167484. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kéntartalmú légszennyezők koncentrációjának mérésére
5 167484 6 befogásos detektorral lehet előnyösen kielégíteni, ebben könnyen megvalósítható a hűtéssel járó aeroszolképzés is. A kamrafeszültséget úgy kell megválasztani, hogy az aeroszol részecskék által be nem fogott elektronokat maximális, a befogottakat minimális mértékben gyűjtse be, azaz adott geometriai elrendezés — elektródatávolság — esetén az elemzés érzékenységének maximuma van. A vizsgálandó íevegőt a mérőberendezésen (reaktor és ionizációs kamra) célszerűen elektromotorral hajtott ventillátor hajtja át, amelynek állandó teljesítménye (l/ó) döntő mind a reaktor, mind az ionizációs kamra, végeredményben tehát a berendezés stabil üzeme szempontjából. Nagyobb áramlási sebesség azonos reaktorteljesítmény esetén csökkenti az izzó Pt-szál hőmérsékletét, csökkenti a reakciósebességet, de növeli az egyensúlyi állandót és fordítva, kedveső esetben a két hatás kompenzálhatja egymást, ami a stabil működés feltétele. Az ionizációs kamrában mérhető 10-8 10" i0 A nagyságrendű ionizációs áramok mérése közvetlenül nem lehetséges, e célra különféle erősítő'«- használhatók, ezek közül is igen előnyösen az ún. műveleti erősítők, amelyek kedvező tulajdonságai lehetővé teszik a megfelelő berendezések hordozható formában való kivitelezését is. Az eljárás alkalmazását és a berendezés felépítését és működését részletesen a rajzok kapcsán ismertetjük, amely a berendezés hordozható formájára vonatkozik, ez azonban nem jelenti azt, hogy a berendezés minimális és könnyen belátható módosításokkal telepített (hálózati) formában is ne lenne kivitelezhető Az 1. ábra a kéntartalmú légszennyezők koncentrációjának mérésére szolgáló hordozható berendezés vázlatát mutatja. A 2. ábrán ugyanezen berendezés leglényegesebb részét jelentő detektor robbanásbiztos kivitelű formája látható. A kéntartalmú légszennyezőket tartalmazó levegőt (1. ábra) az 1 szivattyú hajtja, vagy szívja az 5 reaktorba, ahol a kéntartalom S03 -á oxidálódik. A levegő a 7 ionizációs kamrába jutva lehűl, az S03 a levegő víztartalmával aeroszolt alkot, ez az aeroszol elektronbefogás révén a 8BaC(>3(14 C) sugárforrás keltette primer ionok rekombinációját, végeredményben az ionizációs áram csökkenését okozza, amelyet a 11 műveleti erősítő és 12 mutatós műszer segítségével mérhetünk. Az 1 szivattyú, az 5 reaktor és a 11 erősítő elektromos energiáját egy 13 stabilizátoron keresztül egy 14 akkumulátor szolgáltatja, amely váltóárammal tölthető a 15 töltő segítségével, a 7 ionizációs kamra feszültségét 16 anódtelepek szolgáltatják. Az 1 szivattyú segítségével (2. ábra) a 2 tengelyre erősített 3 ventillátorlapát a szennyezett levegőt egy 4 tölcséres toldalékon át az 5 reaktorba nyomja, vagy szívja. Az 5 reaktorban a hőálló csőbe beforrasztott 9,5 cm hosszú 0,®fmm átmérőjű platinahuzalból készült 6 spirál '6V egyenáram izzítja. így az 5 reaktorban a belépő szennyezett levegő kéntartalma a 6 izzó platiaaszálon kéntrioxiddá oxidálódik, ugyanakkor a levegő szervesanyagtartalma is elég. Ez a keletkezett gáz a 7 ionizációs kamrába áramolva lehűl. A 7 ionizációs kamra végébe a sugárzó anyagot hordozó 5 8 gyűrflalakú sugárforrás van beépítve. A 7 ionizációs kamra 5 reaktor felől lévő 9 anódja és a 10 gyűjtőelektródja (katódja) között jelentkező ionáram változása a 11 erősítő munkaellenállásán feszültségesést hoz létre, ami az erősítőn keresztül H> a 12 mérőműszeren leolvasható. A találmányt a következőkben egy kiviteli példán is bemutatjuk. 15 Példa 100 liter térfogatú, keverővel, ki- és beömlőnyflással ellátott plexikamrába bemértünk 5 ml 20 noímáiállapotú kénhídrogént, amelyet egyenletesen elkevertünk, miáltal a kénhidrogénkoncentráció a levegőben 50ppm, azaz 71,5 mg/m3 lett. A plexikamra elszívó nyílásához illesztettük gáztömösen az előzőekben ismertetett hordozható 25 készülék detektorának beszívó nyílását. A készüléket a következő körülmények között működtettük: 30 35 40 Az erősítőbe stabilizáló és kompenzáló áramkörök vannak beépítve, a stabilitás olyan mértékű, hogy± 1 mgHjS/m3 levegő még kimutatható volt. 45 Az értékelhetőség pontosítása érdekében az erősítő kimenetére 10mV-os, EPP-09 kompenzográfot csatlakoztattunk. Azt találtuk, hogy a kénmentes levegő esetén mért ionizációs áramhoz képest 50ppm H2S hatására az ionizációs áram 66%-ára 50 esett vissza. Az ionizációs áram koncentrációfüggése (negatív) exponenciális, ami kis koncentrációk esetén nagyobb érzékenységet jelent. Az előzőekben ismertetett eljárás és az ezen 55 alapuló berendezések elsősorban emissziós és munkahelyi koácentrációmérésekre használhatók hordozható és telepített készülékek formájában. Az a méfési Ijiba, amely az elektronbefogásos detektornak a levegőben jelenlevő aeroszolokra (füst, W p«fj és egyéb, erős elektronbefogó tulajdonságú Myagokra (HCl, F2, stb.) mutatott érzékenységéből adódhat, kolloidszűrők, illetve speciális • »érési módszer (pl. a különbségi áram mérése be-, fii. kikapcsolt reaktor esetén) alkalmazásával kü-64 szöbölhető ki. Szivattyú szívási sebesség: 0,6 l/perc Reaktor fűtőteljesítmény: 4,8 W Ionizációs kamra feszültsége-135 V belső átmérő: 34 mm elektródok távolsága: 48 mm Az erősítő (Vakutronik gy.): VA-J-51.1 típus) munkaellenállása: 109 ohm bemenő ellenállás >1014 ohm 3
