第一種作業環境測定士 粉じん 試験勉強④

●天秤について（１～２問）

粉じんの作業環境測定は基本的に粉じんをサンプリングし、その重さを測って求められます。

そこで使用される天秤にはいくつか種類があり、それぞれに特徴があるので、覚えておく必要がある、

ここで出てくる天秤はネットで検索すると外観や構造を知ることが出来るので、それを見つつ暗記した方が私は覚えやすい。

・直示天秤の感度は荷重の大きさに影響を受け、零点の変異も大きい。

※直示天秤は上皿天秤のようなものだから、バランスを取るのが大変だ。

・振動が測定精度に及ぼす影響は、直示天秤より電子天秤の方が小さい。

※上皿天秤は揺れると測れない・・・

・温度が測定精度に及ぼす影響は、直示天秤より電子天秤の方が大きい。

・零位（電磁力平衡）方式は、荷重の変化による可動部の微小変位を差動トランス等により検出し、変位がゼロになるよう、磁力により外力を加えて平衡をとる方式である。

・資料の温度が天秤の秤量室内の温度よりも高い場合の秤量値は、真の値よりも小さくなる。

※上昇気流による影響。

・圧電天秤方式の粉じん計でセンサー上に粉じんが均一に捕集された場合、質量１μｇに対する周波数変化量は約１８０Ｈｚである。

・圧電結晶板に粉じんが付着し、質量が増加すると増加分には比例して、周波数が減少する性質を利用している。

・センサー上に粉じんを捕集するため、直前にコロナ放電により粒子に荷電している。

・表示された値は直接当該粉じんの質量濃度を示すものではなく、質量濃度は質量濃度変換係数を乗じて求めなければならない。

・センサー上に規定量以上の粉じんが捕集された場合、センサーを洗浄する必要がある。

・粉じん濃度の測定に用いる電子天秤は、読み取り限界が0.01ｍｇ以下のものを使用する。

・秤量誤差を引き起こす要因には、天秤及び天秤台の設置環境がある。

第一種作業環境測定士 粉じん 試験勉強③

試験当日まであと1週間となりました。

最後の追い込みの時期ですね。

私の場合、やっと勉強を始めたと言ってもいいのだが・・・。

今回はブログに、過去問を元に必要な文を書いて覚えます。

●相対濃度計について（２問）

・散乱光の強さは、光学系と粒子の系が一定であれば、粉じんの濃度に比例する。

・感度調整は、光源からの光が通る部分に標準散乱板を挿入して行う。

・計数値は、空気吸引流量の変化に影響されない。

・0.1μｍよりも大きい粒子と数μｍの粒子では、個々の粒子の散乱光の強度は、数μｍの粒子の方が大きい。

・数μｍの粒径の粒子による散乱光強度は、全方向において一定ではない。

※前方散乱が最もは強くなる。

※粒径の小さい粒子は全方向においてほぼ一定となる。

・光散乱方式の相対濃度計では、同じ粉じんで、粒径が0.5μｍ程度より大きいと、粒径が大きくなるほど質量濃度変換係数は大きくなる。

・光散乱方式の相対濃度計では、粒度分布が同じであっても、石英粉じんと酸化鉄粉じんの質量濃度変換係数は同じになるとは限らない。

・併行測定で得られた粉じん濃度が1.50ｍｇ/ｍ³で圧電天秤方式の粉じん計の５回の平均濃度が1.20ｍｇ/ｍ³の倍の質量濃度変換係数は、1.25である。

※　1.50[ｍｇ/ｍ³]/1.20[ｍｇ/ｍ³]＝1.25

・併行測定は、測定点のうちいずれか一点以上で行わなければならない。

　粉じんの発生状況や気流の影響等を考慮して行う測定はB測定である。

・光散乱方式の相対濃度では、研磨作業場での質量濃度変換係数は、発生源の近くでは大きく、発生源から離れると小さくなる傾向がある。

・散乱光の強度と入射角の強度との比は、入射光の波長によって変化する。

・粒子による散乱光の強度は、散乱角度によって異なる。

・粒子による散乱光の強度は、その屈折率によって異なる。

・粒子の粒径が一定であっても、粉じんの種類が異なっていると、相対濃度の値は同じではない。

・同じ組成、同じ質量濃度の粉じんでは、粒径１μｍの粒子の方が、１０μｍの粒子より軽数値が大きい。

◎粉じんの相対濃度計の質量濃度変換係数（K値）を求めるため、サンプリング時間を６０minとして併行測定を行い、次の結果を得た。

　　質量濃度：0.57ｍｇ/ｍ³

　　相対濃度：450ｃｐｍ

これらの値から求められるK値の最大誤差えお求めよ。

ただし、

　　粉じんの捕集流量：20ℓ/min

　　粉じん捕集前後のろ紙の秤量誤差：それぞれ0.005ｍｇ

　　吸引空気量の測定誤差：2.0％

　　軽数値の誤差：10カウント

とする。

解き方

　秤量誤差と軽数値の誤差と吸引空気量の測定誤差を足したものが最大誤差である。

　注意するのは捕集前後でろ紙を秤量するので、2回測定していること。

　捕集された粉じんの質量を求める。

　　0.57[ｍｇ/ｍ³]×20[ℓ/ｍｉｎ]×60ｍｉｎ　＝　684[ｍｇ・ℓ/ｍ³]

