Технические характеристики средств измерений температуры
Прибор
|
Тип прибора
|
Диапазон температуры, °С
|
Термометр ртутный
|
ТЛ-2
|
0 ... 100, 0 ... 150, 0 ... 250, 0 ... 350
|
Термометр ртутный метеорологический
|
ТМ-5
|
до 50
|
Термометр ртутный
|
ИЛ-3
|
0 ... 450, 0 ... 500, 0 ... 600
|
Преобразователь термоэлектрический
|
ТХА-0806
|
0 ... 1000
|
То же
|
ТХА-0515
|
-50 ... 900
|
»
|
ТХА-1368
|
0 ... 800
|
»
|
ТХА-581М
|
0 ... 600
|
Термометр сопротивления
|
ТСП-6097
|
-50 ... 250
|
То же
|
ТСП-5071
|
-200 ... 750
|
»
|
ТСП-175
|
-50 ... 500
|
Технические характеристики некоторых типов приборов для измерения влажности приведены в табл. 6.7.
Таблица 6.7
Технические характеристики средств измерения влажности в зависимости от рабочей температуры исследуемого газа
Прибор
|
Пределы измерения влажности, %
|
t, °С
|
Аспирационный психрометр:
|
|
|
МВ-4М
|
10 ... 100
|
-10 ... 80
|
М-34
|
10 ... 100
|
-10 ... 80
|
Гигрометр:
|
|
|
МВ-1
|
30 ... 100
|
-50 ... 50
|
М-39
|
30 ... 100
|
-60 ... 30
|
Данные измерений избыточного давления (разрежения) используют для определения объема отходящих газов, а также в ряде методик инструментально-лабораторного анализа.
Основным средством измерения являются микроманометры, например, типа ММ-240 (разность давления до 0,2 кПа (до 200 мм вод. ст.), рабочая жидкость - этиловый спирт) или МКВ-250 (разность давления до 0,2 кПа, рабочая жидкость - вода дистиллированная). При больших разностях давления можно использовать U-образные манометры, заполненные водой или этиловым спиртом, или манометры (вакуумметры) показывающие с классом точности 1.5. Кроме того, необходимо измерять атмосферное давление, чтобы привести объем газа к нормальным условиям, для чего используют барометр, например МВ-3-1-04 по ГОСТ 23696-79.
Скорость потока в газоходах измеряют в основном с помощью трубок Пито-Прандтля, а также пневмометрических трубок, разработанных институтами Гинцветмет и НИИОГаз. Определение скорости потока основано на измерении разности полного и статического давления потока и расчета скорости с учетом температуры и плотности газа, образующего поток.
Кроме указанных технических средств применяют термоанемометры с диапазоном измеряемых скоростей 4 - 32 м/с, разработанные ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского. В стадии разработки находится термоанемометр с диапазоном измеряемых скоростей 0,5 - 5 м/с. Однако применение термоанемометров ограничено диапазоном температуры отходящих газов, и обычно их используют для определения скоростей газовых потоков при температуре 80 - 100 °С и не более.
6.8. ПЕРЕДВИЖНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КОНТРОЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ
Передвижная лаборатория контроля промышленных выбросов в атмосферу является комплексным техническим средством, совмещающим в своей структуре инструментальные, инструментально-лабораторные, индикаторные и расчетные методы контроля ИЗА.
6.8.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ
Передвижная лаборатория контроля промышленных выбросов (в дальнейшем - лаборатория), предназначена для инспекционного контроля ИЗА в целях измерения фактических значений выбросов ЗВ из них и установления соответствия фактических значений выбросов нормативным значениям.
Лабораторию можно применять для ведомственного и производственного контроля и для научных исследований по проблеме охраны атмосферного воздуха.
6.8.2. технические данные
Лаборатория обеспечивает:
1) непрерывный (до 3 сут) отбор проб из контролируемого ИЗА,
2) автоматическое определение в газовом потоке концентрации шести ЗВ,
3) измерение трех термодинамических параметров газового потока,
4) вычисление массового расхода выбросов автоматически или с помощью оператора,
5) вывод информации на цифропечатающее устройство,
6) дозированный отбор проб для определения концентраций до 10 ЗВ инструментально-лабораторным методом и методами экспресс-анализа.
Диапазон и погрешность измерений концентраций ЗВ и термодинамических параметров газового потока указаны в табл. 6.8 и 6.9.
