《礦井通風與安全》課程實驗指導書

《礦井通風與安全》課程實驗指導書

安 全 工 程 教 研 室

實驗一 空氣中有害氣體濃度測定

一、實驗目的

學習並掌握檢定管法測空氣中有害氣體濃度的原理和方法。

二、實驗儀器

1、檢定管

檢定管為裝有某種檢測用試劑的玻璃管，待測氣體通過檢定管時與該試劑發生化學反

應，並呈現一定的顏色或變色長度，從而測出該氣體的濃度。根據變色深淺測定濃度的叫比色法檢定管。根據變色長短測定濃度的叫比長法檢定管。煤礦常用的有CO、CO2、H2S和SO2檢定管。本次實驗隻用比長法檢定管測CO或H2S濃度。

（1）比長法CO檢定管

比長法CO檢定管（圖1-1）內裝有發煙硫酸及矽膠做載體吸收I2O5的指示劑，當CO與I2O5接觸

時，發生如下的反應：

碘與SO3作用成棕色化合物，它的長度與通過檢定管得空氣中CO濃度成正比。根據棕色化合物的長度由檢定管的刻度上可以直接讀出CO濃度。

1 2 3 4 5 6

圖1-1比長式CO檢定管

1－堵塞物　　2－活性碳　　3－矽膠　　4－消除劑　　5－玻璃粉　　6－指示劑　　

（2）比長法H2S檢定管

管內裝有以陶瓷做載體吸附醋酸鉛和氯化鋇的白色指示劑。它與H2S發生下列化學反應：

加入氯化鋇可生成一部分Pb2CI2S以增加色柱長度，提高測定精度。

2、取樣唧筒

唧筒用采取被測氣體試樣並將AQY-50型CO檢定器唧筒。它由唧筒活塞4、吸氣口1、排氣口2和三通開關組成，活塞杆上有0-50毫升的刻度，可以控製取樣數量和送氣速度。三通開關用以控製氣流方向，當開關把手與吸氣口平行時，唧筒與吸氣口連通，它與排氣口平行時，則連通排氣口。位於兩者之間時（450），各路都不通。

圖1-2 抽氣唧筒

1-；-氣體入口；2-檢定管插孔；3-三通閥閥把；4-活塞柱；5-比色板；6-溫度計

三、實驗方法和步驟

1、在測定地點將開關把手置於吸氣位置，並將唧筒往複推壓2-3次，以清洗唧筒，然後將活塞杆拉出，氣體試樣就被抽吸在唧筒內了。再將開關把手置於（450）封閉位置。

2、將檢定管兩端用小銼刀切斷，把進氣端插入唧筒的排氣口上，再將開關把手置於排氣口位置，按照檢定管的使用說明書對送氣量和送氣時間的要求，使氣樣流過檢定管CO與指示膠起反應，產生棕色環。

3、讀數，由變色環上端指示的數字直接從檢定管上讀出CO濃度（PPM）。如果氣樣中CO含量超過檢定管測量上限，可減少通氣量，如通氣量為V mmL，則：

測定結果=檢定管×（100÷V）（式中100指要求送氣量為100mmL檢定管）

如果氣樣中CO含量低於檢定管測量下限，可增加通氣次數，如果通氣次數為N，則：

測定結果=檢定管讀數÷N

實驗二 大氣壓、空氣濕度和空氣密度測定

一、試驗目的

掌握測定大氣壓（P）和空氣濕度的常用儀表的構造、原理和使用方法，計算空氣密度。

二、試驗儀表：

1. 大氣壓測定

常用的儀表有水銀氣壓計和空盒氣壓計。

（1） 水銀氣壓計

常用的水銀氣壓計有動槽式和定槽式兩種。

動槽式水銀氣壓計的主要部件是一根倒置於可動水銀槽內的玻璃管，管的上端水銀麵上是真空的，槽內液麵則通向大氣，所以玻璃管內水銀柱高度就表示了大氣壓力（毫米汞柱或毫巴）。

測定時，轉動底部調節螺絲4，使槽內水銀液麵正好與象牙指針2觸及，然後轉動螺絲6，使遊標1的下切口與水銀頂麵相切，由刻度尺7和遊標1讀出大氣壓的讀值（P讀），因為刻度是金屬的，熱脹冷縮，所以要進行讀值的溫度校正，由溫度計8讀出測定的溫度，從表2—1查出溫度校正值P溫，則實際的大氣壓：

P0=P讀+P溫

定槽式水銀氣壓計的下部水銀槽是固定不動的，除不必調節槽內液麵高低外，其餘使用方法同上。

表2-1 黃銅刻度尺換算到0℃時的溫度校正值

溫度

℃

大氣壓計數值（P讀）mmHg



740

750

760

770

780



10

-1.21

-1.22

-1.24

-1.26

-1.27



15

-1.81

-1.83

-1.86

-1.89

-1.91



20

-2.41

-2.44

-2.48

-2.51

-2.54



25

-3.01

-3.05

-3.09

-3.13

-3.17



30

-3.61

-3.66

-3.71

-3.75

-3.80

（2） 空盒氣壓計

如圖2-1所示，空盒氣壓計由一個波紋狀金屬真空盒和一套杠杆機構組成。大氣壓變化時盒麵變形值經杠杆機構放大，帶動盒麵指針轉動指出大氣壓值。

空盒氣壓計使用前應用水銀氣壓計校正，校正時用小螺絲刀微微擰轉盒背麵（或側麵）的調節螺絲，使指針所示氣壓值與水銀氣壓計一致。

測定時，將其水平放置，用手指輕輕敲擊盒麵數次，消除指針的蠕動現象，等待數分鍾後再讀值，讀值應根據儀器所附檢定證進行刻度和溫度的補充校正。例如，某空盒氣壓計讀值為770mmHg，查取它的刻度校正值為-0.1 mmHg，溫度校正為-0.03（mmHg /℃×15℃）=-0.45 mmHg，補充校正為+0.6 mmHg，則實際大氣壓為770-0.1-0.45+0.6=770.05 mmHg。

1-金屬盒；2-彈簧；3-指針

圖2-1 空盒氣壓計

2.空氣相對濕度測定

如圖2-2風扇濕度計，它們都由兩支水銀溫度計組成，其中，一支為幹溫度計（又叫幹球），另一支的水銀球上包著紗布，叫濕溫度計（又叫濕球）。

測定前將濕球上的紗布用清水潤濕。用風扇濕度計測定時，用小風扇罩上的鎖匙將發條上緊，風扇轉動，使空氣以一定速度（1.7～3.0m/s）流經幹、濕溫度計的水銀球周圍，1～2分鍾，兩支溫度計示數穩定即可讀取。

三、實驗內容

1、分別用水銀氣壓機和空盒氣壓計測大氣壓。

2、風扇濕度計測空氣的相對濕度，計算絕對濕度。

3、以水銀氣壓計和風扇濕度計的測定結果計算空氣的密度。

實驗三 微氣候狀態測定

一、 實驗目的

掌握用卡它計測微氣候狀態的原理和方法。

二、 實驗儀器

卡它計、熱水瓶、秒表、溫度計、風速計

卡它計（圖3-1）是一種模擬人體表麵在空氣中的溫度、濕度和流動速度三種因素綜合作用下散熱情況的儀器。它下端的圓形貯液器長約40mm，直徑16mm，表麵積約為22.6cm2，內貯酒精。儀器中部刻有38℃和35℃兩個刻度，其平均值為36.5℃，恰好相當於人體溫度。

卡它計有幹卡它計和濕卡它計兩種，前者隻能測出對流和輻射形式的散熱效果，濕卡它計的貯液器用紗布包起來，能測出對流、輻射和蒸發的綜合散熱效果。

三、 實驗內容和方法

用幹、濕卡它計分別測定室內的幹、濕卡它度各二次，取其平均值，並測出這時的空氣溫度、濕度和速度。評述在該微氣候狀態下的自我感覺。

卡它度的測定：取幹、濕卡它計各一支，記下各自的卡它常數F，將卡它計下部貯液器置於熱水瓶中，使酒精液柱水氣泡完全排出。酒精液麵上升到上端園柱形空間內的1/2～1/3處取出，若為幹卡它計，則用布將儀器檫幹，如為濕卡它計則將下端貯液器紗布內過多的水分擰掉，將儀器置於測定地點，手持秒表，記錄酒精液麵由38℃下降到35℃的時間t（秒），按下式求出卡它度：

W/（S·m2）

式中：H——幹或濕卡它度；

F——卡它常數，其數值為溫度從38℃降至35℃時每平方厘米貯液器表麵所散失的熱量，W/m2；

t——酒精液麵由38℃降至35℃所經過的時間，秒。

實驗四、 風流點風壓和點風速測定

一、 實驗目的

1 熟悉風壓測定儀表的構造和使用方法；

2 掌握測定點風壓和點風流的方法；

3 通過實驗更好地理解壓人式通風和抽出式通風時風流任一點的全壓、靜壓和動壓的相互關係，以及風流某一斷麵上的風速分布；

二、 實驗設備和儀表

扇風機管網係統，皮脫管，U型壓差計，單管壓差計，空盒氣壓計，膠皮管。

1、 扇風機管網係統如圖4-1所示。

圖4-1 扇風機和管網係統

2、 皮托管如圖4-2所示，它是傳遞風流壓力的儀器，由內外兩根細金屬管組成，內管前端中心有孔與標有“+”號的管腳相同。外管前端封閉，在其管壁開有4~6個小孔與標有“-”號的管腳相同，測定時使管嘴與風流平行，中心孔正對風流傳遞測點風流的絕對全壓（絕對靜壓與動壓之和），而管壁上的小孔則隻傳遞測點的絕對靜壓。

3、 U型壓差計如圖4-3，有一根彎成U型的玻璃管1（其中裝如蒸餾水或酒精），刻度尺2和支撐板組成，測定時，用膠皮管將風流壓力接引（傳遞）到玻璃管內，垂直U型管的兩液麵差乘以工作液（U形管內所裝液體）的比重，即為測定的壓差h（mmH2O），如為傾斜U形壓差計，它的壓差為：

H＝Lδsinα mmH2O

式中：L——U形管內的液麵高差（mm）；

α——U形管的傾角（°）；

δ——工作液比重。

4、 單管壓差計

單管壓差計工作原理如圖4-4所示。它是由一個具有大斷麵的容器A（麵積為F1）與一個小斷麵的傾斜管B（麵積為F2）互相連通，並在其中裝有適量酒精的儀器。若在P1與P2壓差作用下，具有傾斜度α的管子B內的液體在垂直方向升高了一個高度Z1，而A容器內的液麵下降了Z2，這時儀器內液麵的高差為：

Z=Z1+Z2

由於A容器液體下降的體積與B管液體上升的體積相等，即：

Z2F1=LF2

則 Z2=LF2/F1

並且 Z1=Lsinα

把Z1與Z2代入上式，得：

Z=Z1+Z2=L（sinα+F2/F1）

故用此壓差計測得P1與P2之壓差h為：

h=Zδ=Lδ(sinα+F2/F1)

式中： δ——酒精的比重；

令： K=δ(sinα+F2/F1)

則： h=KL mmH2O

式中： K——儀器的校正係數；

L——傾斜管上的讀數，mm。

圖4-5 Y-61型傾斜微壓計

圖4-5a，是Y-61型傾斜微壓計的結構圖，在三角形的底座1上裝設容器2與帶刻度的玻璃3，並用膠皮管4將其連通。容器2的頂蓋上有注液孔螺絲5，三通旋塞6及調零螺絲7，儀器的底座上有水準泡8和調平螺絲9。玻璃管3的傾角可借弧形板10與銷釘來調節。為了讀數準確，玻璃管3上裝有活動遊標11。零位調整螺絲下部是一個浸入液體的圓拄體，若轉動螺絲就可改變圓柱體浸入液體的深度。三通旋塞如圖4-5b所示，當反時針方向轉動其旋鈕至極限位置（圖4-5b左）時玻璃管3借膠皮管12與容器2連通，並經三通旋塞孔與大氣相通，而標有“+”、“-”兩管接頭則被隔斷，此時為調整零位位置，當順時針方向轉動其旋鈕至極限位置（圖4-5b右）時，管接頭“+”端與容器2相通，標有“-”管接頭借膠皮管12通向玻璃管液麵，此時三通旋塞孔與大氣的通路則被隔斷，此即為測壓位置。

儀器的使用

（1） 注入酒精，將調整螺絲7置於中間位置，擰開注液孔螺絲5，把配置好的酒精（比重0.81）漫漫注入容器2內，直到玻璃內酒精液麵在“0”附近為止。

（2） 調平儀器，將玻璃管按所測壓力大小固定到合適位置，用調平螺絲9將儀器調平，轉動三通旋塞6至“調零”位置，玻璃管液麵如不在“0”刻度上，則調整零位調整螺絲7使液麵恰好位於“0”刻度上。

（3） 測壓；將高壓接到儀器的“+”接頭上，將低壓接到儀器的“-”接頭上，然後轉動三通旋塞到“測壓”位置，管內液麵上升，待液麵穩定後，即可讀數，記作L，將其乘以玻璃管所在位置的校正係數K，即為測得的壓差。

三、 實驗內容與方法

1).熟悉實驗用儀表的構造和使用方法。用比重計測酒精比重後（0.81），注入壓差計內，將壓差計調平、對零，檢查皮托管，用嘴在皮托管的管腳上吹氣，從管咀尖端出氣的那個管腳為傳遞全壓的“+”管腳，另一則為傳遞靜壓的“-”管腳。

2).測風流中任一點的風壓；在風道的平直段選定一個斷麵，將皮托管插入風道內，管嘴位於斷麵的中心並正對風流方向。開動扇風機，作壓人式通風，用膠皮管將皮托管的相應管腳與壓差計連接，測該點的相對全壓，相對靜壓和動壓。此外，將皮托管沿風道斷麵垂直上下移動，觀察相對靜壓有無變化。將皮托管轉動180°，開動扇風機，作抽出式通風，測相對全壓、測相對靜壓和動壓。用空盒氣壓計或水銀氣壓計測大氣壓力。用坐標圖分析比較壓人式和抽出式通風時，測點的絕對全壓、絕對靜壓、動壓和相對全壓、相對靜壓、動壓之間的關係。

3).測定風道的斷麵風速分布；測點布置：為了準確測得斷麵風速分布，必需合理的布置動壓測點。通常是將圓斷麵分成若幹等麵積環，並在各等麵積的麵積平分線上布置測點，如圖4-6所示為三等麵積環的測點布置。如速度場縱橫對稱，也可以隻在縱向（或橫向）上布置測點。等麵積環數越多，測點越多，則測試精度越高。一般都按風筒直徑大小確定等麵積環數，可參考表4-1。

各測點距風筒中心的Ri用下式計算：

mm

式中：——從風筒中心算起的等麵積環的編號數；

——等麵積環數；

——風筒直徑，mm；

——風筒半徑，mm。

表4-1 等麵積環數查用表

風筒直徑D（㎜）

300

400

500

≥600



等麵積環的數目n（i）

2~3

3~4

4~5

5~6

通常皮托管是從風筒一側插入到測點的（如圖4-7），由可以算得皮托管插入深度。

圖4-6 圖4-7

風速分布測定，在測定斷麵直徑上，按三個等麵積環布置七個測點，測各點的動壓，計算各點的風速。

m/s

式中——點的風速，m/s；

——點的風流動壓，Pa；

——空氣密度，kg/m3

以縱坐標表示測點位置，橫坐標表示風速，用坐標紙按一定的比例繪製該斷麵的風速分布圖。

計算斷麵平均風速。

V均

式中：——分別為1、2、…n號測點動壓測值，Pa；

n——測點總數。

注意；求平均風速時，中心點的風速不應參與平均。

計算斷麵的風量Q和風速分布係數Kv；

Q=S*V均 m3/s

Kv=V均/V中

式中： S——風筒斷麵積，m2；

V——平均風速，m/s；

V中——中心點風速，m/s。

實驗五 風道的風阻摩擦阻力係數和局部阻力測定

一、實驗目的

掌握風道的摩擦風阻（R摩）、摩擦阻力係數()和局部阻力係數()的測定方法，通過測定加深理解能量方程在通風中的應用。

二、實驗設備及儀器

扇風機和管網係統（圖5-1）、單管壓差計、皮托管、空盒氣壓計、濕度計、膠皮管、皮尺、小鋼尺、酒精、液體比重計。

圖5-1

三、實驗內容和實驗方法

（1）摩擦風阻（R摩）和摩擦阻力係數()測定：

風道的摩擦阻力h摩：

式中：hf——風道的摩擦阻力，Pa；

R摩——摩擦風阻，NS2/M7；

Q——通過風道的風量，m3/s；

S——風道的淨斷麵，m2；

U——風道的周界，m；

——風道的摩擦阻力係數，kg/m3

由（5-1）式可見，隻要測出一段風道的摩擦阻力（hf）和風量（Q）就可以求出這段風道的摩擦風阻（R摩）。如果同時測量出這段風道的長度、淨斷麵和周長，就可以求出測定時的摩擦阻力係數（），再按式（5-2）換算成標準空氣密度下（kg/m3）的摩擦阻力係數；

式中：——測定時的空氣密度，kg/m3。

測定方法：

在圖5-1所示的管網係統中，在鐵風道（或木風道）內選擇A、B兩個測點，將單管壓差計調平，A、B在兩測點放置皮托管，用膠皮管將測點的靜壓分別接到壓差計，測A、B兩斷麵風流的勢能差（h測AB），再用皮托管和壓差計分別測出兩端麵的平均風速，用皮尺和小鋼尺量出間的距離和它們的周長。

根據風流的能量方程：

（5-3）

式中：——AB段風道的通風阻力，Pa；

——AB段風道的勢能差，Pa；

、 ——分別為A和B斷麵的平均風速，m/s；

、——分別為A和B斷麵的空氣密度，kg/m3。

又

如果AB段漏風較大，則（5-1）式中的Q為A、B兩端麵的風量的平均值，即

根據測定結果，計算鐵風筒或木風筒的R摩和。

（2）局部阻力係數的測定

在鐵風筒直角轉彎前後選擇兩個測定斷麵C、D（圖5-1）測CD段通風阻力h阻CD和平均風速。

∵

∴ （5-6）

又 （5-7）

式中：——測定的AB段鐵風筒風阻，NS2/M7；

——AB段長度，m；

——CD段長度，m；

——測定的鐵風筒摩擦阻力係數，kg /m3。

∵

∴

根據測定結果計算90°角轉彎的局部阻力係數。

實驗六 扇風機特性測定

一、 實驗目的

掌握扇風機特性測定方法，通過測定加深理解扇風機風量和風壓、功率與效率的關係。

二、 實驗設備與儀表

5.5KW軸流式風機、風筒、調節閘門、皮托管、U形壓差計、單管壓差計、電度表(或功率表、或電壓表、電流表與功率因數表)、秒表、空盒氣壓計、濕度計、膠皮管、酒精、皮尺、轉速計（本實驗不測風機轉速）。

三、 實驗方法和計算

實驗按圖6-1所示布置，用調節閘門由全開到全閉調節風機工況7～9點，測定每一工況時的風量、風壓和電動機功率，經過計算，繪製該扇風機的特性曲線。

（1）風量測定

在扇風機入風側斷麵I處用單管壓差計測得相對靜壓his後按下式計算風量Q：

m3/s （6-1）

m/s （6-2）

式中：——I斷麵的平均風速，m/s；

——I斷麵的麵積，m2；

——測定時的空氣密度，kg/m3；

K ——集流器係數，，經標定，本實驗所用集流器係數為0.95

——I斷麵的相對靜壓，Pa。

（2）扇風機風壓測定

因

今

所以

又因I～II斷麵風筒很短，其阻力可略去，故

式中：——扇風機的全風壓，Pa；

——扇風機的靜風壓，Pa；

——扇風機所克服的通風阻力，Pa；

， ， ——扇風機出口，風筒I斷麵、II斷麵的平均動壓，Pa；

，——I、II斷麵的相對靜壓，Pa。

由上式可知，隻要測得I、II斷麵的相對靜壓（，）即可算出扇風機的風壓和靜壓。

（3）電動機功率測定

本實驗采用三相功率表讀出其表指針偏轉格數n後，用下式計算電動機輸入功率N電。

N電＝0.04×n

（4）扇風機效率計算

扇風機全壓效率

扇風機靜壓效率

（5）空氣密度測定

用空盒氣壓計測大氣壓，用濕度計測濕度，計算空氣密度。

（6）測點斷麵積測算

（7）繪製扇風機特性曲線

以風量為橫坐標，扇風機的靜壓、功率、效率為縱坐標，分別繪製Q—Hs、Q—N電、Q—s的關係曲線。

注：1.轉速測定可參閱教材的有關部分；

2.壓力讀數為mmH2O，應換算為Pa帶入公式計算。

試驗七 礦內空氣中沼氣和二氧化碳濃度測定

一、 試驗目的

學習並掌握光學瓦斯檢定器的構造，原理和使用方法。

二、 試驗原理

煤礦井下普遍使用AQG-1型光幹涉式瓦斯檢定器測CH4和CO2的濃度，它的外形和內部構造見圖7-1。

檢定器根據光幹涉原理製成，它的關學原理如圖7-2所示。燈泡1發出的一束白光，經光柵2和透鏡3變成一束平行光射到平行平麵鏡4後，分成兩束光線。其中一束自平麵鏡的a點反射，經右空氣室，大三棱鏡和左空氣室回到平行平麵鏡，再經鏡底反射鏡麵的b點，另一束在a點折射進入鏡底後反射出來，往返經過瓦斯室也回到平麵鏡，於b點反射後與第一束光一同進入三棱鏡6再經90度反射進入望遠鏡。這兩束光由於光程差（光程為光線通過的路程和所遇過的介質的折射率的乘積），在透鏡7的焦點平麵上就白色光特有的幹涉條紋（通常稱“光譜”）條紋中有兩條黑紋和若幹條彩紋。光通過氣體介質的折射率與氣體密度有關，如果以空氣和瓦斯室都充滿新鮮空氣時幹涉條紋的位置為基準（即為零點），當含CH4的空氣進入瓦斯室時由於氣體密度的變化，光程也隨之發生變化，於是幹涉條件產生位移，位移量的大小與CH4濃度的高低成線性關係。所以根據幹涉條紋中任一條紋（通常為黑色條紋）的移動距離的大小，就能直接測出空氣中的CH4濃度。

儀器的使用方法：

儀器使用前要進行下列準備：

（1）充填吸收劑水分吸收管中裝入氯化鈣（或矽膠），二氧化碳吸收管中裝入石灰，吸收劑顆粒過大不能充分起吸收作用，過小則阻塞氣路，吸收管兩端填以脫脂棉，以免煤塵及吸收劑進入儀器內部，吸收劑變質時應及時更換。

（2）氣密性檢查，堵住進氣口，用手捏扁吸氣球，然後放鬆，球體不起表明儀器不漏氣，放開進氣口，球體即膨起，表明氣路暢通可以使用。

（3）光路係統檢查，裝好電池後，按下光源電門8，由目鏡觀察並轉動目鏡筒，調整到分劃板刻度清晰時，再看幹涉條紋是否清晰，如不清晰可轉動光源電門7，由微讀數觀測窗看微讀數電源是否接通。

5 12

11

10

9

14 8

13 13

`

7

6

4

3 6 2 1

圖7－2　檢定器的光學係統

1－光源　2－光柵　3－透鏡　4－平行平麵鏡　5－大三棱鏡　6－三棱鏡　7－物鏡　

8－測微玻璃　9－分劃板　10－場鏡　11－目鏡　12－目鏡保護玻璃　13－空氣室

14－瓦斯室

CH4濃度測定：

首先，在新鮮風流中對零：按壓微讀數電門7，逆時針轉動微調螺旋3，將微讀數調到零點，捏放橡皮球5～6次，使瓦斯室內充滿新鮮空氣，按壓下光源電門8，由目鏡觀察幹涉條紋的同時，轉動主調螺旋2，使條紋中的某一黑線正對分劃板的零點，蓋緊主調螺旋蓋15，就可以進行測定了。

測定時，在測定地點捏放橡皮球5～6次，將待測氣體吸入瓦斯室，按下光源電門8，讀出黑基線位移後的整數值，再轉動微調位螺旋3，使黑線遇到和該讀數重合，由微調讀數盤上讀數讀出小數，例如，位移的整數為2，微讀數為0.46，則CH4濃度為2.46％。

該儀器還可以用來測定其它氣體，但是必須加裝專門的吸收管並進行測定結果校正。

CO2濃度的測定，空氣中同時存在CH4和CO2時，先測出CH4濃度濃度，然後取下吸收管，測出CH4濃度和CO2的混合濃度。因為CO2的折射率（1.000418）與CH4濃度的折射率（1.000411）相差不大，一般測定時，後一讀數減去前一讀數即為CO2濃度。精度測定時，還要乘以校正係數k，kCO2＝0.952。

三、 試驗內容和方法

在掌握了儀器的構造，原理和使用方法以後，分別由瓦斯缸內取樣測缸內濃度各二次，取其平均值。

實驗八 空氣中礦塵濃度測定

一、 試驗目的

掌握重量法中慮膜測塵的方法

二、 試驗原理和設備

慮膜法測塵是使一定體積的空氣通過特製的慮膜，粉塵被截留在慮膜上，由慮膜的增重(ΔW)和通過的空氣量算出空氣中的礦塵濃度。

式中—— 慮膜的增重，mg；

—— 通過慮膜的空氣量，L/min；

—— 采樣時間，min。

慮膜由直徑很細的合成纖維製成，有良好的靜電吸附作用，阻塵率高(97.3～99.8)，對空氣的阻力比集塵管低得多，吸濕性小，容易幹燥，近年國內廣泛采用這一方法測塵。

慮膜測塵的設備有：抽氣裝置、秒表、采樣器、膠皮管、采樣器固定架、萬分之一天平或扭力天平、幹燥器等。

三、 試驗方法

（1）慮膜稱重，用鑷子取下慮膜兩麵的襯紙，將慮膜在分析天平上稱重後裝入慮膜夾。

（2）裝慮膜，扭下慮膜夾的固定蓋，將慮膜中心對準慮膜夾的中心，鋪於錐形環上，套好固定蓋，將慮膜夾緊，倒轉過來將螺絲底座擰入固定蓋，放入樣品盒中備用。

（3）取樣，將慮膜夾放入采樣漏鬥1內（圖8-1），蓋好頂蓋2，擰緊。按圖8-2所示，將采樣器連接於流量計和抽氣裝置，采樣器應置於產塵箱采料口（在現場，采樣器的高度應在人的呼吸帶內距底板1.3～1.5米）。

圖8-3 粉塵采樣係統

取出慮膜夾，使受塵麵向上裝入樣品盒內，準備稱重。

為了保證測塵精度，要求在同一測定以相同流量平行采取兩個試樣，兩者之差不得超過20％。本實驗隻采取單獨試樣。

（4）稱重，仔細地將慮膜由夾內取出，將含塵一麵向裏折2～3折。一般情況下，慮膜先放在幹燥器內幹燥30分鍾後在稱量，如慮膜表麵有小水珠，則置於幹燥箱內。每隔30分鍾稱重一次，直到相鄰兩次稱重差不超過0.2mg。

（5）計算空氣中礦塵濃度。