本报记者 彭家一
煤矿井下,安监员从工具包里取出设备,对准采煤工作面按下启动键,不一会儿,仪器的屏幕上便跳出了粉尘浓度的实时数据。几年前,同样的检测需要把样本送到地面实验室,然后等上好几天才能出结果。
这款设备就是由中国矿业大学安全工程学院团队历时近4年研发的国内首台便携式振荡天平原理粉尘浓度测量仪。
相较于传统粉尘检测仪,这款设备的性能优势十分突出。数据显示,传统光学粉尘检测仪测量误差高达15%,极易受外部环境干扰;而振荡天平原理粉尘浓度测量仪则将测量误差精准控制在7.5%以内,准确度大幅跃升。
除此之外,这台设备还搭载了自主研发的一体化成型振荡管和自激振荡频率测量算法,控制电路从模拟升级为数字电路,可移植性更强。
“这款设备采用了锥形元件振荡微量天平质量传感技术。”研发团队成员、中国矿业大学安全工程学院教授郑丽娜介绍,“含尘空气通过滤膜时,粉尘被收集在锥形元件上,元件振荡频率随之发生变化,通过精准测量这种变化,就能计算出粉尘质量浓度。”这种直接称重的方式,从源头上保证了数据的精准,不受粉尘性质和环境条件影响。“让原本需耗时数天的实验室称重,如今在井下现场即可实时读取。”
从被“卡脖子”到自主研发、实现国产化,这双“国产眼睛”让高精度粉尘监测不再受制于人。现如今,这款设备已经在石圪台煤矿、大柳塔煤矿等国内多个重点煤矿投入应用;江苏省疾病预防控制中心职业病防治研究所也已采用该设备进行现场粉尘暴露精准评估,精准的数据、实时的反馈,为尘肺病防治工作贡献了徐州的科创力量。