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文檔簡介
1、第5章環境與災害參數檢測 第5章環境與災害參數檢測 5.1 可燃性氣體和有毒氣體的檢測可燃性氣體和有毒氣體的檢測 5.2 粉塵檢測粉塵檢測 5.3 噪聲及其檢測噪聲及其檢測 5.4 泄漏檢測泄漏檢測 5.5 火災參數檢測與自動報警系統火災參數檢測與自動報警系統 第5章環境與災害參數檢測 5.1可燃性氣體和有毒氣體的檢測可燃性氣體和有毒氣體的檢測 .1可燃性氣體和有毒氣體的性質可燃性氣體和有毒氣體的性質1.1.可燃性氣體可燃性氣體可燃性氣體的涉及面十分廣泛,凡在空氣中可以燃燒的氣體都屬于可燃性氣體,如日常生活中的城市煤氣、液化石油氣、工業原料氣(乙烯、丙烷)、煤礦中的甲烷等。在石
2、油化工生產中,有關規則規定:表51所示氣體中的32種氣體以及爆炸下限含量在10%以下,或爆炸上限與爆炸下限含量差大于20%的氣體稱為可燃性氣體。表51所列的32種可燃性氣體均為最常見的可燃氣體或可燃有毒氣體,也是石化生產環境有可能存在的氣體。 第5章環境與災害參數檢測 表表5-1常見的可燃性氣體和有毒氣體常見的可燃性氣體和有毒氣體 歸屬 爆炸極限/% 允許濃度 序號 可燃 有害 物質名稱 化學式 LEL UEL 10-6 mg/m3 1 ? 乙炔 HC?CH .5 100 2 ? 乙醛 CH3CHO 4.0 60 3 ? 乙烷 C2H6 3.0 12.4 4 ? 乙胺 C2H5NH2 3.5
3、13.95 5 ? 乙苯 C6H5C2H5 1.0 6.7 6 ? 乙烯 CH2CH2 2.7 36 7 ? 氯乙烷 C2H5Cl 3.8 15.4 8 ? 氯乙烯 CH2CHCl 3.6 33 9 ? 環氧丙烷 CH2CHCH2O 2.1 21.5 10 ? 環丙烷 2.4 10.4 11 ? 二甲胺 (CH3)2NH 2.8 14.4 12 ? 氫 H2 4.0 75 13 ? 丁二烯 CH2CHCHCH2 2.0 12 14 ? 丁烷 CH3(CH2)2CH3 1.8 8.4 第5章環境與災害參數檢測 表表5-1常見的可燃性氣體和有毒氣體常見的可燃性氣體和有毒氣體 15 ? 丁烯 C4H
4、8 9.7 16 ? 丙烷 CH3CH2CH3 2.1 9.5 17 ? 丙烯 CH3CHCH2 2.4 11 18 ? 甲烷 CH4 5.0 15.0 19 ? 二甲醚 CH3OCH3 3.4 27 20 ? ? 丙烯腈 CH2CHCN 3.0 17.0 20 2 21 ? ? 一氧化碳 CO 12.5 74 50 30 22 ? ? 丙烯醛 CH2CHCHO 2.8 31 0.1 0.3 23 ? ? 氨 NH3 15 28 25 30 24 ? ? 一氯甲烷 CH3Cl 7 17.4 100 25 ? ? 氧乙烯 (CH2)2O 3 100 50 26 ? ? 氰化氫 HCN 6 41
5、10 0.3 第5章環境與災害參數檢測 表表5-1常見的可燃性氣體和有毒氣體常見的可燃性氣體和有毒氣體 27 ? ? 三甲基胺 (CH3)3N 2.0 12 10 28 ? ? 二硫化碳 CS2 1.3 50 10 10 29 ? ? 溴甲烷 CH3r 10 15 15 1 30 ? ? 苯 C6H6 1.3 7.9 10 40 31 ? ? 甲胺 CH3NH2 4.9 20.7 10 5 32 ? ? 硫化氫 H2S 4 4.4 10 10 33 ? 二氧化硫 SO2 5 15 34 ? 氯 Cl2 1 1 35 ? 二乙胺 (C2H5)2NH 1.8 10 25 36 ? 氟 2 1 1
6、37 ? 光氣 COCl2 0.1 0.5 38 ? 氯丁二烯 C4H5Cl 4.0 20 25 2 第5章環境與災害參數檢測 對生產環境常見的可燃性氣體進行安全監測時,以可燃性氣體濃度為檢測對象,以可燃性氣體的爆炸極限為標準來確定測量與報警指標。可燃性氣體或蒸汽與空氣的混合物能使火焰蔓延或爆炸的可燃性氣體或蒸汽的最低濃度,稱為該氣體或蒸汽的爆炸下限。同理,能使火焰蔓延的最高濃度稱為該氣體或蒸汽的爆炸上限。爆炸極限濃度通常用可燃性氣體 的 體 積 分 數 表 示 , 爆 炸 下 限 用 L E L 表 示 , 即LowerExplosiveLimit的縮寫;爆炸上限用UEL表示,即UpperE
7、xplosiveLimit的縮寫。有些可燃性氣體測量報警儀表以LEL(%)作測量單位,此即是以某種可燃性氣體的爆炸下限為滿刻度(100%),例如丁烷的LEL1.8%,若以1.8%作為100%,則有1LEL%相當于0.018%丁烷。 第5章環境與災害參數檢測 鏈烷烴類的爆炸下限可用下式估算: LEL0.55C0 (5-1) 式中,C0為可燃性氣體完全燃燒時的化學計量濃度。當某些作業環境中,由于存在多種可燃性氣體,與空氣形成具有復雜組成的可燃性氣體混合物時,混合可燃氣體爆炸下限可根據各組分已知的爆炸下限求出,見下式: nn2211LELC.LELCLELC100LEL混(5-2) 式中,LEL混為
8、混合物爆炸下限;C1 Cn為各組分在總體積中所占的體積分數,且C1+C2+Cn=100;LEL1 LELn為各組分爆炸下限。 第5章環境與災害參數檢測 2.2.有毒氣體有毒氣體在工業生產過程中使用或產生的對人體有害,能引起慢性或急性中毒的氣體或蒸汽稱為有毒氣體。我國工業企業設計衛生標準中列有有毒物質共計111種,其中絕大部分為氣體或蒸汽。我國現已制定出毒物毒性分級標準和毒物管理分級標準,有毒氣體方面的規定與表5-1所列的有毒氣體及參數規定相似,這里不做詳細敘述。需指出,表5-1中列出的32種可燃性氣體和19種有毒氣體,其中有13種重疊,即這13種氣體既是可燃性氣體又是有毒氣體,因此在測量儀表的
9、選用上要特別加以注意。 第5章環境與災害參數檢測 在工業生產過程中進行有毒氣體監測時,是以有毒氣體濃度為檢測對象,并以有毒氣體的最高允許濃度為標準確定監測與報警指標的。所謂最高允許濃度,是指人員工作地點空氣中的有害物質在長期分次有代表性的采樣測定中均不應超過的濃度值,以確保現場工作人員在經常性的生產勞動中不致發生急性和慢性職業危害。我國采用最高允許濃度作為衛生標準。除最高允許濃度(MAC)外,有毒氣體還有以TLV作為衛生標準的。TLV即閾限值(ThresholdLimitValues),是指空氣中有毒物質的濃度。在此濃度下,幾乎全體現場工作人員每日重復接觸不會產生有害影響。 第5章環境與災害參
