Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Физические свойства аэрозолей 15
1.1. Общая теория рассеяния в изотропных средах 15
1.2. Релеевское рассеяние в газах и жидкостях 21
1.3. Метод геометрической оптики 22
1.4. Основные положения теории рассеяния Ми 24
1.5. Физические свойства аэрозольных частиц 28
1.6. Критический обзор методов измерения массовой концентрации аэрозоля
1.7. Методы определения диаметров и функции распределения частиц по размерам
ГЛАВА 2. Установка для воспроизведения единицы массовой концентрации аэрозоля
ГЛАВА 3. Разработка средств оперативного контроля массовой концентрации аэрозоля
3.1. Математическое моделирование процесса взаимодействия электромагнитного излучения оптического диапазона с аэродисперсными системами
3.2. Разработка алгоритмов и программы расчета процесса взаимодействия оптического излучения с аэродисперсными системами
3.3. Расчет индикатрис рассеяния на отдельных частицах 66
3.4. Расчет показателей ослабления и рассеяния аэрозольных частиц 71
3.5. Исследование характеристик аэродисперсных систем, создаваемых в установке, оптическим измерителем массовой концентрации аэрозоля
ГЛАВА 4. Методика определения градуировочных характеристик анализаторов аэрозоля
1. Схема проведения эксперимента 82
2. Определение воспроизводимости результатов исследований анализаторов аэрозоля
3 Разработка стандартных образцов гранулометрического состава 86
4 Разработка типовой программы испытаний измерителей массовой концентрации аэрозоля
Заключение 95
Список использованной литературы
- Основные положения теории рассеяния Ми
- Критический обзор методов измерения массовой концентрации аэрозоля
- Разработка алгоритмов и программы расчета процесса взаимодействия оптического излучения с аэродисперсными системами
- Разработка стандартных образцов гранулометрического состава
Основные положения теории рассеяния Ми
Обратимся к предельному случаю, когда р » 1, где р= ка (а - размер частицы, к-волновое число) [91]. Провести расчеты аналитическими методами является достаточно трудоемкой задачей, так как при а = 10 мкм суммирование должно производиться по 120 -150 членам. Очевидно, необходимо использовать приближенные методы для расчета интенсивности и индикатрисы рассеяния рассеянной волны.
Будем пользоваться приближениями геометрической оптики, принимая за основу формулы Френеля для коэффициентов отражения г и пропускания d лучей света. Будем различать лучи с направлением электрического вектора (направлением колебаний): а) лежащим в плоскости падения, отмеченным индексом р и б) перпендикулярным плоскости падения, отмеченным индексом S. (32) (31) sin ( р - у/)rs = 2sin {ер + у/) r _tg2( p-y). р tg2{(p+) sin lay sin 2у/ sin 2й? sin 2у/ sin ( р + у/) Pi 2sin ( р + у/) cos (# - у/) л л sin (33) rs+ds=l, r +d =1, = n. sin \// Здесь (p - угол падения, - угол преломления, n - относительный показатель преломления. Рассматривая частицу как вторичный источник излучения, сформулируем свойства вторичных волн. 1. Все вторичные волны лежат в той же плоскости, что и падающие. 2. Все вторичные р - волны есть р - волны, все вторичные s - волны есть s -волны/ 3. Все волны, упавшие на частицу под углом щ выходят из частицы под тем же углом. Рассмотрим пространственное распределение интенсивности отражен ных лучей. Угол рассеяния /3 для отраженного луча связан с углом падения ф соотношением: Р=тг-2(р. (34) Рассмотрим распределение интенсивности рассеянного света на больших расстояниях от частицы (R » а). Интенсивность рассеянного света в точке наблюдения будет: а т(о) 2 (35) 4R где f - интенсивность падающего света, г - коэффициент отражения, а - диаметр частицы, R - расстояние до точки наблюдения. Суммарная индикатриса в случае естественного света r= 4--2/l ( v+ 24
Для вычислений удобно представить индикатрису непосредственно как функцию угла рассеяния. С помощью формул (34) - (36) можно легко получить выражение для rs и гр как функции только угла падения ф
Фундаментальная теория взаимодействия электромагнитного излучения (ЭМИ) оптического диапазона с аэрозольными частицами была разработана английским ученым А. Лявом и немецким ученым Г. Ми [37]. Систематическое изложение теории рассеяния и поглощения плоских электромагнитных волн аэрозольными частицами было выполнено К. С. Шифри-ным [95]. Им же была произведена замена аналитического решения, полученного Ми в виде плохо сходящихся бесконечных рядов на конечные формулы. Существенный вклад в построение математического аппарата теории рассеяния был внесен голландским астрофизиком Г. Ван де Хюлстом [7]. Одним из первых ученый рассмотрел широкий круг практических приложений, позволяющих применять указанную теорию в инженерной практике. Поскольку классическая теория рассеяния распространялась только на сферические частицы, ценность работы заключалась в расчетах параметров рассеяния на частицах других форм.
