安全监测与控制技术(张斌)11800.pptx

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Company Logo,单击此处编辑母版标题样式,安全监测与控制技术,安全监测与控制技术,张斌 主编,目 录,第二章 粉尘监测,2,第三章 有毒有害物质的监测,3,第四章 噪声监测,4,第五章 振动检测,5,第六章 放射性检测,6,第七章 雷电、静电的检测与控制,7,第一章,安全检测用传感器,1,绪论,目 录,Company Logo,第八章 生产装置安全监测,-,无损检测,第九章 火灾参数检测与自动灭火系统,第十章 联动控制系统及自动保护,绪论,安全监测的目的、作用与意义,一,安全监测技术研究的主要内容,二,我国安全监测的技术标准与政策法规,三,安全监测局的发展趋势,四,第一章 安全监测用传感器,Company Logo,概述,1.1,温度传感器,1.2,压力传感器,1.3,流量传感器,1.4,传感器开发的新趋势,1.7,物位传感器,1.5,气体传感器,1.6,概述,1.1,温度传感器,1.2,压力传感器,1.3,流量传感器,1.4,传感器开发的新趋势,1.7,物位传感器,1.5,气体传感器,1.6,学习目标,1.,了解传感器及其特性、功能。,2.,熟悉化工安全检测常用的温度传感器、压力传感器、流量传感器、物位传感器和气体成分传感器。,3.,了解传感器的发展趋势。,Company Logo,1.1,概述,在安全检测中,为了对各种变量进行检测或控制,首先要把这些变量转换成容易比较且便于传送的信息,这就要用到敏感元件、传感器、变送器和信号转换器。传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路构成。传感器、变送器和信号转换器是相互联系,功能相近但又略有区别的三种器件。,敏感元件,传感器,变送器,信号转换器,Company Logo,传感器的基本概念,1.1.1,1.1,概述,Company Logo,表1-2按传感器的原理来分类,表1-1按被测量来分类,传感器的分类,1.1.2,1.1,概述,在化工生产过程及安全检测中,为了对各种工业参数(如温度、压力、流量、物位和气体成分等)进行检测与控制,首先要把这些参数转换成便于传送的信息,这就要用到各种传感器。把传感器与变送器和其他装置组合起来,组成一个检测系统或控制系统,完成对工业参数的安全检测。安全检测常用的传感器有温度传感器、压力传感器、流量传感器、物位传感器和气体成分传感器。,Company Logo,常用传感器,1.1.3,1.2,温度传感器,温度传感器按照其感温原件是否与被测介质接触,可分为接触式与非接触式两大类。常见的接触式温度传感器主要有将温度转化为非电量和将温度转化为电量两大类,见表1-3。,Company Logo,表1-3温度传感器,1.2,温度传感器,液体膨胀式温度传感器,Company Logo,图1-1可变电接点,水银温度计,1螺钉;2螺母;,3,6,7导线;,4磁铁;5铁块,膨胀式温度传感器,1.2.1,1.2,温度传感器,固体膨胀式温度传感器,Company Logo,图1-2双金属温度计,图1-3工业用双金属温度计,1.2,温度传感器,气体膨胀式温度传感器,Company Logo,图1-4压力式温度计,1.2,温度传感器,接触电动势,温差电动势,Company Logo,图1-5热电偶电路的构成,热电偶温度传感器,1.2.2,1.2,温度传感器,Company Logo,图1-6热电阻传感器,热电阻温度传感器,1.2.3,1.2,温度传感器,铂热电阻,铂热电阻的特性方程为:在-2000的温度范围内,R,t,=,R,0,1+,At,+,Bt,2,+,Ct,3,(,t,-100)(1-1),在0850的温度范围内,R,t,=,R,0,(1+,At,+,Bt,2,)(1-2),式中,R,t,R,0,t,和0时铂电阻值,;,A,常数3.9083,10,-3,/;,B,常数-5.775,10,-7,/,2,;,C,常数-4.1883,10,-12,/,4,。,Company Logo,热电阻温度传感器,1.2.3,1.2,温度传感器,铜热电阻,铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是线性的,可近似地表示为,R,t,=,R,0,(1+,t,)(1-3),式中,为铜热电阻的电阻温度系数,取,=4.28,10,-3,/。