10、數檢測 有毒氣體的濃度單位一般不采用質量分數表示,而是采用ppm值或mgm3來表示。ppm值是指一百萬份氣體總體積中,該氣體所占的體積分數(ppm為非法定計量單位)。它使用相對濃度表示法,與體積分數的換算關系為:ppm(體積分數%)104。mgm3是氣體濃度的絕對表示法,是指1立方米氣體(空氣)中含該種氣體的毫克數。我國衛生標準中的最高允許濃度是以mgm3為單位,兩種單位的換算關系為 45.24)ppm()m/mg(3M(5-3) 第5章環境與災害參數檢測 Mgpp45.24)m/m()m(3式中:為有毒氣體的相對分子質量;24.45為常數,是25、101325Pa時氣體的摩爾體積。 第5章環
11、境與災害參數檢測 .2可燃性氣體和有毒氣體的檢測原理可燃性氣體和有毒氣體的檢測原理1.1.可燃性氣體和有毒氣體的監測標準可燃性氣體和有毒氣體的監測標準為了保護環境,保障人的身體健康,保證安全生產和預防火災爆炸事故發生,必須首先確知生產和生活環境中可燃性氣體的爆炸下限和有毒氣體的最高允許濃度的閾限值,以及氧氣的最低濃度閾限值,以便通過應用各種類型的測量儀器、儀表對這些氣體進行檢測。通過檢測了解生產環境的火災危險程度和有毒氣體的惡劣程度,以便采取措施或通過自動監測系統實現對生產、生活環境的監控。 第5章環境與災害參數檢測 )可燃性氣體的監測標準可燃性氣體的監測標準取決于可燃物質的危
12、險特性,且主要是由可燃性氣體的爆炸下限決定的。從監測和控制兩方面的要求來看,監測首先應做到可燃性氣體與空氣混合物中可燃氣體的濃度達到閾限值時,給出報警或預警指示,以便采取相應的措施,而其中規定的濃度閾值和可燃性氣體與空氣混合物的爆炸下限直接相關。一般取爆炸下限的10左右作為報警閾值,當可燃性氣體的濃度繼續上升,一般達到其爆炸下限的2025時,監控功能中的聯動控制裝置將產生動作,以免形成火災及爆炸事故。 第5章環境與災害參數檢測 2)有害氣體的監測標準有害氣體即有毒氣體,其監測標準由多種氣體的環境衛生標準來確定,這里的多種氣體是指氧氣及各種有害氣體。我國制定的大氣環境質量標準(GB309582)
13、中規定了空氣污染物三級標準濃度限值。工業企業設計衛生標準中列出了居住區大氣有害氣體的最高允許濃度值,以及工礦車間環境有害氣體的最高允許濃度值。此外,我國對煤礦井下環境也做了必要的規定。 第5章環境與災害參數檢測 2.2.各類氣體測量儀表的工作原理各類氣體測量儀表的工作原理為了實現對可燃性氣體和多種有害氣體的測量和預防,采用各種氣體傳感器構成的測量儀表品種繁多,其結構原理、測定范圍、性能、操作使用等互不相同,無法一一分析。但是,從所用氣體傳感器的基本工作方式和原理來劃分,目前用于測量可燃氣體和多種氣體的儀器、儀表可歸納劃分成如下幾種主要類型。 第5章環境與災害參數檢測 1)接觸(催化)燃燒式氣體
14、傳感器此類儀器是利用可燃性氣體在有足夠氧氣和一定高溫條件下發生催化燃燒(無焰燃燒),放出熱量,從而引起電阻變化的特性,達到對可燃性氣體濃度進行測量的目的。這類可燃氣體測量儀器采用有代表性的氣體傳感材料:Pt絲催化劑(Pd、Pt、Al2O3、CuO),其具有體積小、質量輕的特點。 第5章環境與災害參數檢測 可燃性氣體(H2、CO和CH4等)與空氣中的氧接觸,發生氧化反應,產生反應熱(無焰接觸燃燒熱),使得作為敏感材料的鉑絲溫度升高,具有正的溫度系數的金屬鉑的電阻值相應增加,并且在溫度不太高時,電阻率與溫度的關系具有良好的線性關系。一般情況下,空氣中可燃性氣體的濃度都不太高(低于10),可以完全燃
15、燒,其發熱量與可燃性氣體的濃度成正比。這樣,鉑電阻值的增大量就與可燃性氣體濃度成正比。因此,只要測定鉑絲的電阻變化值(R),就可以檢測到空氣中可燃性氣體的濃度。但是,使用單純的鉑絲線圈作為檢測元件,其使用壽命較短。所以實際應用的檢測元件,都是在鉑絲線圈外面涂覆一層氧化物觸媒,以延長其壽命,提高其響應特性。 第5章環境與災害參數檢測 氣敏元件的結構一般用直徑5060的高純(99.999)鉑絲,繞制成直徑約為0.5的線圈。為了使線圈具有適當的阻值(12),一般應繞10圈以上,在線圈外面涂以氧化鋁(或者由氧化鋁和氧化硅組成)的膏狀涂覆層,干燥后在一定溫度下燒結成球狀多孔體。燒結后,放在貴金屬鉑、鈀等
16、的鹽溶液中,充分浸漬后取出烘干,然后經過高溫熱處理,使在氧化鋁載體上形成貴金屬接觸媒層,最后組裝成氣體敏感元件。除此之外,也可以將貴金屬觸媒粉體與氧化鋁等載體充分混合后配成膏狀,涂覆在鉑絲繞成的線圈上,直接燒成后使用。 第5章環境與災害參數檢測 催化燃燒式氣體檢測原理及其電路如圖5-1所示。所用檢測元件有鉑絲催化型和載體催化型兩種。其中,鉑絲催化型元件沒有專門的催化外殼,是由鉑絲承擔三種工作的:鉑絲表面完成可燃氣體氧化催化功能,同時鉑絲又兼作加熱絲和測溫元件。而載體催化型元件由加熱芯絲和載體催化外殼組成,催化外殼對可燃氣體的氧化過程起催化作用,加熱電流通過芯絲將催化外殼加熱到正常工作溫度,而芯
17、絲又兼作電阻測溫元件來檢測催化外殼的溫度變化。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-1催化燃燒式氣體檢測原理及其電路 第5章環境與災害參數檢測 )熱傳導式氣體傳感器.氣體熱傳導式氣體傳感器氣體熱傳導式氣體傳感器它是利用被測氣體的熱傳導率與鉑絲(發熱體)的熱傳導率之差所引起的溫度變化的特性測定氣體的濃度的。這類氣體傳感器主要用于測定氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮氣(N2)、氧氣(O2)等氣體的濃度,多制成攜帶式儀器。 第5章環境與災害參數檢測 .固體熱傳導式氣體傳感器固體熱傳導式氣體傳感器它是利用被測氣體的不同濃度在金屬氧化物表面燃燒引起的電阻變化特性,來達到測定被測氣體濃度