Таблица 6.8
Технические характеристики средств инструментального контроля
Измеряемый компонент
|
Диапазон измерения, г/м3
|
Основная приведенная погрешность, %
|
NO
|
0 - 2,0
|
±20
|
NО2
|
0 - 0,5
|
±20
|
СО
|
0 - 16,0
|
±20
|
SO2
|
0 - 10,0
|
±20
|
NH3
|
0 - 5,0
|
±20
|
ΣСхНх
|
0 - 20,0
|
±20
|
Таблица 6.9
Технические характеристики средств контроля параметров потока
Параметр
|
Диапазон измерений
|
Основная приведенная погрешность, %
|
Температура, °С
|
0 - 200
|
±5
|
Давление, кПа
|
99,37 - 103,20
|
±5
|
Средняя скорость, м/с
|
0,3 - 50,0
|
±5
|
Технические характеристики средств контроля параметров потока:
- основная приведенная погрешность определения массовых выбросов не более 20 %,
- автономность работы лаборатории не менее 2 сут,
- электрическое питание приборов и оборудования лаборатории осуществляется пофазно переменным однофазным током напряжением 220 В,
- электрическое питание лаборатории осуществляется переменным трехфазным током напряжением 380 В с нулевым проводом,
- частота переменного тока 50 ± 1 Гц,
- потребляемая мощность не более 10 кВт,
- масса лаборатории не более 12000 кг,
- время выхода лаборатории на рабочий режим не более 4 ч.
6.8.3. СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ
Приборы и оборудование лаборатории размещаются в кузове-фургоне типа ПМ 4310 на шасси автомобиля КАМАЗ-4310. В их состав входят:
- электроаспиратор ЭА-1А;
- колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2МП;
- иономер И-130;
- лабораторное оборудование (вытяжной шкаф, холодильник и т.д.);
- блок питания 22ВП-36;
- преобразователь измерительный Сапфир-22ДА;
- зонд заборный;
- термошланг;
- устройство ТПП;
- газоанализатор 305-ФА-01;
- газоанализатор Э34 КПИ 03;
- генератор водорода ШГС 03;
- термопреобразователь сопротивления ТСП-0879;
- преобразователь измерительный 111 703-26;
- измеритель скорости газовых потоков ГАС-60-Б;
- преобразователь акустический ГАС-АП;
- блок электронный ГАС-ВЭ;
- устройство сбора и обработки информации УСОИ-ПВП;
- диалоговычислительный комплекс ДВК-3;
- ЭВМ «Электроника МС 0507»;
- дисплей;
- блок клавиатуры;
- накопитель МГМД-6021;
- печатающее устройство Robotron CM 6329.02-М;
- батарея аккумуляторная 6 СТ-132 ЭН;
- источник постоянного тока 55-21;
- щит питания;
- блок жизнеобеспечения (кондиционер, печи и т.д.).
Составные части лаборатории собраны в последовательно соединенные функциональные блоки.
6.8.4. НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКОВ
Блок отбора проб предназначен для отбора проб пыли и газообразных ЗВ в целях их последующего лабораторного анализа.
Блок физико-химического анализа служит для измерения концентраций ЗВ, которые нельзя определить инструментальными средствами.
Блок измерений концентраций загрязняющих веществ предназначен для отбора пробы газа из контролируемого участка газохода, транспортировки, подготовки и анализа пробы в газоанализаторах.
Блок формирует аналоговые сигналы, пропорциональные измеренным значениям концентраций ЗВ и передает их на вход УСОИ-ПВП.
Блок измерения термодинамических параметров газового потока формирует аналоговые сигналы, пропорциональные измеренным значениям давления, температуры и скорости газового потока, которые поступают на соответствующие входы УСОИ-ПВП;
Блок обработки результатов измерений производит вычисление и отработку поступающей информации и формирует следующие выходные документы:
- результаты инструментального контроля,
- результаты инструментально-лабораторного контроля,
- протокол обследования предприятия.
Блок хранения проб предназначен для хранения проб в течение 3 сут при их дальнейшей обработке в стационарной аналитической лаборатории.
Блок жизнеобеспечения служит для поддержания температуры воздуха внутри лаборатории в пределах 10 - 30 °С.
Блок-схема передвижной лаборатории приведена на черт. 6.2.
Блок-схема организации измерительно-вычислительного комплекса лаборатории приведена на черт. 6.3.