Однако аналитические формулы не давали использовать в полной мере разработанный математический аппарат при проведении экспериментов и проектировании приборов. Позднее Д. Дейрменджаном был разработан алгоритм расчета параметров излучения при взаимодействии с АДС на ЭВМ и получены численные результаты расчетов, проводились работы по совершенствованию алгоритмов для современных ЭВМ [39]. Решение Ми было получено в результате применения теории электромагнитного поля Максвелла к задаче рассеяния света однородной сферической частицей, на которую в определенном направлении падает плоская волна. Метод решения состоит в том, что падающее поле выражается через сферические волны с центрами на поверхности идеальной сферы [5]. При наличии соответствующих граничных условий решается дифференциальное уравнение для амплитуды вектора результирующего поля на поверхности сферы и на бесконечном расстоянии от нее в так называемой волновой зоне. Этот метод позволяет получить аналитическое решение данной проблемы самим строгим образом, поскольку использует формальную теорию и классический математический анализ.
Доказано, что для исследования явлений рассеяния как в коллоидных взвесях, так и в атмосфере решение Ми дает наилучшие результаты. При этом оно включает наиболее простые приближения как для малых, так и для очень больших частиц.
При формулировке задачи Ми используются следующие основные параметры: размер частиц х = к г в относительных единицах, где к = 2тг / X -волновое число в свободном пространстве, г - радиус сферической частицы. В общем случае комплексный показатель преломления m сферической частицы по отношению к окружающей внешней среде (в данном случае за такую среду принимается свободное пространство) записывается в виде m=v-ix , угол рассеяния в определяется направлением падающих волн, точкой рассеяния и направлением наблюдения. Обычно принимается, что для атмосферного воздуха показатель преломления #я=1. Предполагается также, что длина волны X в свободном пространстве, окружающем рассеивающую частицу, не меняется.
Примем, что падающее в виде плоской волны излучение является непо-ляризованным. Тогда величина электрического вектора может быть выражена через сумму двух взаимно перпендикулярных и независимых синусоидальных колебаний, имеющих единичную амплитуду в плоскости ху и распростра 26 няющихся в направлении z. Каждое из этих колебаний обычно изображается в виде Е„ад = ехр [ - i(kz - wt)], (3 7) где w=ck- круговая частота. Пусть это поле взаимодействует с какой - либо однородной изолированной сферической частицей (т.е. с частицей, состоящей из незаряженного и "невозбужденного" вещества, температура которого такова, что при данной частоте планковским излучением можно пренебречь). Тогда в результате взаимодействия появляется поле излучения, рассеянное в иных направлениях, чем поле падающего излучения. К полю рассеянного излучения необходимо добавить поле падающего излучения, поток которого ослабляется за счет рассеяния и поглощения излучения сферической частицей. Однако мы будем считать, что это излучение не переизлучается вновь сферической частицей в данной или какой другой частоте. Рассматривая при этих допущениях поле рассеянного излучения, можно выразить его через две скалярные компоненты Ai и А2 амплитуды вектора электрического поля А рас, которая не имеет составляющей в направлении своего распространения. Компоненты Ai и А2 соответственно перпендикулярны и параллельны плоскости рассеяния, в которой измеряется угол рассеяния 0.