18、的目的的。這類儀器多制成攜帶式儀器,用于測定氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、氨氣(NH3)等氣體的濃度,也可用于測定其他可燃性氣體的濃度。熱傳導式氣體傳感器的測量儀器儀表的檢測電路原理與催化燃燒式的檢測電路原理相同,只是其中R1用熱傳導式元件。熱導式氣體濃度檢測方法的優點是在測量范圍內具有線性輸出,不存在催化元件中毒問題,工作溫度低,使用壽命長,防爆性能好。其缺點是背景氣要干擾測量結果(如二氧化碳、水蒸氣等),在環境溫度驟變時輸出也要受影響,在低濃度檢測時有效信號較弱。 第5章環境與災害參數檢測 3)半導體式氣敏傳感器半導體式氣敏傳感器的品種也是很多的,其中金屬氧化物半導體材料制成的數量最多(
19、占氣敏傳感器的首位),其特性和用途也各不相同。金屬氧化物半導體材料主要有SnO2系列、ZnO系列及Fe2O3系列,由于它們的添加物質各不相同,因此能檢測的氣體也不同。半導體氣敏傳感器適用于檢測低濃度的可燃性氣體及毒性氣體如CO、H2S、NOx及C2H5OH、CH4等碳氫氣體。其測量范圍為百萬分之幾到百萬分之幾千。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-2半導體氣敏傳感器的基本工作電路 第5章環境與災害參數檢測 半導體式氣敏傳感器的基本工作電路如圖5-2所示。負載電阻RL串聯在傳感器中,其兩端加工作電壓,加熱絲f兩端加上加熱電壓Uf。在潔凈空氣中,傳感器的電阻較大,在負載電阻上的輸出電壓較小;當遇到待
20、測氣體時,傳感器的電阻變得較小(N型半導體型氣敏傳感器檢測還原性氣體),則RL上的輸出電壓較大。氣敏傳感器主要用于報警器,超過規定濃度時,發出聲光報警。 第5章環境與災害參數檢測 眾所周知,對于某些危害健康,引起窒息、中毒或容易燃燒爆炸的氣體,應注意其含量為何值時達到危險程度,有的時候并不一定要求測出其含量的具體數值。在這種情況下,就需要一種氣敏元件,它可以及時提供報警,以便及早采取措施,保證生命和財產的安全。一般來說,半導體氣敏元件對氣體的選擇性比較差,并不適合精確地測定氣體成分,這種元件一般只能夠檢查某種氣體的存在與否,卻不一定能夠精確地分辨出是哪一種氣體。盡管如此,這類元件在環境保護和安
21、全監督中仍然有極其重要的作用。為了說明其用途,以下代表性地列舉若干半導體氣敏元件。 第5章環境與災害參數檢測 4 4)濕式電化學氣體傳感器)濕式電化學氣體傳感器.恒電位電解式氣體傳感器恒電位電解式氣體傳感器恒電位電解式氣體傳感器利用的是定電位電解法原理,其構造是在電解池內安置了三個電極,即工作電極、對電極和參比電極,并施加一定的極化電壓,以薄膜同外部隔開,被測氣體透過此膜到達工作電極,發生氧化還原反應,從而使傳感器有一輸出電流,該電流與被測氣體濃度呈正比關系。由于該傳感器具有三個電極,因此也稱為三端電化學傳感器。應用恒電位電解式氣體傳感器的結構和測量電路如圖5-3所示。傳感器電極薄膜由三塊催化
22、膜組成,在催化膜的外面覆蓋多孔透氣膜。測定不同的氣體,選擇不同的催化劑,并將電解電位控制為一定數值。其中,傳感器電極一般是采用外加電源的燃燒電池(也稱極譜電池),電解液用硫酸,一面使電極與電解質溶液的界面保持一定電位,一面進行電解,通過改變其設定電位,有選擇地使用氣體進行氧化還原反應,從而在工作極間形成電流,以此電流可定量檢測氣體的濃度。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-3恒電位電解式氣體傳感器的結構和測量電路第5章環境與災害參數檢測 .燃料電池電解式氣體傳感器燃料電池電解式氣體傳感器這類儀器的傳感器是利用被測氣體可引起電流變化的特性來測定被測氣體的濃度的。這類儀器主要用于測定H2S、HCN、
23、COCl2(二氯甲烷)、NO2、Cl2、SO2等氣體的濃度。目前,這類產品主要產自國外。 第5章環境與災害參數檢測 .隔膜電池式氣體傳感器隔膜電池式氣體傳感器隔膜電池式氣體傳感器又稱伽伐尼電池式氣體傳感器或原電池式氣體傳感器。這類測量儀器是利用伽伐尼電池與氧氣(O2)或被測氣體接觸產生電流的特性來測定氣體的濃度的,其構造和基本測量電路如圖5-4所示。它由兩個電極、隔膜及電解液構成。陽極是鉛(Pb),陰極是鉑(Pt)或銀(Ag)等貴金屬,電解池中充滿電解質溶液(氫氧化鉀,KOH),在陰極上覆蓋有一層有機氟材料薄膜(聚四氟乙烯薄膜)。被測氣體溶于電解液中,在電極上產生電化學反應,從而在兩極間形成電
24、位差,產生與被測氣體濃度成正比的電流。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-4隔膜電池式氣體傳感器的構造及基本測量電路 第5章環境與災害參數檢測 .3可燃性氣體和有毒氣體的檢測儀表可燃性氣體和有毒氣體的檢測儀表1.1.氣體檢測報警儀表的分類氣體檢測報警儀表的分類工業生產環境所用氣體測量及報警儀表,可按其功能、檢測對象、檢測原理、使用方式、使用場所等分為以下幾類。(1)按其功能分類:有氣體檢測儀表、氣體報警儀表和氣體檢測報警儀表三種類型。(2)按其檢測對象分類:有可燃性氣體檢測報警儀表、有毒氣體檢測報警儀表和氧氣檢測報警儀表三種類型,或者將適于多種氣體檢測的通稱為多種氣體檢測報警儀表
25、。 第5章環境與災害參數檢測 (3)按其檢測原理分類:主要取決于所用氣體傳感器的基本工作原理,一般可燃氣體檢測有催化燃燒型、半導體型、熱導型和紅外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化學型、半導體型等;氧氣檢測有電化學型等。(4)按其使用方式分類:根據使用方式不同,氣體測量儀表一般分為攜帶式和固定式兩種類型。其中,固定式裝置多用于連續監測報警;攜帶式多用于攜帶檢查泄漏和事故預測。 第5章環境與災害參數檢測 (5)按其使用場所分類:根據工業生產環境,尤其是石油化工場所防爆安全的要求,氣體測量儀表有常規型和防爆型之分。其中,防爆型多制成固定式,用在危險場所進行連續安全監測。 第5章環境與災害參數檢測 2.