Черт. 6.2. Блок-схема передвижной лаборатории:
1 - устройство отбора и транспортировки газовой пробы, 2 - измеритель средней скорости потока, 3 - автоматические газоанализаторы, 4 - устройства для отбора и хранения газовой пробы, 5 - блок физико-химического анализа, 6 - устройство определения содержания пыли, 7 - устройство сбора и обработки информации, 8 - переносные автоматические газоанализаторы, 9 - блок клавиатуры, 10 - ЭВМ, 11 - измеритель атмосферного давления, 12 - измеритель температуры наружного воздуха, 13 - цифропечатающее устройство, 14 - дисплей, 15 - графопостроитель
Черт. 6.3. Схема организации информационно-вычислительного комплекса лаборатории:
ГМД - гибкие магнитные диски, ППЗУ - постоянное запоминающее устройство, УПП - устройство отбора и транспортировки газовой пробы, ГА - газоанализаторы, ИСП - измеритель скорости потока
6.9. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ АВТОТРАНСПОРТА
6.9.1. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
Для определения содержания в отходящих газах автотранспорта СО и СхНх используют спектрофотометрический метод, основанный на измерении поглощаемой доли энергии излучения, проходящего через отходящие газы.
Анализаторы на СО и СхНх построены по структурной схеме спектрофотометра (черт. 6.4) и содержат пробозаборники 1, блок пробоподготовки 2, побудитель расхода газа 3, источник излучения 4, рабочую кювету 5, приемник 6, блок усилителя сигнала 7, измерительный прибор 8, реперное устройство 9, блок питания 10.
Черт. 6.4. Структурная схема спектрофотометрического анализатора отработавших газов
Отходящие газы через пробозаборник и устройство пробоподготовки прокачивают через рабочую кювету, в которой поглощается излучение. Изменение мощности излучения регистрируется приемником излучения, усиливается и регистрируется на шкале измерительного прибора, проградуированной в единицах концентрации СО и ΣCxHx.
Для проверки чувствительности анализаторов используют реперные устройства, ослабляющие поток излучения для имитации поглощения.
Для определения содержания в отходящих газах автотранспорта сажевого аэрозоля используют единицы дымности. Дымность - показатель, характеризующий степень поглощения светового потока, проходящего через отходящие газы двигателя автомобиля. На черт. 6.5 показана связь дымности с концентрацией сажевого аэрозоля в отходящих газах автомобилей.
Черт. 6.5. Зависимость между дымностью (N) и содержанием сажевого аэрозоля в отходящих газах (С)
В приборах для измерения дымности (дымомерах) используют спектрофотометрический метод. Измерение производят в широком спектральном диапазоне. Источником света служит лампа накаливания с температурой 2800 - 3250 К. Приемником служит фотоэлемент со спектральной характеристикой, аналогичной фотооптической кривой глаза человека (максимальное соответствие при диапазоне 550 - 570 мм, с уменьшением до 4 % этого максимума соответствия при значениях меньше 430 мм и больше 680 мм).
Дымомеры построены по структурной схеме спектрофотометра (см. черт. 6.4). Реперным устройством служат светофильтры.
6.9.2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ КОНТРОЛЕ АВТОТРАНСПОРТА
При контроле отходящих газов автомобилей с карбюраторными двигателями, работающих на бензине, используют следующие приборы:
1) газоанализатор СО с диапазонами измерения 0 - 5 и 0 - 10 об. %,
2) газоанализатор ΣCxHx с диапазонами измерения 0 - 1000 млн-1 и 0 - 10000 млн-1 ΣCxHx (в гексановом эквиваленте),
3) тахометр с диапазоном 0 - 1000 млн-1 и 0 - 10000 млн-1 с основной приведенной погрешностью ±2,5 %.
При контроле отходящих газов автомобилей с дизельными двигателями используют дымомеры с диапазоном измерения 0 - 100 % и с возможностью считывания значения дымности с погрешностью не более 1 %. Для калибровки дымомеров используют нейтральные светофильтры, поступающие в комплекте с приборами. В табл. 6.10 и 6.11 приведены технические характеристики и условия эксплуатации приборов контроля выбросов от автотранспорта.
7. МЕТОДОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗВ В ОРГАНИЗОВАННЫХ ИЗА
7.1. МЕТОДОЛОГИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗВ
7.1.1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПРОБООТБОРА И ПРОБОПОДГОТОВКИ
Процесс инструментального контроля концентраций ЗВ в ИЗА можно разделить на следующие этапы:
- отбор пробы из газохода,
- транспортировка пробы,
- подготовка пробы к анализу,
- автоматическое измерение концентраций ЗВ с применением газоаналитических приборов.
В зависимости от принципов построения системы пробоотбора и пробоподготовки различают контроль ИЗА методами непосредственного (прямого) измерения газовой пробы и разбавления [6].
Схема контроля ИЗА методом непосредственного измерения приведена на черт. 7.1.
Черт. 7.1. Схема контроля ИЗА методом непосредственного измерения
Таблица 6.10
|