铜热电阻的两种分度号为Cu,50,(,R,0,=50)和Cu,100,(,R,0,=100),铜热电阻线性好,价格便宜,但它易氧化,不适宜在腐蚀性介质或高温下工作。,Company Logo,热电阻温度传感器,1.2.3,1.2,温度传感器,Company Logo,图1-7半导体热敏电阻特性,半导体热敏电阻,1.2.4,1.3,压力传感器,测量压力的仪表一般可分为四大类:液体式压力计、弹性式压力计、负荷式活塞压力计和电气式压力计。,液体式压力计:以流体静力原理为基础。,弹性式压力计:根据弹性元件受力变形原理并利用机械机构将变形量放大。,Company Logo,1.3,压力传感器,负荷式活塞压力计:基于作用在活塞上的力与砝码重力相平衡的原理测量。,电气式压力计:通过弹性原件制成测力传感器将被测压力转换成电阻量、电容量、电感量、频率量等各种电学量测量。,Company Logo,1.3,压力传感器,点接点压力表及压力开关,电远传压力表示传感器,电位器式,电感式,差动变压器式,霍尔元件式,Company Logo,图1-8电远传压力表式传感器原理,应变式压力传感器,1.3.1,1.3,压力传感器,某些物质在压力作用下能产生电荷,称为压电效应。利用这一原理构成的传感器可测变化很快的动态压力。,压电元件内阻极高,必须防止表面漏电。通常采用两片相同的元件,使其极性反向相叠,由夹在中间的铜片作为一个电极,最外面的两个表面作为另一电极。这样,中央电极处于悬空状态,可用有良好绝缘性的导线引出。,Company Logo,压电式压力传感器,1.3.2,1.3,压力传感器,Company Logo,图1-9压电式压力传感器,1,3压电元件;2铜片;4压板;,5钢球;6螺钉,图1-10电容式差压传感器,1,4波纹隔离膜片;2,3不锈钢基座;,5玻璃层;6金属膜;7测量膜片,电容式差压传感器,1.3.3,1.4,流量传感器,所谓流量,是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量,又称瞬时流量。当流体量以体积表示时称为体积流量;当流体量以质量表示时称为质量流量。,在目前应用较多的测量流量的传感器中,常常将流量测量转换成其他非电量的测量,如转速、位移、压差、频率、时间、温度等,然后再在检测仪表中把这些非电量转换为电量,最后计算出流体的流量。流量计种类较多,具体见表1-4。,Company Logo,1.4,流量传感器,Company Logo,表1-4流量传感器,1.4,流量传感器,Company Logo,图1-11差压式流量传感器,1孔板;2引压管;3差压计,差压式流量传感器,1.4.1,1.4,流量传感器,节流装置,Company Logo,图1-12标准节流元件,差压式流量传感器,1.4.1,1.4,流量传感器,测量原理,Company Logo,图1-13节流元件前后流速和压力分布情况,差压式流量传感器,1.4.1,1.4,流量传感器,Company Logo,图1-14电磁式流量计原理图,电磁式流量传感器,1.4.2,1.4,流量传感器,Company Logo,图1-15涡轮式流量传感器结构示意图,1外壳;2导流器;3支承;4涡轮;,5磁电转换装置,涡轮式流量传感器,1.4.3,1.4,流量传感器,Company Logo,图1-16超声波测流量原理图,图1-17超声波传感器安装位置,超声式流量传感器,1.4.4,1.5,物体传感器,Company Logo,表1-5物位传感器,1.5,物位传感器,Company Logo,图1-18音叉料位开关原理框图,图1-19压电音叉的叉体,音叉式料位传感器,1.5.1,1.5,物位传感器,Company Logo,图1-20电容料位传感器的电极,电容式料位传感器,1.5.2,1.5,物位传感器,Company Logo,图1-21电极偏心特性曲线,图1-22有绝缘层电极及其等效电路,电容式料位传感器,1.5.2,1.5,物位传感器,窄缝式超声液位开关（投射式）,Company Logo,图1-23窄缝式超声液位开关,1,2压电换能器;3放大电路;,4功率放大电路,图1-24超声液位开关的振荡电路,超声式料位传感器,1.5.3,1.5,物位传感器,气介式超声液位传感器（反射式）,Company Logo,图1-25气介式超声液位测量原理,1换能器;2反射板,超声式料位传感器,1.5.3,1.5,物位传感器,液介式超声液位传感器（反射式）,Company Logo,图1-26液介式超声液位测量原理,1浮子;2反射靶;3摆杆;4,5换能器,超声式料位传感器,1.5.3,1.6,气体传感器,气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量,分类方法见表1-6。