26、2.常見的氣體檢測報警儀表常見的氣體檢測報警儀表1)煤氣報警控制器當廚房由于油煙污染或由于液化石油氣(或其他燃氣)泄漏達到一定濃度時,它能自動開啟排風扇,凈化空氣,防止事故的發生。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-5家用煤氣報警器電路 第5章環境與災害參數檢測 家用煤氣報警器電路如圖5-5所示,采用QMN10型氣敏傳感器,它對天然氣、煤氣、液化石油氣均有較高的靈敏度,并且對油煙也敏感。傳感器的加熱電壓直接由變壓器次級(6V)經R12降壓提供。工件電壓由全波整流后,經C1濾波及R1、VD5穩壓后提供。傳感器負載電阻由R2及R3組成(更換R3大小,可調節控制信號與待測氣體的濃度的關系)。R4、VD
27、6、C2及C1組成開機延時電路,調整R4,使延時為60s左右(防止初始穩定狀態誤動作)。 第5章環境與災害參數檢測 當達到報警濃度時,IC1的2腳為高電平,使IC4輸出為高電平,此信號使VT2導通,繼電器吸合(啟動排氣扇)。R5、C3組成排氣扇延遲停電電路,使IC4出現低電平并持續10s后才使繼電器釋放。另外,IC4輸出高電平使IC2、IC3組成的壓控振蕩器起振,其輸出使VT1導通時截止,則LED(紅)產生閃光報警信號。LED(綠)為工作指示燈。 第5章環境與災害參數檢測 2)瓦斯檢測儀瓦斯檢測的方法主要有兩種:一是利用瓦斯氣體的光譜吸收檢測濃度;二是利用瓦斯濃度和折射率的關系以及干涉法測折射
28、率。(1)單波長吸收比較型瓦斯傳感器。吸收法的基本原理均是基于光譜吸收,不同的物質具有不同特征的吸收譜線。單波長吸收比較型屬吸收光譜型傳感器,根據的是Lambert定律: cL0e II式中I,I0為吸收后和吸收前的射線強度;為吸收系數;L為介質厚度;c為介質的濃度。從上式可以看出,根據透射和入射光強之比,可以得知氣體的濃度。單波長吸收比較型的原理圖見圖5-6。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-6單波長吸收比較型的原理圖 第5章環境與災害參數檢測 選擇合適波長的光源。脈沖發生器使激光器發出脈沖光,或采用快速斬波器將連續光轉變成脈沖光(斬波頻率為數千赫茲),經透鏡耦合進入光纖,并傳輸到遠處放置的
29、待測氣體吸收盒,由氣體吸收盒輸出的光經接收光纖傳回。干涉濾光片選取瓦斯吸收率最強的譜線,由檢測器接收,經鎖相放大器后送入計算機處理,根據強度的變化測量瓦斯濃度。 第5章環境與災害參數檢測 瓦斯的吸收波長為1.14m、1.16m、1.66m、2.37m和2.39m。由于水蒸氣在可見光波段具有強吸收,而瓦斯的強吸收也在此波段范圍內,因此,為避免水蒸氣的光吸收對測量結果造成影響,激光器的波長范圍應與瓦斯的二次諧振吸收譜線相符。而瓦斯的二次諧振吸收(1.61.7m)是微弱的,這種傳感方式把氣體吸收盤輸出的光強度作為判斷瓦斯濃度的判據,因而光源輸出強度的波動、光纖耦合效率的變化和外界擾動引起接收光強度的
30、變化,都會使檢測結果產生誤差。用這種傳感方式對微弱信號進行監測,能有效地抑制高頻噪聲,但對一些低頻噪聲,其抑制能力較弱。此外,傳感頭對其他氣體的抗干擾能力也較弱。 第5章環境與災害參數檢測 (2)干涉型光纖瓦斯傳感器。此類傳感器采用兩束光干涉的方法檢測氣室中折射率的變化,而折射率的變化直接與濃度有關。事實上,目前我國普遍使用的便攜式瓦斯檢測儀均是基于此原理。此類傳感器存在需經常調校、易受其他氣體干涉的不足,其可靠性及穩定性均較差。 第5章環境與災害參數檢測 3)感煙探測器現代建筑必須有防災報警裝置,火災出現時往往伴隨著煙霧、火光、高溫及有害氣體。感煙探測器是很重要的一類探測器。下面分別介紹常見
31、的3種感煙探測器:透射式感煙探測器、散射式感煙探測器和離子式感煙探測器。(1)透射式感煙探測器是利用煙霧的顆粒性來進行探測的,這是因為煙霧由微小的顆粒組成。在發光管和光敏元件之間,如果為純凈空氣,則完全透光;如果有煙霧,則接收的光強減少。這種方法適合于長距離的直線段自動監測,稱為“線型探測器”。最好用半導體激光器發射脈沖光,這樣光線強,且體積小、壽命長。 第5章環境與災害參數檢測 (2)散射式感煙探測器由發光管和光敏元件構成,在兩者之間有遮擋屏,其結構如圖5-7所示。圖中虛線圓圈代表了金屬絲網或多孔板。平時在純凈空氣中,因為有遮擋屏,光敏元件接收不到發光管的信號。但是空氣中含有煙霧時,煙霧的微
32、粒對光有散射作用,光敏元件就接收到了信號,經過放大后就可以驅動報警電路。為了避免環境可見光引起的錯誤報警,選用紅外光譜,或采取避光保護措施。通常用脈沖光,每35s有1個脈沖,每個脈沖的寬度是100s,這樣有利于環境的干擾。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-7散射式感煙探測器圖 第5章環境與災害參數檢測 圖5-8離子式感煙探測器 第5章環境與災害參數檢測 3.其他氣體檢測報警儀器其他氣體檢測報警儀器(1)光干涉式氣體測量儀器。這類儀器是利用被測氣體與新鮮空氣的光干涉形成的光譜來測定某氣體的濃度的。該類儀器主要用于測定甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)以及其他多種氣體的濃度。(2)紅