Критический обзор методов измерения массовой концентрации аэрозоля
Известен ряд способов определения метрологических характеристик приборов, измеряющих массовую концентрацию аэрозоля, при помощи физических имитаторов загрязненных сред (светофильтры, рассеивающие поверхности для оптических приборов, ослабляющие пластины для радиоизотопных, и т.д.) [49, 52]. Общие принципы создания и воспроизведения АДС приведены на рис. 2.1.
Требования по обеспечению стабильности аэродинамических характеристик воздушных потоков приведены на рис. 2.2.
Требования Характеристики Параметры Линейная скорость воздушного потокар d Ламинарный поток, V VKp 0 - 0,5 м/с Турбулентный поток, V VKp 1 - 10 м/с Изокинетический отбор проб — » отбора Объемный расход отбираемой пробы, Q 1-20дм /мин Стабилизация температуры воздушного потока Температура воздушного потока, t (20±2)С Отсутствие конденсата влаги в воздушном потоке Абсолютная влажность, Н менее 16 г/м3 Выбор оптимального сечения для отбора пробы, SH3M Измерительное сечение, SH3M 6d SH3M 2d Отсутствие градиента скорости по радиальному сечению трубы Градиент скорости, grad (V) grad(\) = 0 Re - постоянная Рейнольдса р, - динамическая вязкость воздуха р - плотность воздуха d - диаметр трубы Однако, существующая мировая практика показывает, что оптимальным способом контроля является использование реальных аэродисперсных систем (АДС). Причем, эффективность тем выше, чем ближе по своим свойствам создаваемые АДС реальным системам, подлежащим контролю.
В связи с возрастающим парком приборов представляется достаточно очевидной необходимость создания установки для воспроизведения единицы массовой концентрации аэрозоля.
При этом должен быть выполнен ряд обязательных требований, к числу которых относится следующее: необходимо поддержание стабильности аэродинамических характеристик установки, а именно: отсутствие скачков объемной скорости воздушного потока; стабилизация производительности источника воздушного потока (вентилятора); обеспечение комплекса мер по поддержанию стабильности массовой концентрации аэрозоля, а именно: равномерность подачи аэрозоля; предотвращение возникновения аэрозольных конгломератов; принцип воспроизводимости параметров аэрозоля при проведении многократных измерений, что может быть достигнуто при реализации следующего комплекса мер: наличие априорной информации о физических свойствах аэрозоля, в том числе о дисперсном составе, показателе преломления вещества, законе распределения частиц по размерам, т.д.; воспроизводимость аэродинамических параметров частиц; устойчивость параметров окружающей установку среды (влажность, температура в помещении); наличие надежных датчиков концентрации и дисперсного состава, имеющих линейность характеристик в используемых рабочих диапазонах и допускаемую, исходя из технических требований, систематическую погрешность; наличие надежных приборов контроля параметров установки и газовой среды; необходимая степень очистки воздуха, используемого для разбавления аэрозоля, во избежание случайных фоновых выбросов.
Обеспечив указанные выше требования, становится возможным получать достаточно высокую воспроизводимость требуемых значений массовой концентрации.
Для получения АДС с заданными характеристиками во ВНИИМ им. Д.И.Менделеева автором был разработан экспериментальный образец установки для воспроизведения и передачи размера единицы массовой концентрации аэрозоля в диапазоне 0,05 - 500 мг/м с диаметрами частиц 0,2 - 100 мкм, предназначенной для поверки и градуировки отечественных и зарубежных приборов - анализаторов аэрозоля, применяемых при экологическом и санитарном мониторинге атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны, промышленных выбросов.
