Точность измерения концентрации вредных веществ во вдыхаемом воздухе

На рис. 1 показана фотография просачивания неотфильтрованного воздуха под маску в лаборатории [4]. Струйка загрязнённого воздуха (светлого цвета) движется к всасывающему отверстию манекена. Видно, что она не перемешивается с отфильтрованным воздухом, и измерение средней подмасочной концентрации во время вдоха, по существу, является попыткой определить значение величины, которая физически не существует. Если проботборный зонд попадет в струйку неотфильтрованного воздуха, то измеренная концентрация будет завышена (положение 2), а КЗ — занижен. Если не попадет (это бывает значительно чаще) — то наоборот (положение 1).

При вдохе часть газа/аэрозоля поглощается в органах дыхания, их концентрация при выдохе ниже, чем при вдохе. Поэтому сначала при испытаниях старались отбирать пробы воздуха только во время вдоха. Выявленное отсутствие перемешивания заставило проводить замеры непрерывно, так как выдыхаемый воздух перемешан, а поглощение газа/аэрозоля

Просачивание струйки неотфильтрованного воздуха под полнолицевую маску

Рис. 1. Просачивание струйки неотфильтрованного воздуха под полнолицевую маску

при вдохе неполное. По оценкам (табл.1 [5]), осаждение в органах дыхания может дать систематическую погрешность ~ 7ч-53%. Но этим пренебрегают, потому что погрешность из-за неполного перемешивания значительно больше. Так, в контролируемых лабораторных условиях при подаче под маску дозированного и известного количества загрязненного воздуха (и при стабильных параметрах «дыхания» манекена) измеренная концентрация могла быть выше реальной на -33-42% и ниже в 7-14 раз. Исследования показали, что при «неблагоприятном» сочетании параметров даже в лабораторных условиях на манекене измеренная концентрация может отличаться от реальной больше чем на порядок [6-8].

Для обсуждения проблем измерения концентрации загрязнений под маской была проведена специализированная конференция [10]. Для улучшения качества измерения проводились поиски оптимальной конструкции пробоотборного зонда и места его размещения под маской (рис. 2). За период 1984-2009 гг.

Изменение конструкции пробоотборных зондов

Рис. 2. Изменение конструкции пробоотборных зондов:

1) (1984) Зонд на стенке маски, заподлицо [9]; 2) (1988) Зонд смещен ко рту на 13 мм [7]; 3) (1999) Диск с отверстиями по периметру, примерно в 5 мм от рта (ГОСТ 12.4.189-99); 4) (2009) Сфера с отверстиями по диаметру, примерно в 5 мм от рта (ГОСТ Р ЕН 13274-2009).

место отбора проб сместилось: со стенки маски ко рту (на расстояние ~5 мм ото рта), а воздух для проб стали забирать через несколько отверстий со всех сторон одновременно. Но погрешность оставалась большой. При использовании зондов разной конструкции в схожих лабораторных условиях отличие максимальной и минимальной измеренной концентрации могло превышать два порядка [11].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >