烟尘对人体充满危害,不仅与烟尘的组成成分有关还与烟尘浓度有重大关系。我们规定 单位体积内固体微粒的数量称为烟尘浓度。由于我们选择衡量固体微粒的参数不同,一般常 见的表示烟尘浓度的方式有四种他们分别为质量浓度,计数浓度,粒径计数浓度和标况浓度 [12]。我们经常提到的标况浓度是指:周围温度在 273K、大气压强在 101325Pa 的条件下的烟 尘浓度,本课题所测浓度为质量浓度。
3、 烟尘浓度测量
烟尘浓度的测量方式研究相对于发达国家来说我国起步很晚,直到八九十年代才有人逐 渐开始探索研究。我们传统的测量烟尘浓度的手段有预测流速法、滤筒称重法、压电晶体差 频法、皮托管平行测速法、林格曼黑度法、超声波法、光衰减法等,下面我将详细介绍下上 述提到的传统的测量浓度的方法。
一、采样法
采样法是通过一定的手段将烟尘中的部分体积的烟尘分离出来通过相关手段测出被分离 出来烟尘的质量和体积,从而得到烟尘的质量浓度。
(1)预测流速法 预测流量法是基于收集的烟尘颗粒的质量计算已知流量下的粉尘浓度,并且在粗略预测
采样点的烟尘速度之后计算烟灰的近似浓度[13],使用这种方式测量烟尘浓度需要在多个地点 反复进行上述工作,工作量大,不能够实时的反应出浓度大小,同时由于工作人员的操作等 造成的与理论数值的偏差比较大。该种测试手段的主要缺点如下:由于实际条件下流速不是 恒定值,是随时变化的,所以一次测得的数据是存在较大的误差,需要多次测量取平均值。 此外该测量方法也不能实时的表示出待测烟尘的烟尘浓度。
(2)滤筒称重法 又名墨盒称重方法,是将特定的过滤器放入要测试的烟雾中,通过滤筒的烟尘颗粒被过
滤掉保持在滤芯中,然后将滤筒和颗粒内的烟尘一起加热,然后再制冷冷却到室温直到质量 恒定,从而得出烟灰的质量浓度[14]该种方式总的来说得到的烟尘浓度比较准确,但是该方法 要得出一个浓度数值需要进行大量反复的工作,花费大量时间,故没有实时反映数据大小的 能力,此外测量数据还必须花费大量人力财力故实用价值亦不是太高。
(3)压电晶体差频法 本测量方式主要是利用压电晶体的自然属性:当晶体质量改变,频率会跟着发生变化。
我们将压电晶体放入要测量的灰尘中,待测量的烟尘中的烟尘颗粒附着在晶体表面,以改变 晶体的质量,从而改变频率,通过检测频率来测量烟尘浓度[15]。使用该种方式测量烟尘浓度 基本原理比较简单,但不太适合长时间的测量。因为长时间的测量使烟尘附着在晶体上过多, 从而影响使测量的数据不准。
(4)皮托管平行测速法[16] 该方式与(1)中方法比较相似,但要确定测量点的含水量、温度等数值,然后再根据计算结果用皮托管对烟尘进行取样,取样成功后再近一步处理得到结果(类似于预测流速法所提 到的),使用该种方式测量浓度不仅自动化程度低,需要手工测量且没法做到实时性。故而 逐渐被淘汰。
综上看来取样法都存在的问题是不具有实时性和自动化程度低需要手工作业太多,虽然 在过去一段时间被定为烟尘测量的标准,但随着光电法的兴起,已经逐渐被人淘汰。
二、非取样法
非取样法[17]遵从的基本原理是光学和声学知识例如光线通过烟尘时候会发生衰减或者散 射等作用,从而通过发生相关作用之后的光线强度确定烟尘浓度。
(1)林格曼黑度法 此方法通过工作人员站在特点距离的位置用不同黑度的玻璃片来观测烟尘的颜色,然后与黑度表进行对比确定烟尘浓度。这个方法操作简单但是很明显测量精度不高只能大致测出 浓度范围,且观测的时候受到外界环境影响很大,比如不能在大风或者雨天进行有效测量。 表 1.1 烟尘浓度测量技术国内外研究现状(2):http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_206253.html