,Company Logo,表1-6气体传感器,1.6,气体传感器,Company Logo,图1-27接触燃烧式传感器的检测电路和灵敏度特性,接触燃烧式气体传感器,1.6.1,1.6,气体传感器,Company Logo,图1-28传感器的电桥电路,热线式热传导率气体传感器,1.6.2,1.6,气体传感器,半导体气体传感器可按表面型和体型分类。SnO,2,和ZnO等较难还原的金属氧化物半导体接触气体时,在较低温即产生吸附效应,从而改变半导体的表面电位、功函数及电导率等。,半导体气体传感器亦可按电阻式和非电阻式分类当气体接触半导体时,半导体的电阻值发生变化,利用这种现象的传感器称为电阻式半导体气体传感器。,Company Logo,半导体气体传感器,1.6.3,1.6,气体传感器,电阻式半导体气体传感器,Company Logo,图1-29烧结型多孔气敏元件的工作原理,图1-30SnO2中Ag含量对灵敏度的影响,半导体气体传感器,1.6.3,1.6,气体传感器,非电阻式气体传感器,Company Logo,图1-31Pd-MOSFET元件的结构,图1-32Pd/TiO2二极管整流特性,a0;b14;c140;d1400;,e7150;f10000;g1500,半导体气体传感器,1.6.3,1.7,传感器开发的新趋势,发现新现象,开发新材料新现象、新原理、新材料是发展传感器技术。,集成化,多功能化向敏感功能装置发展。,向未开发的领域挑战生物传感器。,智能传感器(smart sensor)具有判断能力、学习能力的传感器。,Company Logo,复习思考题,1.什么是敏感元件?并举例说明。,2.什么是传感器?,3.什么是变送器?列举几种当前通用的标准信号。,4.对传感器的要求有哪些?,5.安全检测常用的传感器有哪些?,Company Logo,复习思考题,6.温度传感器有哪几类?,7.热电偶的特点是什么?,8.热电阻温度传感器的原理是什么?可分为哪几类?,9.压力传感器可分为哪几类?,10.常用的流量传感器有哪些?,Company Logo,复习思考题,11.超声式流量传感器的测定原理有哪些?,12.试述传输时间差法超声式流量传感器的测定原理。,13.试述超声式流量传感器的特点。,14.常用的物位传感器有哪些?,Company Logo,Company Logo,第二章 粉尘检测,Company Logo,粉尘的来源、分类及其危害,2.1,粉尘物性检测,2.2,粉尘颗粒监测,2.3,粉尘浓度检测,2.4,粉尘的二氧化硅检测,2.5,作业场所生产性粉尘危害级别评定,2.6,学习目标,1.了解生产过程中粉尘的来源、分类及其危害。,2.熟悉粉尘的密度、比电阻、燃爆性的测定方法及影响因素。,3.了解粉尘粒径的检测方法。,Company Logo,学习目标,4.掌握粉尘浓度的检测方法和作业场所生产性粉尘危害级别的评定。,5.掌握粉尘中二氧化硅的检测方法。,Company Logo,2.1,粉尘的来源、分类及其危害,固体物质的机械破碎,如钙镁磷肥熟料的粉碎,水泥的粉碎等。,物质的不完全燃烧或爆破,如矿石开采,隧道掘进的爆破,煤粉燃烧不完全时产生的煤烟尘等。,物质的研磨、钻孔、碾碎、切削、锯断等过程的粉尘。,Company Logo,粉尘来源,2.1.1,2.1,粉尘的来源、分类及其危害,金属熔化,如生产蓄电池时熔化铅的工序产生的铅烟尘。,成品本身呈粉状,如炭黑、滑石粉、有机染料、粉状树脂等。,Company Logo,粉尘来源,2.1.1,2.1,粉尘的来源、分类及其危害,根据粉尘的性质及来源，粉尘可分为三类,无机粉尘,有机粉尘,混合性粉尘,按粒径大小可将粉尘颗粒物分为以下五类,降尘,总悬浮颗粒物,可吸入颗粒物,胸部颗粒物,呼吸性颗粒物,Company Logo,粉尘分类,2.1.2,2.1,粉尘的来源、分类及其危害,肺尘埃沉着病,中毒,上呼吸道慢性炎症,眼疾病,皮肤疾癌,Company Logo,粉尘的危害,2.1.3,2.2,粉尘物性检测,Company Logo,图2-2液相置换法,1比重瓶;2真空干燥器;3三通阀;,4真空表;5温度计;6抽气泵,粉尘密度检测,2.2.1,2.2,粉尘物性检测,影响粉尘比电阻的因素,粉尘层的孔隙率及粉尘的形成方式,粉尘层的电气特性,粉尘温度和湿度,烟气成分,粉尘比电阻检测,圆盘电极法（平行平板电极法）,指尖电极法（针板法）,同心圆筒法,叉梳式比电阻测定仪,Company