　　単位の　ℓ/ｍ³　の部分は　１０００ℓ＝１ｍ³　であるから、1/1000を掛けると相殺できる。

　　684[ｍｇ・ℓ/ｍ³]×1/1000[ｍ³/ℓ]　＝　0.684[ｍｇ]

　　この誤差は

　　0.005[ｍｇ]/0.684[ｍｇ]×100％　≒　0.73％

　　これが2回測定されるので

　　0.73％×2　＝　1.46％　・・・①

　次に軽数値の誤差を求める。

　　10[カウント]/（450ｃｐｍ×60ｍｉｎ）×100％　≒　0.04％　・・・②

　　※[ｃｐｍ]は[カウント/ｍｉｎ]のことです。

　吸引空気量の測定誤差は2.0％なので、これと①②の答えから

　　1.46％+0.04％+2.0％　＝　3.5％

　となる。

第一種作業環境測定士 粉じん 試験勉強②

●ろ過捕集装置（２問）

・粒径が1μｍより大きな粒子は、繊維層フィルターの繊維の表面に捕集される。

　※粒径が大きいので、繊維と繊維の隙間には入らない

・粒径が0.1μｍより小さな粒子では、主として拡散作用によってろ過材に捕集され、粒径が小さいほ捕集率は上昇する。

・繊維層フィルターの粉じん捕集率は、粒径0.1～0.3μｍ付近で最も低くなる。

・メンブランフィルターは繊維層フィルターに比べ空間率の低い多孔質フィルターである。

・平均孔径0.8μｍのメンブランフィルターは0.3μｍの粒径の粉じん粒子を95％以上捕集する。

・さえぎり効果による捕集効率は、繊維系が小さいほど上昇する。

・拡散効果による捕集効率は、繊維径が小さいほど上昇する。

・拡散効果による捕集効率は、ろ過速度が小さいほど上昇する。

・重力効果による捕集効率は、粒子径が大きいほど上昇する。

・慣性効果による捕集効率は、粒子径が大きいほど上昇する。

・石英繊維ろ紙では、粒子はろ紙の表面だけでなく内部でも捕集される。

・ろ過材を通して空気を吸引した場合におけるろ過材の圧力損失は、流速にほぼ比例する。

・ろ過捕集に使用できるろ過材は、粒径0.3μｍの粒子を95％以上捕集する性能を有するものに限られる。

・フッ素樹脂加工グラスファイバーフィルターは、加湿空気を通してもほとんど吸湿しない。

・多段平行板式分粒装置の50％分粒粒径は、流量の平方根に比例する。

・重力効果による捕集効率は、ろ過速度が小さいほど高くなる。

・慣性効果による捕集効率は、ろ過速度が大きいほど高くなる。

・拡散効果による捕集効率は、粒径が小さいほど高くなる。

・さえぎり効果による捕集効率は、粒径が大きいほど高くなる。

・捕集効率は、粒径0.1～0.3μｍの付近で最も低くなる。

●流量計（1問）

・フロート型面積式流量計は、浮子とテーパー管との隙間の面積と、そこを流れる試験空気の体積流量に比例することを利用した流量計である。

　※溶接機等で仕様しているガスの流量計はこのタイプだ。

・ハイボリウムエアサンプラーに表示される流量の校正は、ルーツメーターを用いることができる。

・オリフィス流量計は、管内のオリフィス板の上流側と下流側との間に生じる圧力差が流量と一定の関係を示すことを利用した流量計である。

・メンブランフィルターを用いたサンプリングでは、捕集装置の圧力損失が大きくなるので、捕集器具と吸引ポンプの間に接続された面積式流量計の指示値は、真の流量よりも大きくなる。

★この問題が頻出！

・流量計の指示値が脈動して読み取りにくい場合には、流量計と吸引ポンプの間にコンデンサー（空気だめ）を設けるとよい。

・フロート型面積式流量計は、使用する前に使用条件に合わせた状態で流量の校正を行う。

・捕集装置の圧力損失が大きくなる場合、ろ過捕集器具と吸引ポンプの間の流量計の指示値は真の流量より大きくなる。

★この問題が頻出！

・石けん膜流量計はローボリウムエアサンプラー用流量計の校正に用いられる。

・ハイボリウムエアサンプラーの補修流量の校正は、ルーツメーターによって校正されたオリフィス流量計を用いてもよい。

・ローボリウムエアサンプラーに用いる流量計の校正に用いられる湿式ガスメーターは、通常、押し込み方式で使用する。

圧力損失と流量計の指示値の関係は頭に叩き込むべし！

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