粉尘粒径分布测定
粉尘粒径分布测定实验—安德逊移液管法
粉尘粒径分布测定实验—安德逊移液管法通风与除尘中所研究的粉尘都是由许多大小不同粉尘粒子所组成的聚合体。
粉尘的粒径分布也叫分散度—即粉尘中各种粒径或粒径范围的尘粒所占的百分数。
以数量统计形式表征的粉尘粒径布称为粉尘粒径数量分布；以质量统计形式表征的粉尘粒径分布称为粉尘粒径质量分布。
粉尘的粒径分布不同，其对人体到的危害以及除尘的机理也都不同，掌握粉尘的粒径分布是进行除尘器设计和研究的基本条件。
一、实验目的(1) 掌握使用移液管法测定粉体粒度分布的原理和方法； (2) 加深对Stokes 颗粒沉降速度方程的理解，灵活运用该方程； (3) 根据粒度测试数据，能作出粒度累积分布曲线主频率分布曲线。
二、实验原理本实验使用液体重力沉降法（安德逊移液管法）来测定分析粉尘的粒径分布。
液体重力沉降法是根据不同大小的粒子在重力作用下，在液体中的沉降速度各不相同这一原理而得到的。
粒子在液体（或气体）介质中作等速自然沉降时所具有的速度，称为沉降速度，其大小可以用斯托克斯公式表示。
μρρ18)(2pL p t gd v -=（1）式中：v t — 粒子的沉降速度，cm/s ； μ — 液体的动力黏度，g/(cm ·s)ρp — 粒子的真密度， g/cm 3； ρL — 液体的密度，g/cm 3 g — 重力加速度，981cm/s 2； d p —粒子的直径， cm 。
由式（1）可得gtHgv d L p L p tp )(18)(18ρρμρρμ-=-=（2）这样，粒径便可以根据其沉降速度求得。
由于沉降速度是沉降高度与沉降时间的比值，以此替换沉降速度。
使上式变为2)(18pL p gd Ht ρρμ-=（3） 式中：H — 粒子的沉降高度，cm ； t — 粒子的沉降时间，s 粒子在液体中沉降情况可用图1表示。
粉样放入玻璃瓶内某种液体介质中，经搅拌后，使粉样均匀地扩散在整个液体中，如图1中状态甲。
经过t 1后，因重力作用，悬浮体由状态甲变为状态乙。
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
2⎤ ⎥
2
⎢⎣
N −1
⎥⎦
式中： d Pi − −i粒径段的代表粒径；
ni − −i粒径段内粒子个数；
N − −粒子总数。
σ 当 d P 和 确定后，正态分布函数就确定了
如何确定 d P 和 σ 呢？
已知在正态分布时，d P = d L = d50 = dd
那么，唯一要确定的就是正态分布标准偏差 σ 了。
1. 投影径---尘粒在显微镜下所观察到的粒径
① 定向直径dF（Feret径）：
尘粒投影面上二平 行切线之间的距离。
dF
Feret径
② 定向面积等分直径dM （Martin径）：
将颗粒投影面积二等分的定 向直线长度。 2. 几何当量径---取颗粒的某一 几何量(面积、体积）相同时的球
S1=S2 S1 S2
以dx表示筛下累积分布G为 x% 时所对应的颗粒粒径 根据正态分布规律，在（ d P −σ ）到
（ d P +σ ）范围内，即 2σ 范围内，包含了
68.26% 质量的颗粒。
即：d 50 −σ = d15.87 或：d 50 +σ = d 84.13
p (% / µm)
那么，就可以根据筛下 累积分布Ｇ来计算σ
Rosin—Rammler 分布是一种适应范围更广的 粒径分布函数，表示的是筛下累积分布G与粒径dP 之间的关系。
其分布函数的表达式为：
( ) 式中：n—分布指数；
G
= 1 − exp
−
βd
n P
β—分布系数。
设：
d P = (1/ β )1/n
则得到：
G
=
1−
⎡ exp⎢−
⎢⎣
作业场所空气中粉尘测定方法
作业场所空气中粉尘测定方法GB 5748-85 UDC 613.633：543标准编号：GB 5748-85 UDC 613.633：543标准正文：Methods for airborne dust measurement in workplace中华人民共和国卫生部中华人民共和国劳动人事部1986-01-27发布, 1986-05-01实施为了评价作业场所空气中粉尘的危害程度，加强防尘措施的科学管理，保护职工的安全和健康，促进生产发展，特制订本标准。