Конструктивно установка состоит из следующих элементов: пылеподатчик, предназначенный для равномерной подачи в установку аэрозоля, трубы, в которой происходит смешивание в воздушном потоке аэрозоля с чистым воздухом, фильтрующей системы для утилизации частиц и последующей тонкой очистки воздуха, вентилятора, создающего перепад давления между входом и выходом установки. Для контроля скорости воздушного потока в трубе используется приемник статического и динамического давления, представляющий собой пневмометрическую трубку, подключенную к дифференциальному микроманометру. Для контроля массовой концентрации аэрозоля реализуется гравиметрическая методика, основанная на определении массы пыли, осажденной на аналитический фильтр ( типа АФА-ВП-20) с помощью аналитических весов ВЛР -20. Установленная перед входом вентилятора заслонка позволяет регулировать скорость воздушного потока, что позволяет выбирать различную степень разведения чистым воздухом подаваемого аэрозоля, изменяя тем самым значение массовой концентрации.
Для уменьшения вихревых потоков на входе и выходе трубы установлены ла-минаризаторы потока, представляющие собой мелкоячеистую металлическую сетку. Структурная схема установки приведена на рис. 2.13.
С целью проведения исследований метрологических характеристик комплекса был разработан проект методики выполнения измерений (МВИ) массовой концентрации аэрозолей в стационарном пылегазовом потоке (диапазон измерений массовой концентрации пыли от 0,01 до 1000 мг/мЗ, границы относительной погрешности результата измерений ± 10% при доверительной вероятности 0,95).
При определении метрологических характеристик (MX) анализаторы аэрозоля с принудительным пробоотбором через пробоотборную трубку подключаются к динамической камере, без принудительного пробоотбора - устанавливаются в статической.
Разработка алгоритмов и программы расчета процесса взаимодействия оптического излучения с аэродисперсными системами
При увеличении размеров частиц происходит перераспределение энергии в сторону меньших углов. Варьирование угла регистрации рассеянного излучения позволяет производить измерения аэрозольных частиц различного фракционного состава. На рис. 3.4 - 3.7 представлены расчеты индикатрис рассеяния в зависимости от действительной и мнимой частей коэффициента преломления. При увеличении как действительной, так и мнимой частей форма индикатрис существенно не изменяется. Возрастание действительной части коэффициента преломления с 1,3 до 2,5 приводит к уменьшению продольной составляющей индикатрисы рассеяния на 4,8 %, возрастание мнимой части коэффициента преломления от 0 до 3 приводит к уменьшению продольной составляющей индикатрисы рассеяния на 5,2 %, таким образом, пороговая чувствительность выбранного фотоприемника не играет принципиального значения для регистрации частиц с широким диапазоном комплексных коэффициентов преломления.
На основании этого возможно провести градацию оптико-электронных приборов в зависимости от конкретных решаемых задач: выделение отдельных аэрозольных фракций, что получает наибольшее распространение при санитарно-гигиеническом и экологическом контроле (выделение так называемых рес-перабельных, трахеобронхиальных, ингалируемых фракций аэрозоля), так и определение интегральных значений массовой концентрации аэрозоля (определение предельно-допустимых концентраций пыли, технологический контроль воздуха производственных помещений).
Показатели ослабления, поглощения и рассеяния (факторы эффективности рассеяния, ослабления и поглощения у Дермейнджана, экстинкция - у Борена и Хафмена).