33、外線氣體分析儀。這類儀器利用選擇性檢測器測定氣樣中特定成分引起的紅外線吸收量的變化,從而求出氣樣中特定成分的濃度。該類儀器主要用于測定CO、CO2和CH4等氣體的濃度。 第5章環境與災害參數檢測 (3)氣相色譜儀。這類儀器是在色譜柱內,用載氣把氣體試樣展開,使氣體的各組分完全分離,對氣體進行全面分析的儀器。該類儀器較笨重,只適于實驗室環境中使用。(4)氣體檢定管與多種氣體采樣器組合類型儀器。這類儀器中的檢定管是利用填充于玻璃管內的指示劑與被測氣體起反應來測定各種被測氣體的濃度的。這類檢測氣體的儀器結構簡單,使用方便、迅速,具有相當高的靈敏度,一般制成攜帶式,最適于在各種環境中現場采集、測定CO
34、、H2S、NO、NO2、NH3、CO2以及烷烴、烯烴、苯、酮等多種有機化合物氣體,應用十分廣泛。 第5章環境與災害參數檢測 5.2粉塵檢測粉塵檢測 .1粉塵的有關概念粉塵的有關概念1.1.粉塵的種類粉塵的種類在工業粉塵檢測過程中,常用到下列關于粉塵的術語。1)全塵通常,將包括各種粒徑(即粉塵顆粒直徑)在內的粉塵總和叫做全塵。對于工業生產,工業粉塵常指粒徑在1mm以下的所有粉塵。 第5章環境與災害參數檢測 2)呼吸性粉塵呼吸性粉塵的粒徑大小各國尚無嚴格統一的規定。嚴格地講,能夠通過人的上呼吸道而進入肺部的粉塵稱為呼吸性粉塵。一般認為,粒徑在5以下的工業粉塵就是呼吸性粉塵。3)爆炸
35、性粉塵對懸浮于空氣中,在一定濃度和有引爆源條件下,本身能夠發生爆炸或傳播爆炸的可燃固體微粒稱為爆炸性粉塵或可燃粉塵。典型的可燃粉塵有煤塵、易燃有機物粉塵、糧食粉塵等,它們的火災危險性與工業生產安全密切相關。 第5章環境與災害參數檢測 4)無爆炸性粉塵經過爆炸性鑒定,不能發生爆炸和傳播爆炸的粉塵叫做無爆炸性粉塵。例如,由于粒徑分布、濃度等不同,煤塵可能是爆炸性粉塵,也可能是無爆炸性粉塵。5)惰性粉塵能夠減弱或阻止有爆炸性粉塵爆炸的粉塵叫做惰性粉塵,例如巖粉等。 第5章環境與災害參數檢測 6)硅塵含游離二氧化硅在10%以上的巖塵稱做硅塵。它的主要危害是有損人的健康。7)游離粉塵懸浮在空氣中,能形成
36、粉塵云的粉塵叫做游離粉塵,也稱懸浮粉塵或浮游粉塵。8)沉積粉塵在平面上、周邊上、設備上、物料上能形成粉塵層的粉塵叫做沉積粉塵。 第5章環境與災害參數檢測 2.2.粉塵的危害粉塵的危害1)可燃粉塵的火災及爆炸危害可燃粉塵爆炸通常可分為兩個步驟,即初次爆炸和二次爆炸。當粉塵懸浮于含有足以維持燃燒的氧氣的環境中,并有合適的點火源時,初次爆炸能在封閉的空間中發生。如果發生初次爆炸的裝置或空間是輕型結構,則燃燒著的粉塵顆粒產生的壓力足以摧毀該裝置或結構,其爆炸效應必然引起周圍環境的擾動,使那些原來沉積在地面上的粉塵彌散,形成粉塵云。該粉塵云被初始的點火源或初次爆炸的燃燒產物所引燃,由此產生的二次爆炸的膨
37、脹效應往往是災難性的,壓力波能傳播到整個廠房而引起結構物倒塌。由于此壓力效應,粉塵爆炸的火焰能傳播到較遠的地方,會把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。 第5章環境與災害參數檢測 2)粉塵對人體的危害粉塵對人體的危害是多方面的,但最突出的危害表現在肺部,粉塵引起的肺部疾患可分為三種情況。第一種是塵肺。這是主要的職業病之一,我國已將它列為法定職業病范疇。這種病是由于較長時間吸入較高濃度的生產性粉塵所致,引起以肺組織纖維化為主要特征的全身性疾病。由于粉塵種類繁多,塵肺的種類也很多,主要有矽肺、石棉肺、滑石肺、云母肺、煤肺、煤矽肺、炭素塵肺等。 第5章環境與災害參數檢測 第二種是肺部粉塵沉著癥,它是由于吸
38、入某些金屬性粉塵或其他粉塵而引起粉塵沉著于肺組織,從而呈現異物反應,其危害比塵肺小。第三種是粉塵引起的肺部病變反應和過敏性疾病。這類疾病主要是由有機粉塵引起的,如棉塵、麻塵、皮毛粉塵、木塵等。 第5章環境與災害參數檢測 減輕粉塵對人體的危害關鍵在于防護。經常注意防護,可以把危害降到最低限度,甚至可以完全控制和消除粉塵的危害。防塵應采取綜合性措施,主要從以下幾個方面著手解決。(1)加強組織領導,制定防塵規章制度,設有專、兼職人員,從組織上給予保證。對從業人員應作嚴格的健康檢查,凡有活動性肺內外結核、各種呼吸道疾患(鼻炎、哮喘、支氣管擴張、慢性支氣管炎、肺氣腫等),都不宜擔任接觸粉塵的工作。從事與
39、粉塵接觸的工人,每年應定期作體檢,如發現塵肺,則應立即調動工作,積極治療。 第5章環境與災害參數檢測 (2)逐步改革生產工藝和生產設備,進行濕式作業方式,減少粉塵的飛揚。(3)降低空氣中粉塵濃度,密封機械,防止粉塵外逸,采用通風排氣裝置和空氣凈化除塵設備,使車間粉塵降低到國家職業接觸限值標準以下。(4)加強個人衛生防護,從事粉塵作業者應穿戴工作服、工作帽,減少身體暴露部位。要根據粉塵的性質,選戴多種防塵口罩,以防止粉塵從呼吸道吸入,造成危害。 第5章環境與災害參數檢測 .2粉塵的檢測方法粉塵的檢測方法1.1.光學顯微鏡法光學顯微鏡法通過光學顯微鏡法可以測定微粒的尺寸、形狀以及數
