礦用粉塵采樣器
礦用粉塵采樣器由高性能吸氣泵、自動時間控制電路、流量調(diào)節(jié)電路、自動反饋恒流電路、欠壓保護報警電路、安全電源等組成，還配有多種粉塵預捕集器。其中用于測定總粉塵濃度的全塵預捕集器；另一種用于測定呼吸性粉塵濃度的沖擊式預捕集器，這種預捕集器能對危害人體的呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵進行分離，能一次采集可兼得呼吸性和非呼吸性二種粉塵樣本，其分離效率達到 “BMRC"曲線標準，是一種較為可靠實用的粉塵前級
簡介
AKFC-92A型礦用粉塵采樣器由高性能吸氣泵、自動時間控制電路、流量調(diào)節(jié)電路、自動反饋恒流電路、欠壓保護報警電路、安全電源等組成，還配有多種粉塵預捕集器。其中用于測定總粉塵濃度的全塵預捕集器；另一種用于測定呼吸性粉塵濃度的沖擊式預捕集器，這種預捕集器能對危害人體的呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵進行分離，能一次采集可兼得呼吸性和非呼吸性二種粉塵樣本，其分離效率達到的“BMRC"曲線標準，是一種較為可靠實用的粉塵前級分離裝置。
該儀器采用ExibI(150℃) 等級本質(zhì)安全型防爆結(jié)構(gòu)，特別適用于煤礦井下及其它含有爆炸危險性氣體的作業(yè)場所使用。 本機機殼采用了高強度ABS工程塑料，并作了防潮、防塵、防靜電等的特殊處理。 儀器具有無脈動氣流，負壓、負載能力大，自動定時采樣，安全可靠，堅固耐用，便于攜帶和現(xiàn)場使用等優(yōu)點。
一、技術(shù)指標和性能參數(shù)：
1、流量范圍：5～30L/min，采樣流量：20L/min
2、流量計精度：2.5級
3、抽氣負壓：>3000Pa
4、負載能力：≥1000Pa
5、采塵范圍：全塵、呼吸性粉塵
6、定時范圍：0~99分鐘內(nèi)任意設(shè)置
7、定時誤差≤±0.1%
8、內(nèi)置鎳氫可充電電池，充滿電可連續(xù)工作時間：>180min
9、工作噪聲：≤55dB(A)
10、防爆形式：礦用本質(zhì)安全型ibI(150℃) ，適用于易燃易爆工作場所及煤礦井下采樣
11、適用環(huán)境：溫度-5~35℃ 相對濕度≤95%RH
12、外形尺寸：200×140×80mm
二、工作原理
AKFC-92A型礦用粉塵采樣器工作原理框圖，如圖1所示：
該粉塵采樣器是根據(jù)粉塵濃度稱重法的檢測原理設(shè)計。采樣之前，須將經(jīng)過稱量的干凈濾膜裝入預捕集器，通過儀器內(nèi)抽氣泵的吸氣，使空氣中的浮游粉塵阻留在預捕集器的濾膜上。采樣結(jié)束后，將濾膜取出烘干后放在天平上稱量。前后稱重相減可以取得濾膜增量及所捕集到的粉塵質(zhì)量。同時在采樣過程中，取流量和采樣的時間二者相乘即可確定采樣時通過預捕集器的空氣體積，從而按規(guī)定的公式計算出被采集空氣中所含粉塵的濃度。
三、儀器的使用方法
采樣器在操作檢測之前，應先對儀器進行熟悉了解，根據(jù)粉塵采樣器外形圖對有關(guān)主要部件分別介紹如下：
1、采樣頭連接座：采樣時連接預捕集器，使之與采樣器緊密連接，不漏氣、不松動。連接口應保持潔凈，嚴防玷污或異物吸入。
2、流量計：直接顯示出采樣器的視值流量，觀察流量計浮子頂部平面的位置就能讀出采樣流量值。
3、采樣時間顯示：顯示“00～99"分鐘內(nèi)預置的采樣時間。采樣開始后作 減“1"計數(shù)，當計時器為零時，停止工作。顯示時間單位為min（分鐘），個位的小數(shù)點開始閃爍時則表示計時器開始減“1"運算。
4、自動開關(guān)：當打開自動開關(guān)時，采樣器可預置時間自動采樣。到時顯示“00"自動停止采樣。