После того, как получены формулы для основных коэффициентов Ми ап и bn, представляется возможным вычислить показатели ослабления, поглощения и рассеяния Крас и Косл, которые определяются соответственно сходящимися ря-дами.Очевидно, что эти показатели совпадают для непоглощающих сферических частиц. Наиболее распространен расчет указанных характеристик как функции х = 2пг /X. На рис. 2.9 представлены совпадающие графики для Крас и Косл- При этом значение х варьируется от 0 до 20, что соответствует увеличению радиуса частицы по отношению к длине волны излучения. Так, при х=20 радиус частицы меньше длины волны в 3,18 раза. Функция является сильно осциллирующей при отсутствии поглощения в веществе
При наличии мнимой части в области х более 4 функции являются монотонными, среднее значение коэффициента ослабления порядка 1,5. При отсутствии мнимой части осцилляции функций происходят в области значений порядка 2,5. Переходные процессы заканчиваются при характеристических размерах более 4. Указанные расчеты позволяют сформулировать следующие требования к техническим характеристикам оптического анализатора, предназначенного для контроля стабильности массовой концентрации аэрозоля: - для регистрации частиц в широком диапазоне размеров угол регистрации рассеянного излучения фотоприемником по отношению к углу падения излучения должен составлять (0±10); - для регистрации частиц в широком диапазоне комплексного коэффициента преломления пороговое значение чувствительности фотоприемника не играет принципиального значения, поскольку относительное изменение чувствительности не превышает 5 %; - с учетом характеристического размера частиц оптимальным диапазоном длин волн источника является 0,5-1 мкм. Общие технические требования для проектирования оптического измерителя массовой концентрации аэрозоля приведены в табл. 3.1
Проведенные расчеты позволили разработать оптический измеритель массовой концентрации аэрозоля, предназначенный для оперативного контроля стабильности параметров АДС в высокоточной установке, функциональная схема которого приведена на рис.3.17.
Табл. 3.1 Разработка технических характеристик для проектирования оптического измерителя массовой концентрации аэрозоля
Требования к параметрам аэрозоля Результаты расчетов параметров оптического измерителя массовой концентрации аэрозоля
Наименование Характеристики Диапазон контролируемых размеров частиц, г 0,3 - 30 мкм Угол регистрации рассеянного излучения фотоприемником по отношению к углу падения (пл. 7, рис. 1-3): (0±10) Действительная часть коэффициента преломления вещества, р 1,3-2,5 Относительное изменение чувствительности фотоприемника, % (пл. 8, рис. 1, 2): 4,8 Мнимая часть коэффициента преломления вещества, q 0-3 Относительное изменение чувствительности фотоприемника, % (пл. 9, рис. 1, 2): 1,2 Характеристический размер частиц,х = кг Л х 4 Диапазон длин волн источника излучения (пл. 10,рис. 1 - 4): 0,5-1 мкм 3.5 Исследование характеристик аэродисперсных систем, создаваемых в установке, оптическим измерителем массовой концентрации аэрозоля
Конструктивно измеритель состоит из аналитического и измерительного модулей, связанных между собой соединительным кабелем.
Принцип действия прибора заключается в следующем. Лазерный луч Не-Ne лазера (ЛИ) просвечивает измерительную камеру (ИК), через которую при помощи вентилятора (В) прокачивается анализируемая воздушная проба. Находящиеся в траектории луча аэрозольные частицы рассеивают свет. Прямое излучение попадает в световую ловушку (ЛИ), представляющую собой абсолютно черное тело, в которой полностью поглощается. Фотоприемник (ФП) регистрирует излучение под углом от 7 до 12 , интегральные значения интенсивности которого пропорциональны концентрации аэрозольных частиц.
Измерительный модуль включает в себя: модуль передней панели -(МПП), состоящий из самой панели с размещенными на ней индикатором (ЛСД), клавиатурой (КЛ) и разъемами для подключения аналитического модуля (Р2), персонального компьютера (РЗ) и зарядного устройства (Р4).
Информация о концентрации аэрозоля отображается на цифровом индикаторе, либо выводится на компьютер в виде таблицы и графика зависимости изменения концентрации во времени.
