CS271614B1 - Personal dosimeter for dangerous gases' mean concentration measuring - Google Patents

Description

Vynález se týká osobního dozimetrů pro měření průměrné koncentrace nebezpečných plynů v ovzduší, zejména oxidů dusíku.

Již jsou známy metody, Jak stanovit obsah nebezpečných plynů v ovzduší, případně stanovit jejich průměrný obsah v pracovním prostředí v průběhu pracovní směny. Nejběžnější a také nejjednodušší z těchto metod Je stanovování nebezpečných plynů detekčními trubičkami. Z chemických metod je třeba se zmínit o ferometrické metodě stanovení oxidů dusíku činidlem NEDÁ /N-/1-methyl/-ethylendiamin dyhydrochlorid/, která ovšem předpokládá účinný a spolehlivý odběr vzorku ovzduší pro laboratorní zpracování, například do podtlakových vzornic, viz autorské osvědčení č. 245 837. Z fyzikálně-chemických instrumentálních metod je patrně nejexaktnější metoda stanovení oxidů dusíku metoda chemiluminiscenční.Jsqj již známa přenosná bateriová zařízení, pracující na tomto principu, ale jsou složitá a ná kladná. Jednodušší je princip elektrochemické cely, využívající procesu elektrochemické oxidace nebezpečných plynů. Na tomto principu existují lehké, malé a snadno přenosné bateriové přístroje, jejichž citlivost i přesnost stanovení koncentrace nebezpečných plynů, jako jsou např. oxid uhelnatý, oxid dusnatý, oxid dusičitý, oxid siřičitý apod., je pro provozní účely dostatečná. Pomocí výše uvedených metod a zařízení lze průměrnou koncentraci nebezpečných plynů v ovzduší stanovit obvykle pouze tak, že se měří skutečná koncentrace těchto plynů v pravidelných časových intervalech po celé sledované období a z naměřených hodnot se vypočte průměrná koncentrace za celé sledované období. Tyto přístroje jsou obecně velmi vhodné jako osobní dozimetr tehdy, pokud jsou vybaveny mikroprocesorem, umož ňujícím integraci měřených hodnot v rámci libovolně nastavitelného času. Potom jsou ale relativně drahé a zpravidla není možno vybavit jimi všechny pracovníky v ohrožených obla^.

těch.

Průměrnou koncentraci nebezpečných plynů v ovzduší za určitý časový úsek lze mnohem lépe a Jednodušeji stanovit pomocí známých pasivních dozimetrů, založených na principu di fuzního toku plynu tělem dozimetrů od jeho vrcholu, ústícího do měřeného prostředí, к jeho páté, kde je zajištěna nulová koncentrace měřeného média jeho spolehlivým jímáním vhodným způsobeni, např. sorpcí na aktivním uhlí, nebo rozpouštěním v triethanolaminu. Tato zařízení slouží к dozimentrii nejrůznějších škodlivých plynů, např. oxidu uhelnatého nebo oxidu dusnatého a dusičitého. Jejich nevýhodou je nevhodný tvar a manipulace, nutná pro vyhodnocení provedené zkoušky, viz např. dozimetr podle DOS 30 37 020 Al, DOS 30 12 380, nebo Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 43 (8), 553 až 561 (1982). Navíc je funkce pasivních dozimetrů omezena platností teoretické závislosti, kterou je řízena. Je to známá rovnice nepřímé isothermálni difúze plynu 1 směsí plynů 1 a 2 o konstantním tlaku, odvozená z prvního Fickova zákona:

^ai = D₁₂dc₁/dz (1), kde J^ = molární tok plynu 1, D^₂ = difuzní koeficient plynu 1 plynem 2, = koncentrace difundujícího plynu 1 a z = délka ve směru difuzního toku. Z rovnice lze odvodit, že množství látky, zachycené zařízením za jednotku času je závislé na poměru velikosti plochy a délky difuzní zóny a že při extrémně nízkých hodnotách délky ve směru difuzního toku (z) by se množství zachyceného plynu blížilo к nekonečnu, což je vyloučeno. Ve skutečnosti se od teoretických hodnot výrazně liší i hodnoty získané experimentálně, a to i v oblastech běžně užívaných rozměrů pasivních dozimetrů.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje osobní dozimetr podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ve smyslu rovnice (1) se jeho délka ve směru difuzního toku blíží nule. Je složen z ploché mističky, na jejímž dně je uložena vložka se sorpčním médiem, např. tr iuthann) ainineiii pro případ měření průměrné koncentraci.· oxidů dusíku. Vložka jc ke dnu

