开关抽气机开始工作，调节流量旋，视箱壁上流量计的浮子，使流量达到2025Lmin，并保持稳定。到采样时间结束时，关掉仪器背面上的开关，将取好样的样品取下放入保存盒内，之后烘干称重并计算矿尘的浓度。该采样仪器使用前需对其用专用充电器进行充电(在矿井测尘时，需在地面充电)。其充电方法为：(1)使用前在环境1535下，用0.3A充电12小时，或0.6A充电6小时。(2)在充电过程中蓄电池组两端电压不得高于13.5V，当高于13.5V后可以采取(在井上)放电5分钟左右，以保证使用时(在井下)工作电压不高于13.5V。(3)充电时间不允许超过规定的充电时间，否则容易损坏电池。(4)充电时，将专用负极叉头插入“充电”叉头(或夹住“充电”柱)，正极夹夹在外壳上，采用专用定压(调在13.5V上)恒流(调在0.3A或0.6A上)电机充电器进行充电。KBC型专用充电器当达到调整电压时(13.5V)可以自动切断充电电源3、天平及使用本次实验采用的是湘仪天平仪器厂生产的TG328B型光学读数分析天平，该天平是一种能衡量极轻微重量，比较灵敏的精密计量仪器。它操作简便，其精度为0.1mg，即最小分度值为0.1mg。使用：本天平是种精密计量仪器，必须严格遵守天平的操作规则，其使用方法如下： (1)将天平尽可能放置在温度202的室内及稳固的台桌上，垫上垫脚，两手旋动调平脚，使仪器置于水平。 (2)将所称物质放入称盘中并关上仪器门，然后转动制动旋钮开启天平，观察平衡光标，并旋转加载旋钮，使平衡衡量光标在微读数盘上显现，此时即可读数。被测定物质的质量为：加载旋钮上的读数（为整数10990mg）+平衡衡量光标的读数（0.110）。四、测定方法重量法滤膜测尘程序为：(1)测尘前的准备工作：A、滤料：分为滤膜和玻璃集尘管，本实验为40mm直径的测尘滤膜。B、天平：最小分度值为0.1mg，本次实验选用TG328B型光学读数分析天平。C、烘干箱：用来干燥滤膜或玻璃集尘管。本次实验选用DF206型鼓风干燥箱。D、记录纸：记录测尘时的地点、温度，湿度、测定时间、流量、大气压等参数。E、将滤膜称重、编号，放入滤膜盒内待测尘使用。(2)采样A、测点选择：采样地点应选择在工人经常工作地点的吸气带或根据测尘目的而选择采样地点。工作面采样时，地点应选在距工作面45米处，这样工人生产和采样互不影响。集尘器的安设高度为1.31.5米。本实验可直接抽去大气中的粉尘。B、流量和采样时间确定：流量和采样时间一般根据井下矿尘浓度的估算值采确定，流量一般在1530L/min内选择，采样空气量不少于1m3。采样时间应根据工作面矿尘浓度估算和滤膜上矿尘增重最低值来确定：(3)样品处理样品取回后从滤膜夹内取出，将含尘一面向里折23折，滤膜放入干燥箱内在105范围内连续干燥2小时称重一次，然后再置于干燥箱内，每隔30分钟称重一次，直至最后两次的重量差不超过0.2毫克。 (4)两个干行样品经过烘干处理后，其差值小于20方属合格。平行样品的差值按下式计算： 式中：G平行样品计算的结果差，mgm3。 G1，G2两个平行样品的计算结果，mgm3。(5)计算浓度式中：符号同前。六、注意事项1、KBC（或AQF-1）测尘仪所带流量计为701HB系列微型转于气体流量计，仪器使用时要求流量计处于垂直位置，不允许倾斜，否则影响准确度。2、KBC（或AQF-1）侧尘仪充电时