Изокинетический отбор проб

Изокинетический отбор проб — это способ отбора пробы воздуха или газа, при котором скорость потока во входном сопле пробоотборника равна скорости набегающего потока в точке отбора. Соблюдение этого условия важно при подсчёте частиц в направленном потоке воздуха: если скорости не совпадают, концентрация крупных частиц в пробе искажается, и результат перестаёт отражать реальную запылённость.

Почему скорость отбора должна совпадать с потоком

Мелкие частицы почти невесомы и следуют за линиями тока воздуха, поэтому на них рассогласование скоростей почти не влияет. А вот крупные частицы обладают инерцией и ведут себя иначе:

• Отбор медленнее потока (субизокинетический). Часть набегающего воздуха обтекает сопло, но инерционные крупные частицы всё равно влетают внутрь — их концентрация в пробе завышается.
• Отбор быстрее потока (суперизокинетический). Пробоотборник «засасывает» лишний воздух сбоку, но крупные частицы из-за инерции за ним не поспевают — их концентрация занижается.

Только при равенстве скоростей траектории частиц не искривляются на входе, и проба точно повторяет состав набегающего потока.

Где применяют изокинетический отбор

Условие изокинетичности критично там, где воздух движется направленно с заметной скоростью:

• в зонах с однонаправленным (ламинарным) потоком — например, в критической зоне A чистого помещения (подробнее о зонах — в статье класс чистоты);
• в воздуховодах и каналах приточно-вытяжной вентиляции;
• при контроле выбросов в газоходах.

В неподвижном или слабо движущемся воздухе, где выраженного направленного потока нет, применяют изокинетические пробоотборные насадки соответствующей конструкции или отбор с учётом реальных условий.

Как это реализуется на практике

Изокинетичность обеспечивают подбором входного сопла (пробоотборной насадки) под скорость потока и расход пробоотбора счётчика частиц. Диаметр сопла рассчитывают так, чтобы линейная скорость воздуха на входе совпадала со скоростью потока в точке измерения. Такие изокинетические насадки — штатные принадлежности к счётчикам частиц, которые используют для аттестации и мониторинга чистых помещений с однонаправленным потоком.

Часто задаваемые вопросы

Что такое изокинетический отбор проб простыми словами?

Это отбор воздуха с такой скоростью, чтобы она совпадала со скоростью движущегося потока. Тогда проба точно отражает, сколько частиц на самом деле в воздухе.

Зачем нужен изокинетический отбор?

Чтобы не искажать концентрацию крупных частиц. При несовпадении скоростей инерционные частицы попадают в пробу в избытке или недостатке, и результат подсчёта становится недостоверным.

Что будет, если нарушить условие изокинетичности?

Если отбирать медленнее потока — концентрация крупных частиц завысится, если быстрее — занизится. Мелкие частицы при этом почти не страдают.

Где обязателен изокинетический отбор?

В зонах с направленным (ламинарным) потоком воздуха, например в критической зоне A чистого помещения, а также в воздуховодах и газоходах.