WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 64 |

Приборы и методы контроля и мониторинга воздействия автотранспорта на атмосферный воздух северных городов

-- [ Страница 9 ] --

Создание лазеров (1960) и использование их в качестве источника оптического излучения в лидарах (1963) привело к качественному изменению возможностей последних как приборов, предназначенных для исследования окружающей среды. Лазер в качестве источника оптического излучения обладает рядом неоспоримых и даже принципиальных преимуществ перед обычными источниками оптического излучения. В первую очередь — высокой монохроматичностью и когерентностью излучения, а во вторую — связанной с этим высокой спектральной плотностью излучения. Использование лазеров позволило не только расширить диапазон измеряемых расстояний, но и существенно увеличить потенциальные возможности использования этих приборов для диагностики зондируемых сред. [2,5,6,12,19,20,28,42,43,48-51,70-73,79-81,87,92,94-97,104,110,126,127,134,136,155] Дистанционность и бесконтактность измерений, возможность определения выбранной характеристики воздушной среды на любом направлении лазерного луча и получения всевозможных сведений о свойствах атмосферы на разной высоте, хорошее пространственно-временное разрешение, связанное с малой продолжительностью и высокой частотой повторения импульсов лазерного излучения, являются принципиальными достоинствами лазерных лидаров, их несомненными преимуществами перед альтернативными диагностическими системами.

Лидарное зондирование может дать ценную информацию в дополнении к контактным измерениям, так как позволяет проводить длительные непрерывные измерения с хорошим пространственным и временным разрешением. В настоящее время существуют целые сети лидарных установок по всему миру: всемирная сеть обнаружения стратосферных изменений (NDSC), европейская сеть EARLINET, обеспечивающая координирование работы 22 лидарных станций с целью мониторинга крупномасштабного переноса аэрозоля в регионы Европы и исследования влияния аэрозольного фактора на климат и экологические условия, азиатская сеть AD-Net, проводящая исследования выноса пыли из пустыни Гоби в регионы Тихого океана, а также «CISLiNet» («Лидарная сеть стран СНГ»), которая позволяет связать европейскую и азиатскую сети в единое целое.

Однако, несмотря на то что лазерное дистанционное зондирование атмосферы применяется уже почти полвека, накоплен большой опыт диагностики экологической обстановки, промышленный выпуск экологических лидаров не начат. Каждая решаемая на сегодняшнем этапе экологическая задача решается индивидуальным способом. Не выработаны или не могут быть выработаны общие алгоритмы, позволяющие наладить серийный выпуск соответствующей диагностической аппаратуры. В дальнейшем рассмотрим более подробно лазерные дистанционные методы контроля и мониторинга атмосферы. [110] Определение дымности ОГ обычно отождествляется с определением в них сажи.

Однако твердые частицы ОГ не представляют собой просто углерод. На них сорбируются сложные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), образующиеся при неполном сгорании топлива в двигателе внутреннего сгорания. В составе ПАУ содержатся канцерогенные вещества, в частности бенз(а)пирен. [62,78,104,119,125-127,133,134, 155] Исследованиями последних лет установлен сложный состав твердых частиц, образующих дым, имеющих в экстрагируемой растворителями фракции эмпирическую формулу С24Н39О2,6N0,18. К твердым частицам относятся и соединения свинца (в атмосферу попадает не менее 70% свинцовых присадок, содержащихся в бензине).

Для измерения дымности существует три метода: визуальный, нефелометрический и оптический, или просвечивания потока газа. Методы измерителей дымности представлены в таблице 14. [78,133,134, 155] По первому из них работает прибор NC-112 производства ЧССР, основанный на принципе фильтрации ОГ через бумажный фильтр. Степень почернения фильтра оценивается визуально по эталонной шкале, разбитой на пять градаций. Для получения достоверного результата необходимо провести два-три измерения и принять показания наиболее темного фильтра. Размеры прибора невелики, масса составляет 1,25 кг.

Таблица 14 - Классификация измерителей дымности Второй метод основан на фильтрации потока газа дозируемого объема через дросселирующий элемент и фильтр с помощью поршневого насоса с последующей оценкой степени почернения фильтра фотометрическим прибором. Наибольшее распространение получили приборы EFAWфирмы Bosch (ФРГ): ЕFAW-65A и EFAW-78.