Logo,粉尘比电阻检测,2.2.2,2.2,粉尘物性检测,Company Logo,图2-3粉尘比电阻与测定电压的关系,1石松子;2糖粉;3氧化锌粉;4褐煤粉;,5水泥;6铝粉;7铜粉,图2-4粉尘比电阻随温度变化曲线,(图中百分数表示容积湿含量,实线高炉;虚线高炉),粉尘比电阻检测,2.2.2,粉尘比电阻检测,Company Logo,图2-5烟气中加入SO3后,飞灰比电阻的变化,图2-6圆盘电极法比电阻测定装置,1圆盘电极;2粉尘层;3电流表,4绝缘机械导向;5屏蔽环;6气缝,粉尘比电阻检测,2.2.2,粉尘比电阻检测,Company Logo,图2-7针尖电极法比电阻测定仪,1针尖电极;2导向电极;3粉尘层;,4主电极;5镍铬感应丝,图2-8F-A工况比电阻测定仪器,1圆筒;2测量电阻;3漏斗;4内电极;,5主电极;6辅助电极;7绝缘环;,8固定螺栓;9二次显示仪表,粉尘比电阻检测,2.2.2,2.2,粉尘物性检测,粉尘可然性测定,Company Logo,图2-9叉梳式比电阻测定仪探头示意图,1采样嘴;2气流分布板;3绝缘柱;4外壳;,5电晕线;6套管;7接地柱;8测量电极;,9导电管;10电缆导线,图2-10测定自发火温度的装置,1电位计;2竖炉;3盛有标准物质的坩埚;,4盛有试验粉末的坩埚;5反应管;6双坐,标电位计;7压力计;8流量计;9集气包;,10气体瓶;11氧气分析仪;12压缩空气,粉尘的可燃性及爆炸性检测,2.2.3,2.2,粉尘物性检测,粉尘爆炸性测定,粉尘爆炸特性一般在粉尘云发生装置内测定。粉尘云发生装置的关键是能否造成均匀的粉尘云。世界各国研制出多种原理、多种形式的试验装置,大致均由以下几部分构成:喷粉系统、测量发火温度系统、测量爆炸压力及压力增长速度系统、观察发火过程及火焰扩散过程窗口。目前,采用较多的是美国的哈特曼试验装置。在煤矿工业方面,许多国家都建立了地下或地面的大型煤尘爆炸试验巷道或中、小型管道,以此来研究煤尘的爆炸传播特性,检验抑制爆炸的措施。,Company Logo,粉尘的可燃性及爆炸性检测,2.2.3,2.3,粉尘颗粒检测,测定粉尘粒径分布采用的方法可分为如下几类。,计数法,计重法,其他方法 有面积法、体积法等。,Company Logo,2.3,粉尘颗粒检测,Company Logo,图2-11垂直投影法测量粒径,显微镜法,2.3.1,2.3,粉尘颗粒检测,级联冲击器,巴克分级器,Company Logo,图2-13巴克分级器,1加料漏斗;2小孔;3分级室;4收尘室;5外旋转;,6环缝;7螺母;8节流片;9整流器;10风机叶轮,惯性分级法,2.3.2,2.3,粉尘颗粒检测,串联旋风分级器,Company Logo,图2-14五级串联旋风分离器,图2-14五级串联旋风分离器,惯性分级法,2.3.2,2.3,粉尘颗粒检测,液体介质沉降法,Company Logo,图2-15尘粒在液体中的沉降情况,图2-16沉降天平原理,1沉降筒;2沉降筒内壁;3,4短管;5天平盘;6金属杆;7吊环;8天平架;,9镜面;10聚光器;11光源;12光栅;13光电管;14电流放大器;,15步行电机;16制动圆盘;17杠杆;18金属杆;19记录纸;20拉线,惯性分级法,2.3.2,2.4,粉尘浓度检测,滤膜测尘,射线测尘仪,Company Logo,图2-17滤膜测尘系统,1三脚支架;2滤膜采样头;3转子流量计;4调节流量螺旋夹;5抽气泵,图2-18射线测尘仪结构,1泵;2探测器;3放射源;4可移动滤膜;5信号处理及控制线路;6显示器,作业场所粉尘浓度检测,2.4.1,2.4,粉尘浓度检测,压电晶体检测仪,光散射检测仪,Company Logo,图2-19压电晶体测尘仪原理,1放电针;2金属电极;3石英晶体;,4直流高压发生器;5压电谐振电路;,6频率检测电路,图2-20光散射测尘仪,1被测空气;2风扇;3散射发光区;,4光源;5暗箱;6光束;,7光电倍增管,作业场所粉尘浓度检测,2.4.1,2.4,粉尘浓度检测,分离装置主要有以下形式,旋风分离器,冲击式分离器,Company Logo,图2-21旋风分离器,1气体入口;2滤膜;3气体出口;,4气流线;5大粒子接收器,图2-22冲击式分离器,1喷嘴;2捕集板;3气流流线;4被捕集的,粒子轨迹;5不能捕集的小粒子轨迹,作业者个体接触粉尘浓度检测,2.4.2,2.4,粉尘浓度检测,采样位置的选定和管道断面测点的布置,Company Logo,图2-23等圆环面积的划分,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.4,粉尘浓度检测,等速采样,Company