CS 271614 Dl mističky přitlačena těsně sedícím elementem, např. plochým mezikružím, jehož výška v optimálním případě nepřesahuje 1 mm. Aby bylo možno dozimetr upevnit na oděv a dobře uzavřít, vkládá se celý do těsné vytvarované mističky a uzavírá přiléhajícím víčkem. Všechny části dozimetru mohou být vyrobeny z plastu jako obrobek nebo výlisek. Rozměry dozimetru nejsou pro jeho funkci rozhodující, ale v zájmu dobré reprodukovatelnos11 výsledků měření a jejich korespodence s kalibračními vztahy je optimální plocha účinné sorpce 1 až 2 спЛ

Osobní dozimetr podle vynálezu je v porovnání s dosud známými obdobnými zařízeními jednoduché a lehké konstrukce, manipulace s ním je snadná» Navíc je osobní dozimetr podle vynálezu citlivější, než známé pasivní dozimetry, což umožňuje stanovení škodlivin v nejnižších koncentracích a registraci i takových dávek, které leží hluboko pod jejich nej vyššími přípustnými koncentracemi. Tyto výhody umožňují jeho pravidelné používání i pro vysoký počet osob, např. v hlubinných dolech.

Na výkresu je znázorněn příklad provedení osobního dozimetru podle vynálezu, kde na obr. 1 je svislý osový řez osobním dozimetrem podle vynálezu, přičemž jednotlivé jeho díly jsou od sebe odděleny, na obr. 2 je celkový pohled na odkrytý dozimetr při pracovní funkci. '

Do spodní misky dozimetru 4 jsou vloženy tri sítky 2 ^z polymerního materiálu, napuštěné sorpčním médiem a přitisknuté plochým mezikružím 2 ke dnu misky £. Dozimetr je vložen do vnější misky 5, na níž je na spodní straně nalepen suchý zip G_, jehož druhá část je připevněna na oděvu nebo na přilbě pracovníka. Dozimetr je uzavřen víčkem 2· ^K usnadnění otvírání a vyjímání dozimetru jsou těla misek opatřena rýhami.

Funkce osobního dozimetru podle vynálezu není vyhodnocována teoretickým vztahem, ale vyžaduje kalibraci dozimetru, nejlépe v prostředí jeho uvažovaného nasazení. Při stanovování oxidů dusíku je to požadavek obzvláště významný, protože je to směs nestálá a výrazně závislá na prostředí, ve kterém existuje. S osobním dozimetrem podle vynálezu se pracuje takto: Nejprve se v prostředí, ve kterém bylo bezpečně zjištěno, že neobsahuje sledovaný plyn, napojí sítky 2 sorpčním médiem, konkrétně při stanovování oxidů dusíku tím způsobem, že se namočí do směsi triethanolaminu a acetonu v poměru 1 : 1 a ponechají se na vzduchu asi 15 minut к opatření přítomného acetonu. Potom se sítky 2 vloží do spodní misky dozimetru 2 a přitisknou se plochým mezikružím 2· Dozimetr se vloží do vnější misky 2 a uzavře víčkem 2· ^v určeném okamžiku se víčko sejme a tím se uvede dozimetr do funkce. Po požadované době se dozimetr víčkem opět uzavře a dopraví se do laboratoře к vyhodnocení měření běžnými známými metodami.

Claims (1)

1. Osobní dozimetr pro měření průměrné koncentrace nebezpečných plynů, zejména oxidů dusíku, používající vložku se sorpčním médiem, vyznačený tím, že vložka se sorpčním médiem (3) je přitisknuta ke spodní misce dozimetru (4) pomocí elementu (2), a celý dozimetr je uložen v ochranném krytu, složeném z vnější misky (5) a ví^ka (1), přičemž délka difuzní zóny dozimetru se blíží nule.