В приборах, выпускаемых фирмой «Кавасаи Дзиося» (Япония), отдельные бумажные фильтры заменены бумажной фильтровальной лентой шириной 30 мм, движущейся со скоростью 13 мм/с. Газ всасывается вакуумным насосом.

В дымомере EFAW-68A фирмы Bosch (ФРГ) применяются круглые бумажные фильтры диаметром 40 мм, через которые просасывается по 300-330 см3 отработавших газов. Время отбора пробы 1,5 с. Вместо сменных бумажных фильтров можно использовать шайб-рулонную ленту.

Бумажные фильтры задерживают не более 60% сажи, поэтому показания прибора типа Bosch неточны. Шкала прибора разбита на 10 делений, где «О» соответствует чистому фильтру, а «10» полному поглощению света загрязненной поверхностью. Содержание сажи в этом диапазоне колеблется от 0 до 1,7 г/м3, в ОГ дизелей оно не превышает 1,2 г/м3.

В ЛАНЭЦНИТА создан сажемер ЛАНЭ 20/300, в конструкцию которого включен сернисто-серебряный фотоэлемент ФЭСС-У-10 с высокой интегральной чувствительностью и значительной фото-ЭДС. Источником света служит маломощная миниатюрная лампа. В качестве воздухозаборного устройства использован насос пробоотборника универсального газоанализатора УГ-2. Фильтры марки ФПА-15, выполненные из ультратонких волокон ацетилцеллюлозы, обладают высокой термо- и светостойкостью и малой чувствительностью к воздействию агрессивных сред. Для отбора пробы требуется незначительное время. Прибор имеет явные преимущества перед дымомером фирмы BoschEFAW-78.





В приборах 410-Д2 и 412-Д2 австрийской фирмы л отработавшие газы после прокачивания через бумажный фильтр фотометрируется. Прибор состоит из щупа, пробоотборника и электронного блока. Шкала проградуирована в единицах Боша.

Источник света лампа напряжением 12 В, светоприемник селеновый или кремниевый фотоэлемент.

По третьему методу (просвечивания) работают приборы RDM-4(ГДР), МК-3 фирмы Hartridge(Англия), DFM-2 (Венгрия), СИДА-107 «Атлас» (СССР) и др. Принцип их действия следующий. Отработавшие газы из выхлопной трубы направляются через измерительную кювету прибора и выбрасываются в атмосферу. Свет от источника, проходя через газовый столб, фиксируется фотоэлементом, фототок которого зависит от оптической плотности газа. Поток газа в измерительной кювете стабилизируется по давлению и температуре. Во избежание потери чувствительности фотоэлемента и конденсации паров воды температура газа должна находиться в пределах от 70 до 120°С. Преимущество приборов этого типа в возможности непрерывной регистрации дымности и высокой точности измерений.

Прибором RDM-4 (ГДР) газ отбирают в измерительную камеру и определяют его непрозрачность. Диапазон измерений от 0 до 100%. Предусмотрена защита оптики подачей чистого воздуха.

Прибор DFM-2 состоит из измерительной головки и регистрирующего устройства.

Луч света от светодиода, который питается в режиме переменного тока, проходит через поток отработавших газов дизеля и, ослабевая, попадает на светоприемник фотодиода.

Ослабленный световой сигнал, преобразованный фотодиодом в электрический сигнал переменного тока, после прохождения через усилитель поступает в блок выпрямления, а затем в блок регистрации. Отклонение стрелки показывает поглощение света ОГ.

В дымомере MК-3 фирмы Hartridge (Англия) отработавшие газы проходят датчик температуры и давления, клапан сброса избыточного давления и попадают в измерительную камеру (кювету), где фотометрируются. Снаружи кюветы, со стороны источника и приемника излучения для их защиты от загрязнения, создается подпор чистым воздухом, нагнетаемым насосом из атмосферы. Смесь ОГ с воздухом отводится наружу. В измерительной кювете установлен еще один термометр для контроля температуры ОГ в момент измерения непрозрачности.

Тбилисским НПО «Аналитприбор» разработан стендовый измеритель дымности ОГ СИДА-107 «Атлас» для определения дымносги ОГ во время стендовых испытаний автомобильных и тракторных дизельных двигателей при выпуске с завода или после ремонта.