Logo,图2-24一般采样孔结构,1丝堵;2短管;3烟道壁;4烟道,图2-25采样孔防喷装置,1密封室;2采样管;3闸板阀;4烟道,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.4,粉尘浓度检测,Company Logo,图2-26不同采样速度下尘粒运动情况,图2-27非等速采样误差,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.4,粉尘浓度检测,过滤法管道粉尘测定仪表,Company Logo,图2-28普通型采样管测尘系统,1烟道;2采样管;3冷凝管;4,6温度计;5干燥器;7压力计;,8转子流量计;9抽气泵,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.4,粉尘浓度检测,Company Logo,图2-29滤筒采样管,1滤筒;2采样嘴,图2-30动压平衡型采样系统,1烟道;2S形皮托管;3采样嘴;4孔板;5双联微压计;6冷凝器;,7干燥器;8温度计;9压力计;10累积流量计;11转子流量计,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.4,粉尘浓度检测,Company Logo,图2-31静压平衡型采样嘴,图2-32无动力等速采样器结构图,1电晕极;2沉降极;3管嘴;4流量调节装置;,5电晕极支座;6支架;7电源,管道粉尘浓度检测,2.4.3,2.5,粉尘的游离二氧化硅检测,一、焦磷酸重量法,二、,碱熔钼蓝比色法,三、,X射线衍射法,四、红外分光光度法(比色法),Company Logo,2.6,作业场所生产性粉尘危害级别评定,共分五级:0级危害、级危害、级危害、级危害、级危害。,Company Logo,表2-1危害级别判定,表2-2二氧化硅含量参数,表2-3肺总通气量参数,2.6,作业场所生产性粉尘危害级别评定,Company Logo,表2-4国家标准中生产性粉尘的最高允许浓度表,表2-4国家标准中生产性粉尘的最高允许浓度表,复习思考题,1.工业生产中哪些操作过程能产生生产性粉尘?,2.根据粉尘的来源及性质粉尘可分为哪几类?,3.多大粒径的粉尘对人体的危害最大?,4.粉尘的危害有哪些?,5.粉尘比电阻对电除尘器有什么影响?测定粉尘比电阻有哪些方法?,Company Logo,复习思考题,6.粉尘的密度有哪几种表示方法?粉尘的真密度如何测定?,7.作业场所粉尘浓度的测定方法有哪些?试比较各种方法的优缺点。,8.管道测尘时,如何合理选定采样位置和科学布置管道断面测定?,Company Logo,复习思考题,9.为什么要进行等速采样?有哪些方法可以做到等速采样?,10.作业场所生产性粉尘的危害级别如何评定?,Company Logo,第三章 有毒有害物质的检测,Company Logo,Company Logo,概述,3.1,有毒有害物质的检测方法,3.2,水中有毒有害物质的检测,3.3,大气中有毒有害物质的检测,3.4,企业常用安全分析,3.5,学习目标,1.了解有毒有害物质的危害性。,2.熟悉有毒有害物质的分析方法。,3.掌握分光光度法和色谱分析法等分析方法。,4.掌握典型有毒有害物质的检测方法。,5.掌握化工企业常用的安全分析方法。,Company Logo,3.1,概述,根据检测的对象,有毒有害物质检测内容分为水质污染物检测、大气污染物检测、固体废物检测、生物检测、生态检测、物理污染检测等。,按有毒有害物质的形态,可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物。本章主要介绍常见气体污染物和液体污染物的检测。,Company Logo,3.2,有毒有害物质的检测方法,酸碱滴定法,配位滴定法,沉淀滴定法,氧化还原滴定法,Company Logo,化学分析法,3.2.1,3.2,有毒有害物质的检测方法,色谱分析法,光学分析法,电化学分析法,质谱分析法,其他检测分析法,Company Logo,仪器分析法,3.2.2,3.3,水中有毒有害物质的检测,Company Logo,图3-3pH计的构成原理,图3-4数字式pH计,pH,值的检测,3.3.1,3.3,水中有毒有害物质的检测,若水中存在钙、镁、碳酸根离子、氯离子等,在一般情况下,这些离子数量与溶解盐分的浓度成正比,用测量水的电导率的方法,便可得知溶解盐分的数值。,Company Logo,非重金属类有毒有害物质的检测,3.3.2,重金属类有毒有害物质的检测,汞,双硫腙分光光度法。