Pomiar aerosolu

ABSTRAKT

Na stanowisku pomiarowym składającym się z generatora aerosolu i analizatora IPS T wykonano badania w celu określenia prawidłowego sposobu pomiaru koncentracji cząstek zawieszonych w powietrzu.                                                                                                                                          

Analizator IPS T jest urządzeniem przeznaczonym do pomiaru koncentracji aerosolu wyrzucanego z „dyszy mgłowej”, zaprojektowanym do badania wyposażenia gaśniczego straży pożarnej.

POBIERZ ARTYKUŁ

AUTORZY

Stanisław Kamiński, Dorota Kamińska ,KAMIKA Instruments 

DZIEDZINA

Pomiary kropel, aerosolu

PRZYRZĄD

IPS T

SŁOWA KLUCZOWE

pomiar, krople, aerosol

ARTYKUŁ

Na stanowisku pomiarowym składającym się z generatora aerosolu i analizatora IPS T wykonano badania w celu określenia prawidłowego sposobu pomiaru koncentracji cząstek zawieszonych w powietrzu.

Generator aerosolu był typowym rozpylaczem ultradźwiękowym z precyzyjnie sterowanymi obrotami wentylatora. Wentylator był eżektorowo ustawiony względem rozpylacza. Analizator IPS T (Fig. 2) jest urządzeniem przeznaczonym do pomiaru koncentracji aerosolu wyrzucanego z „dyszy mgłowej”, zaprojektowany został do badania wyposażenia gaśniczego straży pożarnej. Więcej szczegółów o przyrządzie na stronie www.kamika.pl.

Do badań użyto czystej wody. Wydatek rozpylacza UD w generatorze był stały. Prędkość powietrza w generatorze zmieniała się czterokrotnie w taki sposób żeby prędkość powietrza Vo w przekroju gdzie znajduje się wlot rurki zmieniała się od Vo=1,2 m/s do Vo=4,8 m/s. Niezależnie od zmiany prędkości Vo zmieniano prędkość zasysania powietrza od Vs=1,2 m/s do Vs=4,8 m/s.

W ten sposób uzyskano tablice wyników, które przedstawiono na Fig. 3 jako rozkład koncentracji wagowej aerosolu.

Fig. 3 Rozkład koncentracji wagowej aerosolu

Wagę zmierzonych cząstek uzyskano przez pomiar wielkości i ilości cząstek oraz przez obliczenie ich objętości. Sumując objętość wszystkich cząstek i mnożąc przez ciężar właściwy dla wody γ = 1g/cm3 uzyskano wynik, który należało skojarzyć z objętością zassanego powietrza. Program analizatora IPS T robi to automatycznie. Na Fig. 3 zaznaczone są przestrzennie dwie linie B i C. Linia B przedstawia zbiór pomiarów izokinetycznych a linia C pomiary wyników przy stałej prędkości zasysania Vs = 1,2 m/s i różnej prędkości opływu wlotu Vo=1,2 – 4,8m/s. Bazowym punktem pomiarowym był p.1. Pozostałe punkty uzyskiwano przez pomiar ciśnienia i regulację obrotów wentylatora generatora i sprężarki analizatora IPS T. W punkcie 2 przy maksymalnej prędkości opływu Vo=4,8 m/s i zasysaniu Vs=4,8 m/s zachodziło prawdopodobnie odparowywanie wody z cząstek aerosolu co spowodowało mniejszą koncentrację wagową i ilościową.

Na Fig. 4 przedstawiono linie B i C w jednej płaszczyźnie i dołączono linię A, która przedstawia teoretyczną koncentrację wagową strumienia aerosolu przy założeniu, że ilość cieczy rozpylanej jest zawsze stała, a koncentracja wagowa zmniejsza się 2, 3 i 4-krotnie przy zwiększaniu prędkości 2, 3 i 4 razy. Z porównania wynika, że pomiary izokinetyczne B dają wyniki porównywalne z obliczoną koncentracją teoretyczną A. Pomiar koncentracji C wykonywany przy stałej prędkości zasysania Vs=1,2 m/s zdecydowanie różni się od linii A. Jako uzupełnienie Fig 3 i 4 przedstawione są rozkłady zbiorcze udziałów ilościowych wielkości cząstek, oraz koncentracją ilościową Ki i wagową Kw dla linii o stałej prędkości zasysania wykonane według programu analizatora IPS T.

Zmiany wartości koncentracji wagowej aerosolu na Fig. 3 wydają się logiczne w stosunku do prędkości zasysania Vs i opływu wlotu Vo, chociaż dokładność ich zależy od stabilnej pracy generatora i precyzyjnego pomiaru różnicy ciśnień. Do pomiaru różnicy ciśnień użyto 5” czujników firmy Honeywell, które mają spory dryft offsetu w stosunku do mierzonych wartości ciśnienia. Różnica ciśnień dla prędkości 1,2 m/s wynosi ok 1 Pa, a dla prędkości 4,8 m/s ok. 12 Pa. Pomiar trwał 100 sek. Przed każdym pomiarem sprawdzano płynięcie offsetu, który mógł mieć wpływ na wyniki pomiaru.

Jak widać na załączonych fig 3 i 4 różnica pomiędzy pomiarem izokinetycznym, a pomiarem przy stałej prędkości Vs jest znaczna, a przecież prędkości zasysania niektórych obecnie stosowanych air samplerów (AS) są jeszcze mniejsze. Tą różnicę powiększa jeszcze opływ aerodynamiczny wokół AS, który dodatkowo utrudnia wyłapywanie cząstek z powietrza.

Wszelkie prawa zastrzeżone KAMIKA 2024, Projekt strony internetowej JL

+48 (22) 666 93 32
+48 (22) 666 85 68

ul. A. Kocjana 15
01-473 Warszawa