40、量。必要時可用電子顯微鏡測定更小的微粒尺寸。在取樣沉積后,將微粒刷在碳質透明塑料片或類似膠片上,通過光學顯微鏡進行觀察。在觀測時,微粒的尺寸通常都按水平面的尺寸來考慮,如圖5-9所示。必要時可采用分別過篩的方法,對微粒進行尺寸分類。微粒個數可以以單位面積內的數量進行估算。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-9微粒的測量(a)最大尺寸;(b)纖維測量的最大尺寸 第5章環境與災害參數檢測 2.電集塵法電集塵法電集塵法屬于重量濃度法,其結構如圖5-10所示。這是一種使氣體中的微粒子帶電后進行捕捉的方法。含塵氣體通過具有高電位差的兩個電極間形成的強電場,利用電暈放電現象使氣體帶電的同時,也使粉塵帶電,從
41、而粉塵可以附著在電極上。然后根據捕捉到的粉塵的質量和流過集塵器的氣體體積,便可計算出被污染氣體中粉塵的濃度(g/m3或mg/m3)。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-10集塵電極的結構 第5章環境與災害參數檢測 3.3.濾紙取樣法濾紙取樣法濾紙取樣法的結構如圖5-11所示。它利用帶狀濾紙對氣體進行過濾的原理進行工作。圖中,吸引泵以10L/min的吸引流量從吸引口吸引氣體,經過勻速移動的濾紙后,粉塵沉積在濾紙上。在光源的照射下,用光電管在下面檢測濾紙的透光量。透光量與沉積的粉塵量成反比。由此可算出粉塵是根據流量計的流量,便可得到被污染氣體的濃度,它屬于相對濃度。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-
42、11濾紙帶空氣取樣法的結構圖 第5章環境與災害參數檢測 4.4.掃描顯微鏡檢測法掃描顯微鏡檢測法對于燃燒產生的微粒,特別是煤的微粒、油的飛沫或煤煙粉塵,可以利用定量電子顯微鏡分析儀按形狀和大小進行分析。也可通過視像管攝像機進行觀察。其具體分析過程是將被檢查的微粒樣品放在普通的顯微鏡載物玻璃片上,此時顯微鏡便可進行正常的觀察。同時,利用電子顯微鏡分析儀檢測有關微粒數量、大小、形狀等參數,通過計算機對這些數據進行處理,便可以很快地得到有關微粒的數量、各種形狀、載距、面積以及在設定的尺寸上、下限范圍內的統計分布。 第5章環境與災害參數檢測 5.5.射線測塵原理射線測塵原理射線測塵儀表是利用核輻射原理
43、工作的。它利用粉塵對射線的吸收作用,當放射源產生的射線穿過含有粉塵的空氣時,一部分射線被粉塵吸收掉,一部分射線穿過被測物質(含塵空氣)。空氣中的粉塵含量越大,被吸收掉的射線量越大。射線的減少量與粉塵的濃度成正比關系。 第5章環境與災害參數檢測 射線測塵儀的結構如圖5-12所示。一般射線測塵儀由放射源、探測器、電信號轉換放大電路和顯示電路四個部分組成。放射源是儀表的特殊部分,由放射性同位素制成,如射線放射源可用14。探測器的作用是檢測射線,將穿過被測物質的射線接收并轉換成電信號輸出,即將射線強弱的變化以電信號的大小變化反映出來。常用的射線檢測管是蓋格計數管。由探測器輸出的信號再經放大和一些特殊電
44、路處理,由顯示部分指示出檢測值。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-12射線測塵儀結構 第5章環境與災害參數檢測 6.6.光電測塵原理光電測塵原理圖5-13所示為ACG-1型光電測塵儀的工作原理。ACG1型測塵儀由測量、采樣和延時電路等組成,其測量過程是:當微動開關S1閉合時,光源1發光,經過凸鏡2變為近平行光,通過濾紙3照射到硅光電池4上,硅光電池輸出電流,由微安表5讀出光電流大小。若含有粉塵的氣體通過濾紙3,濾紙上集聚了粉塵。經過濾紙照射則硅光電池上的照度減弱,微安表的指示就減少,從而可根據測塵前后光電流的變化來反映粉塵濃度。顯然,只要配置合適的采樣器,由濾紙所集聚的即是呼吸性粉塵,就可得出
45、呼吸性粉塵的濃度大小。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-13光電測塵儀原理 第5章環境與災害參數檢測 在實際應用條件下,可以獲得硅光電池的輸出電流和光通量成線性關系,即 I= (5-6) 式中:為比例因子。 1KLC0e(5-7) 式中:0、為光通過含塵氣體前、后的光通量;L為含塵氣體的厚度;K為含塵氣體的減光系數;C1為單位厚度含塵氣體中的塵重。 第5章環境與災害參數檢測 若以CLC1表示整個被測區內的塵重,則 KC0e(5-8) 由此得 0lnK1C (5-9) 顯然,只要知道粉塵的減光系數K和通過濾紙吸塵前、后的0與,就能求出一定體積(其大小由Qt確定,其中:Q為采樣流量;t為取樣時間)
46、的含粉塵氣體內粉塵的質量;/就是單位體積含塵氣體內的粉塵濃度,記為mg/3。 第5章環境與災害參數檢測 5.3噪聲及其檢測噪聲及其檢測 5.3.1噪聲的量度參數噪聲的量度參數1.聲壓和聲壓級聲壓和聲壓級聲壓是指有聲波時介質的壓強對其靜壓力的變化量,是一個周期量。通常以均方根值來衡量其大小并用p來表示,單位為Pa(帕)。正常人耳剛剛能聽到的1000Hz聲音的聲壓為210-5Pa,稱為聽閾聲壓,并規定作為聲音或噪聲的參考聲壓,用P0表示。聲壓級LP,并定義為 )dB(PP20lg0pL(5-11) 第5章環境與災害參數檢測 2.2.聲強和聲強級聲強和聲強級由于聲音也是一種能量,因而也可以用能量來表