Отраслевой лабораторией «Охрана окружающей среды на автотранспорте»

Ташкентского автомобильно-дорожного института совместно со Средазлипроцветметом созданы две модификации дымомеров оптического типа: КИД-1 (компактный измеритель дымности, модель первая) и ДОК-043 (дымомер оптический компактный, фотометрическая база 0,43м) [17]. Основное их назначение оценка дымности дизельных двигателей в условиях эксплуатации. Конструктивно дымомеры выполнены в виде двух блоков оптического и электронного. Работа их основана на регистрации поглощения компонентами ОГ излучения источника в видимой области. Предусмотрена система автоматической коррекции чувствительности, исключающая погрешность измерений от осаждения компонентов газа на «окнах». КИД-1 с фотометрической базой 0,15 м имеет стрелочную индикацию, а ДОК-043 цифровую. Сопоставительные испытания с приборами СИДА-107 «Атлас» и МК-3 Hartridge показали, что быстродействие и инерционность КИД-1 и ДОК-043 удовлетворительны. На одно измерение достаточно 5- с. Приборы находятся на стадии опытно-промышленных испытаний. Описанные приборы различаются как по принципу действия, так и конструктивно, имеют разную массу, габариты, шкалы измерения. В зависимости от назначения прибора точность измерений также различна.

эксплуатационные переносные, обеспечивающие измерение дымности ОГ в условиях эксплуатации на дорогах (Merlin, DFM-2, SM-2, АДМК-1, КИД-1, ДОК-043), автономные, компактные, но не отличающиеся высокой точностью, и стендовые стационарные, предназначенные для исследовательских целей, измерения дымности дизелей после изготовления или ремонта (МК-З Hartridge, СИДА-107 «Атлас» и др.), состоящие из нескольких блоков, обладающие большей массой, чем переносные, требующие питания от электрической сети, но характеризующиеся высокой точностью измерений.

1.7 Методы и технические средства для определения концентрации пыли Автомобильные магистрали являются одним из источников пыли при движении автотранспорта. Рассмотрим основные методы и средства определения пыли [59,62,78,104,119,125-127,133,134, 155].

Пыль является одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха, причиняющим значительный экологический и социальный ущерб. Переход от традиционного гравиметрического (весового) метода анализа, связанного с отбором пробы и ее взвешиванием, к оптическому и радиоизотопному методам анализа концентрации пыли связан с необходимостью непрерывного контроля пылесодержания в атмосферном воздухе.

Оптический метод анализа пыли основан на измерении ослабления излучения частицами пыли при прохождении луча света через измерительный канал. Как правило, этот метод анализа используется для качественной оценки пылесодержания на выходе очистных установок (в единицах ослабления излучения или непрозрачности).

Количественное определение содержания пыли этим методом неэффективно, так как в этом случае на измерение существенное влияние оказывают цветность и дисперсность пыли, вследствие чего погрешность показаний может достигать сотен процентов.

Более широкое применение для контроля концентрации пыли в настоящее время получил радиоизотопный метод, лишенный недостатков, присущих оптическому методу, и основанный на ослаблении -излучения частицами пыли.

Разнообразные радиоизотопные пылемеры выпускает фирма Environnment (Франция), в том числе автоматические приборы, предназначенные для работы в составе станций контроля загрязнения окружающей среды. Конструктивно приборы состоят из радиоактивного источника излучения, пробоотборного устройства и счетчика Гейгера.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 64 |
 


Похожие работы:

« ЛЮБЧИК АННА НИКОЛАЕВНА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, профессор Е.И. Крапивский САНКТ-ПЕТЕРБУРГ -2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТАДИИ СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛАМИНОВ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОРРЕКЦИИ ЕГО ФРАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ Математические модели стадии синтеза этаноламина и разработка оптимальных систем коррекции его фракций Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ технологического процесса синтеза этаноламинов как ...»

«Величко, Александр Павлович Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2007 Величко, Александр Павлович.    Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы [Электронный ресурс] : дис. . канд. техн. наук : 05.11.13. ­ Москва: РГБ, 2007. ­ (Из фондов Российской ...»

« Пастухов Юрий Викторович ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ КОРРОЗИИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель – докт. техн. наук, профессор Муха Ю. П. Волгоград - 2014 2 Оглавление Введение.... 5 Глава 1. Современное состояние ...»

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.