,冷原子吸收法。,冷原子荧光法。,Company Logo,图3-5液体电导率测定原理,图3-6用变点位法的电导率测定原理,图3-6用变点位法的电导率测定原理,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,镉,双硫腙分光光度法。,原子吸收光谱法(AAS),Company Logo,表3-2Cd、Cu、Pb、Zn的原子吸收光谱测定条件及其测定浓度范围,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,铅,铅的测定方法有双硫腙分光光度法、原子吸收光谱法、阳极溶出伏安法和示波极谱法。原子吸收光谱法参见镉的测定,主要介绍双硫腙分光光度法。,在pH值为8.59.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原性介质中,铅与双硫腙形成可被三氯甲烷(或四氯化碳)萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物。,Company Logo,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,铜,二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法。,新亚铜灵萃取分光光度法。,Company Logo,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,锌,锌的测定方法有双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。原子吸收光谱法测定锌,灵敏度较高、干扰少,适用于各种水体。,Company Logo,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,铬,六价铬的测定。,总铬的测定。,硫酸亚铁铵滴定法。,Company Logo,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.3,水中有毒有害物质的检测,砷,新银盐分光光度法。,二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法。,Company Logo,重金属类有毒有害物质的检测,3.3.3,3.,3,水中有毒有害物质的检测,氰化物的检测,容量滴定法,分光光度法,Company Logo,非金属有毒有害物质检测,3.3.4,3.3,水中有毒有害物质的检测,氟化物的检测,氟离子选择电极法,氟试剂分光光度法,Company Logo,图3-8氟离子选择,电极,1LaF3单晶膜;2内参,比溶液(0.3mol/L的Cl-,0.001mol/L的F-);,3Ag-AgCl(内参比),电极;4电极管,非金属有毒有害物质检测,3.3.4,3.3,水中有毒有害物质的检测,硫化物的检测,对氨基二甲基苯胺分光光度法,碘量法,电位滴定法,Company Logo,非金属有毒有害物质检测,3.3.4,3.3,水中有毒有害物质的检测,氨氮的检测,纳氏试剂比色法,水杨酸次氯酸盐光度法,Company Logo,非金属有毒有害物质检测,3.3.4,3.,3,水中有毒有害物质的检测,化学需氧量(COD)的检测,高锰酸钾法(COD,Mn,),重铬酸钾法(,COD,Cr,),Company Logo,有机污染物的检测,3.3.5,3.,3,水中有毒有害物质的检测,生化需氧量(BOD)的检测,Company Logo,图3-9BOD检测实例,有机污染物的检测,3.3.5,3.,3,水中有毒有害物质的检测,总有机碳(TOC)的检测,直接法测定TOC,间接测定法TOC,Company Logo,图3-10TOC含量测定流程图,有机污染物的检测,3.3.5,3.,3,水中有毒有害物质的检测,总需氧量(TOD)的检测,Company Logo,图3-11TOD检测装置的示意图,有机污染物的检测,3.3.5,3.3,水中有毒有害物质的检测,四氯汞钾溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法,钍试剂分光光度法,紫外荧光法,溶液电导率法,恒电流库仑滴定法,Company Logo,二氧化硫的检测,3.4.1,3.4,大气中有毒有害物质的检测,Company