47、示其強弱。聲場中某一點在指定方向的聲強,就是在單位時間內通過該點并與指定方向垂直的單位面積上的聲能,并以I表示。其單位為瓦/米(W/m2)。與聲壓相類似,定義聲強級也需規定參考聲強,通常取為10-12W/m2,并用I0表示,故聲強級L定義為: )dB(20lgL0III(5-12) 聲壓級是相對量,沒有量綱,在聲學中用“級”來表示相對量。 第5章環境與災害參數檢測 3.3.聲功率和聲功率級聲功率和聲功率級聲功率是聲源在單位時間內發射出總能量,用W表示,其單位為瓦(W)。通常參考聲功率W0取為10-12W,聲功率級Lw定義為: )dB(20lgL0wWW(5-13) 第5章環境與災害參數檢測 4
48、.4.噪聲的頻譜噪聲的頻譜聲音的高低主要與頻率有關。如音樂中的音調,分為C、D、E、F、G、A、B,其中C調最低,頻率為250Hz,B調最高,其頻率為480Hz。而噪聲的頻率成分比這些單一頻率的樂音的頻率成分要復雜得多,且各頻率成分之間還可能產生疊加、調制或卷積等關系。因而在對所測得的噪聲進行頻譜分析時,多是將其頻譜按一定規律分為若干頻帶,然后分析各個頻帶對應的聲壓級。得到各頻帶噪聲的聲壓級稱為頻帶聲壓級。因此,在研究頻帶聲壓級時必須指明頻帶的寬度和參考聲壓值。 第5章環境與災害參數檢測 通常各頻帶的寬度多按倍頻程和1/3倍頻程來劃分,現簡要說明。每個頻帶的上限頻率為fc2,下限頻率為fc1,
49、故頻帶的帶寬B=fc2-fcl,頻帶的中心頻率。并規定其上限頻率與下限頻率之間的關系為fc2=22fcl。根據上述條件可以導出條帶寬與中心頻率的關系為: c2c10fff常數2n2n022fB(5-14) 若式(5-14)中,當n=1時(B/f0=0.71)稱為倍頻程,當n=1/3時(B/f0=0.23),稱為1/3倍頻程。若采用1/3倍頻程時,每確定一個中心頻率f0便可以得到相應的帶寬。 第5章環境與災害參數檢測 .2噪聲的主觀評價噪聲的主觀評價人類的聽覺是很復雜的,具有多種屬性,其中包括區分聲音的高低和強弱兩種屬性。聽覺區分聲音的高低,用音調來表示,它主要依賴于聲音的頻率,
50、但也與聲壓和波形有關;聽覺判別聲音的強弱用響度來表示,它主要靠聲壓,但也和頻率及波形有關。響度的單位為宋(sone)。頻率為1000Hz,聲壓比閾值聲壓大40dB的聲音響度定為1宋,并規定,在此基礎上聲音的聲壓級每增加10dB,響度增加1倍,即聲壓級40dB為1宋,50dB為2宋,60dB為3宋,其余類推。 第5章環境與災害參數檢測 1.純音的響度及響度級純音的響度及響度級當兩個頻率不同而聲壓相同的純音分別作用于人耳時,感覺到它們并不一樣響。英國國家物理實驗室魯賓遜(Robinson)等人,經過大量的試驗測得的純音的等響(度)曲線如圖514所示。它表明了正常的人耳對響度相同的純音所感受的聲壓級
51、與頻率的關系。這些曲線充分顯示出,同樣響度不同頻率的純音具有不同聲壓級。同樣響度的聲音稱為具有同等的響度級。一個聲音響度級就是以與該聲音處于同一條等響曲線上的1000Hz純音對于210-5Pa的聲壓級的分貝n來表示的,并稱其響度級為n方(phon)。響度級是表示聲音強弱的主觀量,它把聲壓級和頻率一起考慮。 第5章環境與災害參數檢測 以宋為單位的響度,和以方為單位的響度級都是人耳對純音的主觀反應,其兩者的關系如圖5-14所示。具體的表達式為 1040LN2N(5-15) 式中:LN為響度級(方);N為響度(宋)。 第5章環境與災害參數檢測 圖5-14等響曲線 第5章環境與災害參數檢測 2.2.頻
52、率計權聲級頻率計權聲級頻率計權聲級可以用確定其總聲壓級的辦法較容易地測量出來,但此法既不能表示出頻率的分布情況,也沒有類似人耳對噪聲的那種感覺,尤其是用于環境噪聲試驗時更是如此。因而從等響曲線出發,設計某種電氣網絡對不同頻率的聲音信號進行不同程度的衰減,使得儀器的讀數能近似地表達人耳對聲音的響應,這種網絡稱為頻率計權網絡。近年來,在噪聲測量中多采用聲級,特別是用A聲級來表示噪聲的強弱。這種測量方法在比較具有相似頻譜的噪聲時頗為有效。但應指出,若用聲級來確定寬帶噪聲的響度和響度級是不合適的。另外,在考察噪聲對人們的危害程度時,除了要分析噪聲的強度和頻率外,還要注意噪聲的作用時間,因為噪聲對人的危
53、害程度與這三個因素均有關。為此,提出了等效連續聲級的概念。 第5章環境與災害參數檢測 3.3.等效連續聲級等效連續聲級等效連續聲級是一個用來表達隨時間變化的噪聲的等效量,其數學表達式為 tPPTLd) t (110lgt00Aeq(5-16) 式中,T為總測量時間;PA(t)為A計權瞬時聲壓;P0為參考聲壓(20Pa)。可以看出,等效連續聲級Leq與總的時間T有關。也就是說,人們在非連續噪聲的環境中,所處的時間越長,受到危害的程度也越大。 第5章環境與災害參數檢測 表表5-2典型噪聲及其參數典型噪聲及其參數 噪聲 分貝 對應能量 聲壓(N/m2) 典型環境示例 震耳欲聾的轟轟聲 120 110