本标准适用于测定作业场所空气中的粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度。
1术语1.1作业场所工人在生产过程中经常或定时停留的地点。
1.2粉尘悬浮于作业场所空气中的固体微粒。
1.3粉尘浓度单位体积空气中所含粉尘的质量(mg/m＾3)或数量 (粒/cm＾3)。
本方法采用质量浓度。
1.4游离二氧化硅指结晶型的二氧化硅。
1.5粉尘分散度各粒径区间的粉尘数量或质量分布的百分比。
本方法采用数量分布百分比。
1.6测尘点受粉尘污染的作业场所中必须进行监测的地点。
2测尘点的选择原则2.1测尘点应设在有代表性的工人接尘地点。
2.2测尘位置，应选择在接尘人员经常活动的范围内，且粉尘分布较均匀处的呼吸带。
在风流影响时，一般应选择在作业地点的下风侧或回风侧。
移动式产尘点的采样位置，应位于生产活动中有代表性的地点，或将采样器架设于移动设备上。
3粉尘浓度的测定方法3.1原理抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，求出单位体积空气中粉尘的质量(mg/m＾3)。
3.2器材3.2.1采样器采用经过产品检验合格的粉尘采样器，在需要防爆的作业场所采样时，用防爆型粉尘采样器，采样头的气密性应符合附录A的要求。
3.2.2滤膜采用过氯乙烯纤维滤膜。
当粉尘浓度低于50mg/m＾3时，用直径为40mm的滤膜，高于50mg/m＾3时，用直径为75mm的滤膜。
颗粒物的粒径及粒径分布
AIR POLLUTION CONTROL天津大学第八章8-1粉尘颗粒的粒径粉尘的粒径是指粒子的直径或粒子的大小，是粉尘的基本特征之一。
粉尘颗粒大小不同，不仅其物理、化学性质有很大差异，同时对除尘器的除尘机制和性能也有很大影响。
若颗粒为球形，则可以用其直径作为表示其大小的代表性尺寸。
粉尘颗粒的性状多是不规则的，一般用当量直径或粒子的某一特征长度表征。
a 面积等分径d M （Martin）指将颗粒的投影面积二等分的直线长度，与所取的方向有关，通常用于等分线与底边平行的情况。
b 定向径d F （Feret）尘粒投影面上两平行切线之间的距离，可取任意方向，通常取向与底边平行。
c 投影面积直径dA （Heywood）与颗粒投影面积相等的圆的直径d 长径d L 短径d l长径d L ，不考虑方向的颗粒最长的长度；短径d l ，不考虑方向的最短长度。
a b c dA 1=A 2A 1A 2d x d F d 1d L d A 1与颗粒体积相同的某一圆球体直径。
与尘粒的外表面积相同的某一圆球的直径。
与颗粒的外表面积与体积之比相同的圆球的直径。
等体积径d v 等表面积径d S体面积径与颗粒投影面L 的周长与圆的周长相同的圆直径。
周长径斯托克斯（Stokes）直径d s与被测颗粒的密度相同，并且在同一种流体中与颗粒终末沉降速度相同的球形颗粒的直径。
空气动力学当量直径d a在空气中与颗粒沉降速度相同的单位密度（ ρp=1g/cm3）圆球的直径。
粉尘粒径分布频率分布g （%） 当质量累积频率R =G ＝50%时,对应的粒径称为质量中位直径（MMD），记作d 50。
频率密度分布 f （%· μm -1）筛上累计分布R （%） 筛下累计分布G （%）粉尘粒径分布的表示方法列表法图示法函数法粒径分布测定和计算结果分组号粒径范围d p/μm间隔宽度Δ d p/μm 粉尘质量Δ m/g频率分布g/%频率分度f/(%· μm-1)筛上累计分布R/%筛下累计分布G/%16~1040.0120.30.07100210~1440.0982.30.5799.80.2314~1840.368.42.1097.52.5418~2240.6415.03.7589.110.9522~2640.8620.15.0374.125.9626~3040.8920.85.2054.046.0730~3440.818.74.6833.266.8834~3840.4610.72.6714.585.5938~4240.163.70.923.896.2粒径的频率分布(a)g20.015.010.05.0频率 g /%粒径 d p /μm06101418222630343842粒径的频度分布(b)f4.03.02.01.00频度 f /(%· μm -1)5.0123456789组粒径 d p /μm6101418222630343842粒径的累计频率分布( c )G80604020筛上累计R /%筛 下累计G /%100Δ d p粒径 d p /μm06101418222630343842d minRd 50d minΔ R 4Δ G 4频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)020406080筛上累计R /%粒径 d p /μm8162432404856600.020.2151020406080909899.599.98R =15.9%R =G =50%R =84.1%d 50= d 0 = d paba 分布b 分布拐点σaσb正态分布曲线及特征数的估计对数正态分布曲线及特征数的估计频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)4080120160筛下累计G /%粒径 d p /μm12462410399.9599.590G =15.9%G =R =50%G =84.1%d 50abab21g σg21g σg200筛上累计R /%0.050.521040809899.999.989880602020.10.028101681022468频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)10203050100150200230abd 50d dd 1d p /μm。
粉尘检测
1．1粉尘来源
在工业生产的许多过程中都产生生产性粉尘。按照形成 方式可分为以下几种来源： ①固体物质的机械破碎，如钙镁磷肥熟料的粉碎，水泥粉的 粉碎等。 ②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。 ③物质的研磨、钻孔、碾碎、切削、锯断等过程的粉尘。 ④金属熔化，如生产蓄电池时熔化铅的工序产生的铅烟尘。 ⑤成品本身呈粉状，如炭黑、滑石粉、有机染料、粉状树脂 等。 在工业过程中接触粉尘的工作很多，如矿山的开采、 爆破、运输；冶金工业中的矿石粉碎、筛分、配料；机械 铸造工业中原料破碎、清砂；钢铁磨件的砂轮研磨；石墨、 珍珠岩、蛭石、云母、萤石、活性炭、二氧化钛等粉碎加 工；水泥包装；橡胶加工中的炭黑、滑石粉使用等过程中， 若防尘措施不完善，均有大量生产性粉尘外逸。
1．2粉尘分类
根据粉尘的性质及来源，粉尘可分为三类。 (1)无机粉尘。主要包括：①矿物性粉尘，如石英、石棉和煤等 粉尘。②金属性粉尘，如铜、铍、铅和锌等金属及其化合物 粉尘。③人工无机粉尘，如水泥、金刚砂和玻璃纤维粉尘。 (2)有机粉尘。主要包括：①植物性粉尘，如棉、麻、甘蔗、花 粉和烟草等粉尘。②动物性粉尘，如动物皮毛、角质、羽绒 等粉尘。③人工有机粉尘，如合成纤维、有机燃料、炸药、 表面恬性剂和有机农药等粉尘。 (3)混合性粉尘。上述各类粉尘中两种或两种以上粉尘的混合物 称为混合性粉尘。生产过程中常见的是混合性粉尘。
(4)胸部颗粒物(thoracic particulates，TP) 在可吸入颗粒物中，能穿过咽喉的颗粒物被称为 胸部颗粒物，其粒径小于30μm。在粒径小于 30μm的范围内，质量累积达该范围颗粒物总质 量的50％时的粒径(D50)通常在10μm左右，故称 为PM10(particulate matter，PM)，所以TP和 PM10含义相同，它表示D50=10μm，且粒径小于 30μm的可吸入颗粒物。 在TP中，粒径较大(>10μm)的颗粒物质量相对 较大，被人体吸入后具有转大的惯性，在鼻腔陡 弯处和咽喉部位与呼吸道内壁碰撞，致使大部分 颗粒沉积在上呼吸道，少量进入气管和支气管前 段；粒径在5～10μm范围内的颗粒物，由于重力 作用，大部分在气管和支气管区发生沉降，5μm 左右的可吸物进入肺泡，沉积率达到50％左右。
粉尘粒径分布测定实验报告
粉尘粒径分布测定实验报告
实验报告：粉尘粒径分布测定
一、实验目的
本实验旨在通过粉尘粒径分布测定，了解粉尘颗粒的大小分布情况,为工业生产中的粉尘控制提供参考。
二、实验原理
粉尘粒径分布测定是通过粒径分析仪对粉尘样品进行测试，得出粉尘颗粒的大小分布情况。