Logo,二氧化硫的检测,3.4.1,图3-12SO2溶液电导率法测定装置,图3-13恒电流库仑滴定法测定仪器工作原理,3.4,大气中有毒有害物质的检测,盐酸萘乙二胺分光光度法,化学发光法,Company Logo,图3-14化学发光NOx监测仪工作原理,1,18尘埃过滤器;2NO2NO转换器;3,7电磁阀;4,6,19-针形阀;5,9-流量计;,8膜片阀;10O3发生仪;11反应室及滤光片;12光电倍增管;13放大器;14指示表;,15高压电源;16稳压电源;17零气处理装置;20三通管;21抽气泵,氮氧化物(NO,x,)的检测,3.4.2,3.4,大气中有毒有害物质的检测,原电池库仑滴定法,Company Logo,图3-15原电池库仑测定NOx工作原理,氮氧化物(NO,x,)的检测,3.4.2,3.4,大气中有毒有害物质的检测,非分散红外吸收法,Company Logo,图3-16非分散红外吸收法CO装置原理示意,一氧化碳的检测,3.4.3,3.4,大气中有毒有害物质的检测,气相色谱法,汞置换法,Company Logo,一氧化碳的检测,3.4.3,图3-17色谱流出曲线,图3-18CO催化还原色谱,3.4,大气中有毒有害物质的检测,光化学氧化剂的测定,臭氧(O,3,)的检测,Company Logo,光化学氧化剂和臭氧的测定,3.4.4,3.4,大气中有毒有害物质的检测,气相色谱法,Company Logo,图3-19气相色谱法测定总烃流程,1氮气瓶;10氢气瓶;2,3,9,12净化器;4,5六通阀;6GDX-502柱;,7空柱;8FID;11空气压缩机;13放大器;14记录仪,总烃及非甲烷烃的检测,3.4.5,3.4,大气中有毒有害物质的检测,光电离(PID)检测法,光离子化检测法依据有机化合物分子在紫外线照射下可产生光电离的现象,收集产生的离子流的检测器为PID检测器。,Company Logo,总烃及非甲烷烃的检测,3.4.5,3.4,大气中有毒有害物质的检测,气相色谱法,光离子化法,Company Logo,苯及苯系物的检测,3.4.6,3.4,大气中有毒有害物质的检测,测定总挥发有机物通常采用气相色谱法。选择合适的吸附剂(TenaxGC或TenaxTA),用吸附管采集一定体积的空气样品,空气流中的挥发性有机物保留在吸附管中。采样后,将吸附管加热,解析挥发性有机物,待测样品进行色谱分析、测定。采样管和吸附剂采样前进行处理或活化,使干扰最小,选择合适的色谱柱和分析条件。,Company Logo,总挥发性有机物的检测,3.4.7,3.4,大气中有毒有害物质的检测,滤膜采样-氟离子选择电极法,分子扩散采样氟试剂比色法,Company Logo,氟化物的检测,3.4.7,3.5,企业常用安全分析,安全分析主要是指:,易燃、易爆气体含量的分析。,氧含量的分析。氧含量在19%22%为合格。,有毒气体含量的分析。,Company Logo,3.5,企业常用安全分析,安全分析分类,动火分析、氧含量分析、有毒气体分析,动,火分析级别的确定,特殊动火、一级动火、二级动火,Company Logo,安全分析的分类、级别,3.5.1,3.5,企业常用安全分析,管道设备内取样要求,管道设备外取样要求,取样综合要求及留样,Company Logo,安全分析取样及要求,3.5.2,3.5,企业常用安全分析,安全分析主要有仪器分析法、奥氏气体分析法、检气管测定法。,M40专用气体检测仪,Company Logo,图3-21M40气体检测仪,安全分析方法,3.5.3,3.5,企业常用安全分析,PGM-1191/NH,3,气体检测仪,检测管分析,Company Logo,图3-22PGM-1191/NH3,气体检测仪,图3-23检测管,安全分析方法,3.5.3,3.5,企业常用安全分析,动火证、进入容器许可证申请与分析要求,置换及安全分析环境要求,安全许可证的填写,安全分析人员的要求,其他要求,Company Logo,安全分析相关事宜及注意事项,3.5.4,复习思考题,1.根据检测的对象,有毒有害物质检测内容可分为哪几类?,2.常用的有毒有害物质检测方法有哪些?如何进行选择?,3.水中常见的重金属物质有哪些?试比较用双硫腙分光光度法测定汞、镉、铅的原理,显色条件有何异同?,4.简述水质指标COD、BOD、TOD、TOC的含义及测定方法。,5.水样中氨氮的检测方法有哪些?简述纳氏比色法测定氨氮的基本原理及适用范围。,Company Logo,复习思考题,6.大气中SO,2,的检测方法有哪些?简述库仑滴定法检测SO,2,有什么特点?,7.简述盐酸萘乙二胺分光光度法检测大气中NO,x,的原理,怎样区分NO和NO,2,影响检测准确性的因素。