54、 100 1012 1011 1010 20 2 離噴氣式飛機 150m, 高音喇叭 5m 處 甚高聲 90 80 109 108 0.2 地下鐵道的火車內、車間內,繁忙的大街、例小汽車 7.5m 處 高聲 70 60 107 106 0.02 嘈鬧的辦公室、小汽車內,大商店、最大音量的收音機 適中聲 50 40 105 104 0.002 距離 1m 的一般談話,城市的屋內、安靜的辦公室,農村的房屋內 輕聲 30 20 103 102 0.0002 公共圖書館、低聲的談話、紙的沙沙聲、耳語 極輕聲 10 0 101 1 0.00002 安靜的教堂、鄉村的寂夜、隔音室 第5章環境與災害參數檢測
55、 .3噪聲測量常用儀器噪聲測量常用儀器1.1.聲級計聲級計聲級計是按照國際標準和國家標準,按照一定的頻率計權和時間計權測量聲壓級的儀器。它是聲學測量中最基本、最常用的儀器,適用于室內噪聲、環境保護、機器噪聲、建筑噪聲等各種噪聲測量。 1)聲級計的分類按精度來分:根據國際標準IEC61672-2002,聲級計分為1級和2級兩種。在參考條件下,1型聲級計的準確度為0.7dB,2型聲級計的準確度為1dB(不考慮測量不確定度)。 第5章環境與災害參數檢測 按功能來分:測量指數時間計權聲級的通用聲級計、測量時間平均聲級的積分平均聲級計、測量聲暴露的積分聲級計(以前稱為噪聲暴露計)。另外,
56、有的具有噪聲統計分析功能的稱為噪聲統計分析儀,具有采集功能的稱為噪聲采集器(記錄式聲級計),具有頻譜分析功能的稱為頻譜分析儀。按大小來分:臺式、便攜式、袖珍式。按指示方式:模擬指示(電表、聲級燈)、數字指示、屏幕指示。 第5章環境與災害參數檢測 2)聲級計的構造及工作原理 圖5-15聲級計工作原理 第5章環境與災害參數檢測 .傳聲器傳聲器傳聲器是把聲信號轉換成交流電信號的換能器。在聲級計中一般用電容式傳聲器測試傳聲器,它具有性能穩定、動態范圍寬、頻響平直、體積小等特點。電容傳聲器由相互緊靠著的后極板和繃緊的金屬膜片組成,后極板和膜片在電氣上互相絕緣,構成以空氣為介質的電容器的兩個電極。兩電極上
57、加有電壓(極化電壓200V或28V),電容器充電,并貯有電荷。當聲波作用在膜片上時,膜片發生振動,使膜片與后極板之間的距離發生變化,電容也變化,于是就產生一個與聲波成比例的交變電壓信號,送到后面的前置放大器。 第5章環境與災害參數檢測 電容傳聲器的靈敏度有三種:自由場靈敏度、聲壓靈敏度和擴散場靈敏度。自由場是指聲場中只有直達聲波而沒有反射聲波的聲場。擴散場是由聲波在一封閉空間內多次漫反射而引起的,它滿足下列條件:空間各點聲能密度均勻;從各個方向到達某一點的聲能流的概率相同;各方向到某點的聲波相位是沒有規律的。 第5章環境與災害參數檢測 傳聲器自由場靈敏度是傳聲器輸出端的開路電壓與傳聲器放入前該
58、點自由場聲壓之比值。傳聲器聲壓靈敏度是傳聲器輸出端的開路電壓與作用在傳聲器膜片上的聲壓之比值。傳聲器擴散場靈敏度是傳聲器輸出端的開路電壓與傳聲器未放入前該點擴散場聲壓之比值。由于傳聲器放入聲場某一點,聲場產生散射作用,從而使實際作用在膜片上的聲壓比傳聲器放入前該點的聲壓大,高頻時比較明顯。與三種靈敏度相對應,上述自由場靈敏度平直的傳聲器叫自由場型(或聲場型)傳聲器,主要用于消聲室等自由場測試。它能比較真實地測量出傳聲器放入前該點原來的自由場聲壓,聲級計中就使用這種傳聲器。聲壓靈敏度平直的傳聲器叫聲壓型傳聲器,主要用于仿真耳等腔室內使用。擴散場靈敏度平直的叫擴散場型傳聲器,用于擴散場測量,有的國
59、家規定聲級計用擴散場型傳聲器。 第5章環境與災害參數檢測 傳聲器靈敏度單位為VPa(或mVPa),并以1VPa為參考,叫靈敏度級。如1英寸(in,1in=2.54cm)電容傳聲器標稱靈敏度為50mVPa,靈敏度級為-26dB。傳聲器出廠時均提供它的靈敏度級以及相對于-26dB的修正值K,以便聲級計內部電校準時使用。傳聲器的外形尺寸有1in(23.77mm)、in(2 12.7mm)、in(6.35mm)、in(3.175mm)等。外徑小,頻率范圍寬,能測高聲級,方向性好,但靈敏度低,現在用得最多的是,它的保護罩外徑為 13.2mm。 214181in21第5章環境與災害參數檢測 .前置放大器前
60、置放大器由于電容傳聲器電容量很小、內阻很高,而后級衰減器和放大器阻抗不可能很高,因此中間需要加前置放大器進行阻抗變換。前置放大器通常由場效應管接成源極跟隨器,加上自舉電路,使其輸入電阻達到幾百兆歐以上,輸入電容小于3pF,甚至0.5pF。輸入電阻低影響低頻響應,輸入電容大則降低傳聲器靈敏度。 第5章環境與災害參數檢測 .衰減器衰減器將大的信號衰減,以提高測量范圍。.計權放大器計權放大器將微弱信號放大,按要求進行頻率計權(頻率濾波)。聲級計中一般均有A計權放大器計權,另外也可有C計權或不計權(Zero,簡稱Z)及平直特性(F)。 第5章環境與災害參數檢測 .有效值檢波器有效值檢波器有效值檢波器將
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