Диапазон измерений массовой концентрации аэрозоля датчика от 0 до 100 мг/м3, с пределами допускаемой относительной погрешности ± 25 %. Габаритные размеры аналитического модуля, мм: 120x120x140, масса1,0 кг. Габаритные размеры измерительного модуля, мм: 180x150x70, масса - 0,8 кг.
Функциональная схема оптического датчика: Аналитический модуль: ИК - измерительная камера. ЛИ - лазерный излучатель. ЛС ловушка световая. ФП - фото приемник. В - вентилятор. К - корпус. Р1 - электрический разъем.
Измерительный модуль: МГШ - модуль передней панели. ЛСД - индикатор. КЛ - клавиатура. КМП - контролер микропроцессорный. АБ аккумуляторная батарея, к - корпус. РЗ - разъем RS - 232; Р4 - разъем включения зарядного устройства. Для определения метрологических характеристик датчика применялась экспериментальная установка для воспроизведения и передачи единицы массовой концентрации аэрозоля, разработанная во ВНИИМ им. Д.И.Менделеева.
Контроль метрологических характеристик при помощи установки строился следующим образом: параллельно с отбором проб на аналитические фильтры проводились измерения массовой концентрации оптическим датчиком, при этом при помощи пылеподатчика в статической камере создавались различные концентрации аэрозоля.
На основании проведенных измерений была построена градуировочная характеристика датчика. Было установлено, что коэффициент пересчета между показаниями прибора и гравиметрической методикой является стабильной величиной.
Результаты применения оптического датчика для контроля массовой концентрации аэрозоля в установке приведены на рис.3.18, 3.19,3.20.
Была определена предельная массовая концентрация аэрозоля (3.18), создаваемая в установке, исследованы нестационарные аэродисперсные системы (3.19) и стабильность задаваемых концентраций аэрозоля (3.20).
Разработка стандартных образцов гранулометрического состава
Результаты измерений дисперсного состава монодисперсного латекса приведены на рис. 4.5. Установлено, что дисперсия отклонения размеров частиц от среднего не превышает + 6%, образцы имеют четко выраженные максимумы диаметров частиц.
При сопоставлении результатов измерений среднего диаметра и дисперсии отклонения размеров частиц от среднего при использовании двух указанных выше методов разброс значений не превысил 5 %.
По результатам проведенной работы были утверждены следующие типы стандартных образцов: ГСО гранулометрического состава Д040 (монодисперсный полистирольный латекс) (регистрационный номер № 7967 - 2001) и ГСО гранулометрического состава Д050 (монодисперсный полистирольный латекс) (регистрационный номер № 7968 - 2001). Сертификаты на ГСО приведены в Приложении 4. Таким образом, в результате исследований метрологических характеристик установки были определены ее метрологические характеристики, приведенные ниже. Метрологические характеристики высокоточной установки для измерения со держания аэрозоля в воздушных средах: Скорость воздушного потока, м/с 1-10; эффективность фильтрации, %, не менее 85; диапазон диаметров частиц, мкм 0,2 - 100; диапазон массовой концентрации аэрозоля, мг/м 0,01-850 Оценка погрешности определения массовой концентрации аэрозоля Типы погрешностей е,% Погрешность определения скорости воздушного потока 1,0 Погрешность неизокинетичности отбора пробы 0,25 Дисперсия отклонения размеров частиц ГСО гранулометрического состава от среднего значения 6,0 Погрешность от неполного улавливания пыли аналитическим фильтром 0,025 Погрешность определения массы уловленной пыли 0,5 Погрешность определения температуры воздушного потока 0,5 Погрешность измерения атмосферного давления воздуха 0,5 Погрешность определения расхода пробы, прошедшей через аналитический фильтр 1,0 Оценка доверительных границ НСП определения массовой концентрации аэрозоля 6,2 СКО результата определения массовой концентрации аэрозоля 5,% 6,0 Погрешность определения массовой концентрации аэрозоля 0, % 8, \ + S2
Была разработана типовая программа испытаний измерителей массовой концентрации аэрозоля в соответствии с требованиями ПР 50.2.009-94 и МИ 2146. Типовая программа, приведенная в Приложении 2, позволяет определить порядок, объем и методы проведения испытаний измерителей массовой концентрации аэрозоля. Заключение Основные результаты исследований сводятся к следующему.