粒径分析仪是一种基于激光散射原理的仪器，通过激光束照射样品，测量样品中散射光的强度和角度，从而得出粒径分布曲线。
三、实验步骤
1.准备样品：将待测粉尘样品放入样品瓶中，并加入适量的稀释液。
2.打开粒径分析仪，进行预热和校准。
3.将样品瓶放入粒径分析仪中，启动测试程序。
4.测试完成后，得到粉尘颗粒的大小分布曲线。
四、实验结果与分析通过粒径分析仪测试，得到了粉尘颗粒的大小分布曲线。
从曲线可以看出,粉尘颗粒的大小分布范围较广，主要集中在0.1-10微米之间。
其中,0.5-5微米的颗粒占总颗粒数的比例最高，达到了70%以上。
五、实验结论
通过粉尘粒径分布测定实验，我们了解了粉尘颗粒的大小分布情况。
在工业生产中，应根据粉尘颗粒的大小分布情况，采取相应的粉尘控制措施，以保障工人的健康和生产环境的安全。
六、实验注意事项
1.操作时应佩戴防护眼镜和口罩，避免吸入粉尘。
2.样品瓶和稀释液应保持清洁，避免杂质的干扰。
3.粒径分析仪应定期校准和维护，以保证测试结果的准确性。
4.实验结束后，应及时清洗仪器和样品瓶，避免残留物的影响。
中华人民共和国国家标准作业场所空气中粉尘测定方法
中华人民共和国国家标准作业场所空气中粉尘测定方法文章属性•【制定机关】国家标准局(已撤销)•【公布日期】1986.01.27•【文号】•【施行日期】1986.01.27•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】标准化正文中华人民共和国国家标准作业场所空气中粉尘测定方法（１９８６年１月２７日ＧＢ５７４８－８５）为了评价作业场所空气中粉尘的危害程度，加强防尘措施的科学管理，保护职工的安全和健康，促进生产发展，特制订本方法。
本方法适用于测定作业场所空气中的粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度。
１术语１．１作业场所工人在生产过程中经常或定时停留的地点。
１．２粉尘悬浮于作业场所空气中的固体微粒。
１．３粉尘浓度单位体积空气中所含粉尘的质量（毫克／立方米）或数量（粒／立方厘米）。
本方法采用质量浓度。
１．４游离二氧化硅指结晶型的二氧化硅。
１．５粉尘分散度各粒径区间的粉尘数量或质量分布的百分比。
本方法采用数量分布百分比。
１．６测尘点受粉尘污染的作业场所中必须进行监测的地点。
２测尘点的选择原则２．１测尘点应设在有代表性的工人接尘地点。
２．２测尘位置，应选择员在接尘人经常活动的范围内，且粉尘分布较均匀处的呼吸带。
有风流影响时，一般应选择在作业地点的下风侧或回风侧。
移动式产尘点的采样位置，应位于生产活动中有代表性的地方，或将采样器架设于移动设备上。
３粉尘浓度的测定方法３．１原理抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，求出单位体积空气中粉尘的质量（毫克／立方米）。
３．２器材３．２．１采样器采用经过产品检验合格的粉尘采样器，在需要防爆的作业场所采样时，用防爆型粉尘采样器，采样头的气密性应符合附录Ａ的要求。
３．２．２滤膜采用过氯乙烯纤维滤膜。
当粉尘浓度低于５０ｍｇ／立方米时，用直径为４０ｍｍ的滤膜，高于５０ｍｇ／立方米时，用直径为７５ｍｍ的滤膜。
当过氯乙烯纤维滤膜不适用时，改用玻璃纤维滤膜。
大气污染控制及设备运行3-2粉尘的粒径及粒径分布
第三章 颗粒污染物控制技术
第2讲 粉尘的粒径及粒径分布
一、粉尘的粒径 ——单一粒径
1、投影径：投影径是用显微镜观测颗粒时所采 用的粒径。
（有五种表示方法：长径、短径、定向直径、定向面 积等分径、圆等直径 ）
2、几何当量径：取与颗粒的某一几何量（面积、 体积）相同的球形颗粒的直径为其几何当量径。
dg n d1 d2 dn 平方根
粒径分布
蒸发、各种粒径的 比较
吸收、吸附、能见 度
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
将总体积除以总个数取其 立方根
二、粉尘的粒径 ——平均粒径
名称
计算公式
物理意义
应用范围
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
面积长度 平均径
nd 2
d sl