5、手動開關(guān)：當打開手動開關(guān)時，儀器即開始工作，此時由人工控制采樣時間。（當自動、手動均打開時，手動優(yōu)先，儀器按手動方式工作）
6、流量調(diào)節(jié)鈕：在采樣器工作過程中，如需要調(diào)節(jié)設(shè)定流量，可用此鈕調(diào)節(jié)。
7、充電插座：采樣器使用后，或在工作過程中聽到蜂鳴欠壓報警聲，須在地面上進行充電。充電時只要將充電插頭插入儀器充電座內(nèi)，此時充電指示燈亮則表示開始充電，正常充電時間為14-16小時。
8、工作按鈕
9、10、置數(shù)按鈕：按動此兩鈕可在“00"～“99"分鐘內(nèi)任意設(shè)置時間。
11、復位按鈕：當采樣時發(fā)現(xiàn)有誤或需要重新置數(shù)時，可按此鈕，即可復位重新置數(shù)。
12、三腳支架固定螺母：該螺母座用于采樣器在現(xiàn)場工作時與三腳支架固定之用。
13、出氣口：供泵體排氣之用。
另外，本機采取的防爆措施：
1、電池組：GNY2.5Ah×6節(jié)，用4只0.51Ω/10W的無感線繞電阻串聯(lián)作限流電阻使用，用704硅膠跟電池灌封構(gòu)成本安電池組。
2、電機M：用兩個二極管與電機M用硅膠灌封一體，消除反電動勢，構(gòu)成保護性元件。
四、粉塵濃度的測定方法
標配有兩種預捕集器，現(xiàn)根據(jù)預捕集器的特點來說明粉塵濃度的測定方法。
1、全塵測定方法（總粉塵）
A、全塵式預捕集器的使用
（一）原理：抽取一定體積的含塵空氣，通過全塵式預捕集器時，使粉塵阻留在濾膜上逐步積累。在采樣結(jié)束后，由濾膜的增量可計算出單位體積含塵空氣中所含粉塵的總質(zhì)量。
（二）需用器材：
1. 粉塵采樣器主機；
2. 預捕集器：全塵式預捕集器；
3. 濾膜：配有￠75mm或￠40mm的過氯乙烯纖維濾膜；
4. 天平：感量為萬分之一的全自動電子分析天平；
5. 干燥器；采用普通干燥器時應置放變色硅膠，以便觀察；
6. 鑷子：不銹鋼鐘表鑷子
（三）測定程序
1、首先用鑷子取出干凈的濾膜，除去兩面的襯紙，先放在天平上稱重并記錄，壓入濾膜夾，然后放入貼好標簽的樣品盒內(nèi)備用。當使用￠75濾膜說應做成漏斗狀安裝在全塵預捕集器內(nèi)，并使濾膜絨面朝向進氣口方向。
2、現(xiàn)場采樣首先要選好采樣地點，需要固定采樣的應打開專用三腳支架，是粉塵采樣器水平穩(wěn)固地固定在三腳架平臺上。
3、將安裝好濾膜的預捕集器緊固在采樣頭連接座上，并使預捕集器的進氣口置于含塵空氣的氣流中。
4、采樣時間根據(jù)現(xiàn)場粉塵種類、濃度及作業(yè)情況來預置。一般采樣時間以20～25分鐘為宜，粉塵濃度較高的場所一般預置2～5分鐘即可。
5、采樣結(jié)束后，應將濾膜夾取出輕放在相應的樣品盒內(nèi)。需干燥處理后稱中記錄。
（四）粉塵濃度的計算 T=（f1-f0）/（Q×h）×1000（mg/m3）
式中：T——總粉塵濃度（全塵）（mg/m3）
f0——采樣前濾膜的質(zhì)量（mg）
f1——采樣后濾膜的質(zhì)量（mg）
h——采樣時間（min）
Q——采樣流量（L/min）
（五）注意事項：
1、濾膜夾要擦凈，預捕集器的清洗須使用凈水、脫脂棉球或紗布，切不可使用有機溶劑擦洗。
2、現(xiàn)場采樣后，要注意保護好樣品，使其不受污染和撣落。
2、呼吸性粉塵測定方法
B：沖擊式預捕集器的使用
（一）原理：抽取一定體積的含塵空氣，通過慣性沖式方式的分離裝置，將較大粗大的粉塵顆粒撞擊在涂抹硅油的玻璃捕集板上，而通過捕集板周圍空腔的微細塵粒，則被阻留在濾膜上。采樣以后，分別由玻璃捕集板及濾膜的增量，即可計算單位體積含塵空氣中呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵及總粉塵的質(zhì)量。