Разработаны принципы построения установки для создания аэродисперсных систем и измерения содержания аэрозоля в воздушных средах на основе комплексного использования оптического и гравиметрического методов, обеспечивающие высокую точность за счет минимизации систематических и случайных погрешностей, вызванных вариациями плотности, формы, коэффициента преломления, размеров частиц, объемных расходов, скоростей, влажности, температуры воздушных потоков, оптимизации параметров установки.
На основе разработанных алгоритмов и программ расчетов характеристик индикатрис рассеяния, спектрального и интегрального показателей поглощения и рассеяния монохроматического оптического излучения на отдельных частицах проведены исследования функций влияния размеров, коэффициента преломления частиц, позволяющие: оптимизировать параметры оптико-электронного измерителя массовой концентрации аэрозоля, предназначенного для оперативного контроля параметров АДС; определить требования к материалу, форме, коэффициенту преломления, размеру аэрозольных частиц, обеспечивающие изготовление и выпуск стандартных образцов гранулометрического состава, предназначенных для воспроизведения параметров аэрозоля; разработать рекомендации по проектированию и изготовлению рабочих средств измерений.
На основе теоретических и экспериментальных исследований создана высокоточная установка для создания аэродисперсных систем и измерения содержания аэрозоля в воздушных средах (свидетельство № 2420/98-00, выд. ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»), имеющая следующие основные технические характеристики: диапазон массовой концентрации аэрозоля 0,1 - 850 мг/м , доверительная относительная погрешность результата измерения ± 8 %; разработана и утверждена методика выполнения измерений массовой концентрации аэрозоля (свидетельство об аттестации МВИ № 2420/85-99, выд. ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»), имеющая следующие основные метрологические характеристики: диапазон измерений массовой концентрации аэрозо-ля 0,1 - 1000 мг/м , границы относительной погрешности результата измерения ± 10 % при доверительной вероятности 0,95; разработан оптико-электронный измеритель массовой концентрации аэрозоля (зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений, № 21792-01), имеющий следующие основные технические характеристики: диапазон измерений массовой концентрации аэ-розоля 0,01 - 100 мг/м , пределы допускаемой относительной погрешности + 25 %; разработаны государственные образцы гранулометрического состава Д40 и Д50 (зарегистрированы в Государственном реестре стандартных образцов, № 7967-01, № 7968-01, имеющие следующие характеристики: средний диаметр частиц 0,4 мкм и 0,5 мкм, относительная дисперсия размеров ±5 %).
Результаты исследований внедрены при разработке установки для поверки измерителей массовой концентрации аэрозоля в угольной промышленности (ВостНИИ, г. Кемерово, зарегистрирована в Государственном реестре средств измерений, № 21546-01), метрологической аттестации и утверждении МВИ: массовой концентрации хризотил-асбеста в асбестопородной пыли воздуха рабочих мест; счетной концентрации волокон асбеста в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны; счетной концентрации волокон асбеста промышленных выбросах. Разработан и внедрен в учебный процесс цикл лабораторных работ для студентов С-Петербургского института точной механики и оптики (Технический университет). Выполнена научно-исследовательская работа в рамках плана МИННАУКИ РФ «Создание макета комплекса аппаратуры для исследований измерителей массовой концентрации пыли и других типов аппаратуры для контроля параметров аэродисперсных систем с диапазоном диаметров частиц 0,2 - 100 мкм, массовой концентрации аэрозоля 0,05-500 мг/м3, коэффициента преломления веществ (1,33-4,00) - (0,0 - 2,0)1 с целью метрологического обеспечения отечественных и зарубежных приборов, применяемых при экологическом и санитарном мониторинге».