l-称量盘，2-沉降瓶，3-天平横梁，4-光源， 5-反光镜，6-光电二极管，7-放大镜， 8-驱动装置，9-记录装置，10-加载装置
沉降曲线
四、粉尘粒径分布的测定方法
4.液体沉降法：仪器分析结果部分显示
四、粉尘粒径分布的测定方法
5.气体沉降法：
使尘粒在气体介质中进行沉 降的测定方法。
离心分级机带有一套节流片， 可以改变分级机的风量。
d p
（3）筛上累积频率分布R（%）：简称筛上累积分布。
指百大分于数某R 一 d粒dmpaxg径 dddmppax的 全gdp 部 颗dp 粒 d质dmpax f量 占dp 尘样总质量的
（4）筛下累积频率分布R（%）：与筛上累积分布
三、粉尘的粒径分布
2.图示法
三、粉尘的粒径分布
Байду номын сангаас
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实验一 粉尘粒径分布测定
一、实验目的
1.掌握用光散射的方法测定粉尘粒径分布的方法。
2.了解激光粒度分布仪的构造原理及操作方法。
二、实验原理
根据光学衍射和散射原理，光电探测器把检测到的信号转换成相应的电信号，在这些电信号中包含有颗粒粒径大小及分布的信息，电信号经放大后，输入到计算机，计算机根据测得的衍射和散射光能值，求出粒度分布的相关数据，并将全部测量结果打印输出。
图1 激光粒度测试仪原理示意图
三、实验设备
图2
仪器外形结构
A ：机械搅拌器
B ：样品分散池
C ：排水管接口
D ：自动进水管接口
E ：电源开关
F ：交流电源输入端
G ：连接串口线
四、操作步骤
1.开仪器和电脑电源，开电源前先检查电源是否正常，接地是否良好；
2.为保证测试的准确性，仪器应预热20~30分钟，再进行测试；
H
、
正视图
后视图
3.打开水开关；运行桌面快捷文件“JL-1166”；
4.点击“仪器调零”，会出现两种情况：
A.显示“请按空白测试”，表示仪器可以通讯，状态正常；
B.显示“仪器调零请等待”，字没有变化，表示仪器与电脑之间没有通讯，此时：请点击：“系统设置-系统设置”，弹出“选择串口号数”对话框，如果当前串口号数为“1”，修改为“2”，仪器就可以通讯了（也可以运行TZ.exe文件修改）。
5.点击“半自动清洗”，继续点击“循环泵”和“进水”。
待样品分散池内无气泡排出，点击“空白测试”，出现“状态正常请加粉测试”。
注：如果使用环境没有水源，只需在提示自动进水时由人工进水（推荐方法）。
也可以选用半自动清洗，由人工进水，往样品分散池内注入三分之二清水，点击“半自动清洗-循环泵”。
待样品分散池内无气泡排出，点击“空白测试”，出现“状态正常请加粉测试”。
6.此时，点击“加粉准备”，在样品池中加入适量粉末（约0.1~0.5g，不同粉体加入量不尽相同，应保证相对加入量显示在50~85之间，另加1~2滴分散剂；
7.电脑自动完成第一次测试，显示数据后，可继续点击“测试”，此时：以下表数据进行判断分档测试。
见下表：
8.反复点击“测试”3~5次，待数据稳定后，点击“保存文件”，输入文件名，点击“保存”（保存文件默认在当前文件夹中的JL子文件夹中）；
9.测试完毕后要及时点击“全自动清洗”，自动进行仪器内部管道循环清洗；
注：如果是使用半自动测试，测试完毕后，同样点击“全自动清洗”，待样品分散池内完全排完水后，及进注入清水至样品分散池，水位约在三分之二，此动作人工替代进水阀动作，直至清洗完毕。
10.要显示测试结果，点击“结果显示”；
11.要打印测试结果，点击“结果显示-打印”；
12.清洗次数及排水，进水时间等参数可以自己设定：点击“系统-清洗参数设置”即可设置清洗参数(清洗次数一般为三次)；
13.测试结束时，应先关闭仪器电源，再关闭计算机电源。
五、注意事项
1.分散剂用量不宜过多，每次用胶头滴管滴加1~2滴，否则将产生气泡，影响测试结果的准确性。
2.样品加入量约为0.1~0.5g，样品不同加粉量不同。
粉越细，样品用量越少，但都应使相对加入量保持在50~85之间，这样才能保证测试结果的准确性。
3.需用专门配置的绸布擦干外表面，请勿用纸或带渣的布料擦拭测试皿。
六、实验讨论
1.测试数据误差大的原因是什么？
2.相同样品，不同仪器测试，为什么结果会不一样？
3.测试粉尘粒度分布对除尘的。