（二）需用器材
1、粉塵采樣器主機
2、預捕集器：使用沖擊式預捕集器。當采樣流量須為20L/min時，該預捕集器的分離特性符合“BMRC"曲線標準，其前級捕集效率分別為：塵粒直徑7.07um以上的為100％，5um為50﹪，2.2um的為10％。
3、玻璃捕集板：￠25mm的無色時英晶片。
4、濾膜：￠40mm的過氯乙烯纖維濾膜。
5、硅油：六萬粘度的甲基硅油。
6、天平：有條件單位使用感量為十萬分之一的電子天平更佳。
7、干燥器：采用普通干燥器時，應置放變色硅膠，以便觀色；
8、鑷子：不銹鋼鐘表鑷子。
9、刮刀：不銹鋼小刮刀。
（二）測定程序
1、玻璃捕集板先用中性洗滌液浸泡，除去表面污漬，經(jīng)清水漂洗后，再用脫脂棉球及酒精擦凈。
2、用潔凈的小刮刀沾取少量硅油，涂抹在捕集器圓心位置。再向側(cè)邊將硅油刮薄展開，使硅油涂成￠15mm的圓形。由于硅油粘度較高，數(shù)小時后才會出現(xiàn)均勻擴散現(xiàn)象。所以捕集板涂硅油的工作，應在采樣前提前進行，并保證其不受污染，實驗表明，捕集板上涂抹硅油控制在0.5～5mg范圍內(nèi)，粉塵捕集效果將是不受影響的。
3、將已涂好硅油的捕集板，放在天平上稱重并做好記錄備用，放入貼好標簽的樣品盒內(nèi)。工作時，將玻璃捕集板從樣品盒內(nèi)取出，安裝在預捕集器分離裝置前部的捕集板座上，用金屬卡環(huán)壓緊，再旋上預捕集器的進氣蓋。玻璃捕集板上得到的粉塵為非呼吸性粉塵。
4、將潔凈的￠40mm濾膜，除去兩面的襯紙放在天平上稱量并做好記錄，壓入濾膜夾，放入貼好標簽的樣品盒內(nèi)備用。工作時，將裝好濾膜的濾膜夾取出，安裝在分離裝置底座的金屬網(wǎng)上，旋上已經(jīng)安裝好的預捕集器前段，即告安裝畢。濾膜上所得到的粉塵為呼吸性粉塵。
5、在選定的采樣地點，將采樣器牢固安裝在專用三腳支架上，其高度應符合現(xiàn)場呼吸帶高度。取出預捕集器安裝在采樣器上，并將進氣口置于含塵空氣流中。開機采樣要根據(jù)現(xiàn)場粉塵種類及環(huán)境情況，一般采樣時間控制在20～25分鐘。粉塵濃度較高的場所，采樣時間定為2～5分鐘即可。采樣前應估計捕集板及濾膜上粉塵的增量，均不應少于0.5mg或多于10mg，以免影響采樣準確度。
6、采樣結(jié)束后，應小心地取出粉塵樣品放入相應的樣品盒。樣品應進行干燥處理后再稱量記錄。
（四）粉塵濃度的計算
（20L/min恒流量時計算方法）
1、呼吸性粉塵濃度………………………………R
R=（f1-f0）/20×h]×1000（mg/m3）
2、總粉塵濃度……………………………………T
T=｛[（m1-m0）+（f1-f0）]/20h｝×1000（mg/m3 ）
式中：R——呼吸性粉塵濃度（mg/m3 ）
T——總粉塵濃度 （mg/m3 ）
f0——采樣前濾膜的質(zhì)量（mg）
f——采樣后濾膜的質(zhì)量（mg）
m0——采樣前捕集板的質(zhì)量（mg）
m1——采樣后捕集板的質(zhì)量（mg）
h——采樣時間（min）
（五）注意事項
1、玻璃捕集器及濾膜夾要洗凈擦干，預捕集器的清洗須使用潔凈水、脫脂棉球或紗布，切不可使用有機溶劑擦洗。
2、現(xiàn)場采樣后，要注意保護好樣品，輕拿輕放，使其不受污染和撣落。
3、采樣流量應盡量采用20L/ min恒流量采樣，否則可能會影響預捕集器對呼吸性粉塵的捕集效率，影響測定的準確度。
五、隨機配件
主機 1臺
充電器 1臺
三角架 1付
沖擊式采樣頭 1只
全塵采樣頭 1只
Ф40mm濾紙樣品盒 5只
Ф40mm濾紙夾 5付
Ф25mm樣品盒 5只
硅脂 1瓶
專用工具 1套
沖擊板 5片
Ф40mm濾紙（100片裝） 1盒
Ф75mm濾紙（50片裝） 1盒
儀器箱 1只
使用說明書 1份