,8.简述非分散红外吸收CO分析仪的基本组成及用于检测大气中CO的原理。,9.企业常用的安全分析有哪几类?实际工作中如何选定?,10.企业常用的安全分析方法有哪些?,Company Logo,第四章 噪声检测,Company Logo,概述,4.1,噪声的物理量度和主观量度,4.2,噪声频谱,4.3,常用噪声测量仪器,4.4,噪声测量要求,4.5,噪声作业级别评定,4.7,噪声测量方法,4.6,噪声控制,4.8,学习目标,1.了解噪声的危害及分类。,2.熟悉噪声的度量和噪声频谱。,3.了解噪声测量仪器和测量要求。,4.掌握噪声作业级别评定。,5.了解噪声控制的途径和方法。,Company Logo,4.1,概述,噪声有两种意义:一种是在物理上指不规则的、间歇的或随机的声振动;另一种是指任何难听的、不和谐的声音或干扰。有时也指在有用频带内的任何不需要的干扰。这种噪声干扰不仅是由声音的物理性质决定的,还与人们的心理状态有关。,Company Logo,4.2,噪声的物理量度和主观量度,声压、声强和声功率,声压级、声强级和声功率级,噪声的复合,Company Logo,噪声的物理量度,4.2.1,表4-1 噪声复合增值单位:dB,4.2,噪声的物理量度和主观量度,响度级和响度,声级和A声级,等效连续声级,L,ep,昼夜等效声级,噪声暴露量(噪声剂量),累计百分声级(统计声级),L,Nj,交通噪声指数,Company Logo,噪声的主观量度,4.2.2,4.3,噪声频谱,Company Logo,等百分比频程,4.3.1,图4-5铲车噪声频谱(1倍频程),图4-6鼓风机噪声频谱(1/3倍频程),4.3,噪声频谱,等带宽频程的特点是:不论其中心频率是多少,在整个频率范围内,其带宽,f,均为常数,并且其带宽是可调的,如,f,可为5Hz、10Hz、20Hz或4Hz、30Hz、200Hz等。,Company Logo,等宽带频程,4.3.2,4.4,常用噪声测量仪器,声测量系统有两大类,分别是以声级计和声强计为核心。目前最常用的是以声级计为核心的声测量系统,主要由传声器、声级计、信号分析仪、校准器以及一些其他附加设备(如记录仪、示波器)等测量仪器组成。,Company Logo,4.4,常用噪声测量仪器,声级计的分类,按精度根据国际标准IEC 616722002,声级计分为1级和2级两种。,按功能按功能可分为测量指数时间计权声级的通用声级计、测量时间平均声级的积分平均声级计、测量声暴露的积分声级计(以前称为噪声暴露计)。,按大小分为台式、便携式、袖珍式。,按指示方式分为模拟指示(电表、声级灯)、数字指示、屏幕指示。,Company Logo,声级计,4.4.1,4.4,常用噪声测量仪器,声级计的构造及工作原理,Company Logo,声级计,4.4.1,图4-7声级计工作原理,4.4,常用噪声测量仪器,积分平均声级计和积分声级计(噪声暴露计,),积分平均声级计是一种直接显示某一测量时间内被测噪声等效连续声级(,L,ep,)的仪器,通常由声级计及内置的单片计算机组成。单片机是一种大规模集成电路,可以按照事先编制的程序对数据进行运算、处理,进一步在显示器上显示。积分平均声级计的性能应符合IEC804和GB/T 17181标准的要求。,Company Logo,4.4.2,4.4,常用噪声测量仪器,噪声统计分析仪是用来测量噪声级的统计分布,并直接指示累计百分声级,L,N,的一种噪声测量仪器,它还能测量并用数字显示A声级、等效连续声级,L,ep,以及用数字或百分数显示声级的概率分布和累计分布。它由声级测量及计算处理两大部分构成,计算处理由单片机完成。随着科学技术的进步,尤其是大规模集成电路的发展,噪声统计分析仪的功能越来越强,使用也越来越方便,国产的噪声统计分析仪已完全能满足环境噪声自动监测的需要。现以AWA6218B型噪声统计分析仪为例进行介绍。,Company Logo,噪声统计分析仪,4.4.3,4.4,常用噪声测量仪器,噪声是由许多频率成分组成的,为了了解这些频率成分,需要进行频谱分析,通常采用倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器。这是两种恒百分比带宽的带通滤波器,倍频程滤波器的带宽是100%,1/3倍频程滤波器是23%。为了统一起见,国际标准及国家标准对滤波器的中心频率、带宽及衰减特性等做了规定。,Company Logo,滤波器和频谱分析仪,4.4.4,4.4,常用噪声测量仪器,在信号频谱分析中,前面介绍的不连续档级滤波器分析方法对稳