Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние непрерывных методов измерения концентрации пыли 11
1.1. Введение 11
1.2. Рудничная витающая пыль. Атмосферный пылевой аэрозоль
1.2.1. Основные свойства и характеристики пылевого аэрозоля и его изменчивость 12
1.2.2. Биологическое и физическое воздействие пыли 15
1.3. Задача измерения 18
1.3.1. Научные и прикладные задачи 18
1.3.2. Нормы содержания пыли в воздухе 19
1.3.3. Требования к методам контроля и условиям измерения концентрации витающей
пыли 20
1.4. Методы измерения концентрации пыли 22
1.5. Традиционный радиоизотопный метод измерения
1.5.1. Физический принцип радиоизотопного метода 24
1.5.2. Опыт создания приборов, основанных на радиоизотопном методе 26
1.5.3. Особенности традиционного радиоизотопного метода 31
1.5.4. Радиоизотопный экспресс- пылемер ИКАР 33
1.5.5. Недостатки и перспективы радиоизотопного метода 36
1.6. Результаты анализа методов измерения концентрации пыли 38
1.6.1 .Предпосылки разработки непрерывного радиоизотопного метода 38
1.6.2. Выводы по результатам анатза современного состояния методов измерения концентрации пыли 39
1.6.3. Этапы и задачи исследования 40
ГЛАВА 2. Теория непрерывного измерения концентрации пыли радиоизотопным методом 42
2.1.Основания для разработки теории 42
2.1.1. Терминологические разъяснения 42
2.1.2. Определение непрерывного метода измерения концентрации пыли 43
2.1.3. Проблемы разработки процедуры непрерывного измерения з
2.1.4. Математическая модель "процесе непрерывного измерения концентрации пыли радиоизотопным методом" 52
2.1.5. Постановка задачи о процедуре непрерывного измерения концентрации пыли 61
2.2. Измерение постоянной концентрации пыли. двухшаговая процедура измерения 63
2.2.1. Математическая модель процедуры измерения постоянной концентрации пыли 63
2.2.2. Двухшаговая процедура измерения постоянной концентрации пыли 68
2.2.3. Организация серии двухшаговых процедур для непрерывного измерения концентрации пыли 74
2.2.4. Погрешность измерения постоянной концентрации пыли 75
2.2.5. Сравнительная оценка частных погрешностей традиционного и непрерывного радиоизотопных методов 81
2.2.6. Особенности погрешности измерения, связанной со статистикой отсчетов бета-частиц, в двухшаговой процедуре 87
2.3. Измерение концентрации пыли, изменяющейся во времени 91
2.3.1. Задачи и проблемы, возникающие при анализе влияния изменчивости пыли во времени на результат измерения ее концентрации 91
2.3.2. Связь зависимости мгновенной концентрации пыли от времени с результатом ее измерения 92
2.3.3. Представление результата измерения в виде свертки с весовой функцией 94
2.3.4. Универсальность треугольной весовой функции 102
2.3.5. Сравнение с весовым методом измерения концентрации пыли 113
2.3.6. Преимущество результатов измерения концентрации пыли в двухшаговой процедуре в сравнении с традиционными методами 119
2.3.7. Переход к двухшаговой процедуре с отступом для получения результатов измерения концентрации пыли в виде средних значений за период измерения 124
2.4. Заключение по теории непрерывногоизмерения концентрации пыли радиоизотопным методом 131
Глава 3. Методика экспериментальной проверки положений теории непрерывного измерения концентрации пыли радиоизотопным методом 133
3.1. Основы методики 133
3.1.1. Цель эксперимента 133
3.1.2.Идея эксперимента 133
3.1.3. Задачи эксперимента 135
3.2. Структура и организация экспериментальных работ 135
3.3. Подготовка эксперимента
3.3.1. Аппаратное обеспечение эксперимента 138
3.3.2. Программное обеспечение эксперимента 143
3.3.3. Планирование эксперимента 143
3.4. Экспериментальные работы 144
3.4.1. Объекты и условия измерения 144
3.4.2 Методика решения частных экспериментальных задач 145
3.4.3 Экспериментальные данные 146
3.5. Интерпретация и обобщение результатов эксперимента 147
3.5.1 Обработка экспериментальных данных 147
3.5.2 Анализ связей и зависимостей 147
3.5.3 Формирование заключения по результатам экспериментальной проверки положений теории непрерывного измерения концентрации пыли радиоизотопным методом 148
ГЛАВА 4. Экспериментальная проверка положений теории непрерывного измерения концентрации пыли в воздухе радиоизотопным методом 149
4.1. Осуществление измерений на экспериментальном стенде, формирование массивов экспериментальных данных 149
4.1.1. Измерение скорости испарения жидкости 149
4.1.2. Имитация изменяющейся во времени концентрации пыли с помощью лент переменной поверхностной плотности 152
4.1.3. Измерение концентрации пыли в городском воздухе и в помещении 157
4.2. Подготовка массива первичных экспериментальных данных 162
4.2.1. Проблемы формирования массива экспериментальных данных 162
4.2.2. Подготовка экспериментальных серий, соответствующих измерению постоянной концентрации пыли, для анализа частной погрешности, связанной со статистическим характером регистрации бета-частиц 163
4.2.3. Обеспечение повторяемости экспериментальных серий. Обоснование положений теорий для широкого диапазона концентраций пыли 164
4.2.4. Подготовка экспериментальных серий измерения изменяющейся во времени концентрации пыли 165
4.3. Решение задач экспериментальной проверки положений теории 170 4.3.1. Определение оптимального числа шагов в процедуре по статистической погрешности 170
4.3.2. Погрешность двухшаговой процедуры, связанная со статикой регистрации бета-частиц 175
4.3.3. Зависимость погрешности двухшаговой процедуры, связанной с изменчивостью концентрации пыли от периода измерения 179
4.3.4 Сравнение процедур: двухшаговой и традиционного радиоизотопного методов 181
4.4. Выводы по результатам экспериментальной проверки положений теории о непрерывном процессе измерения концентрации пыли радиоизотопным методом 182
Заключение 185
Литература
