DE69803184T2

DE69803184T2 - Detektorröhre zum nachweisen von staub

Info

Publication number: DE69803184T2
Application number: DE69803184T
Authority: DE
Inventors: C. Jon VOLKWEIN; J. Steven PAGE; Jr. Harry DOBROSKI
Original assignee: US Department of Health and Human Services; Centers of Disease Control and Prevention CDC
Current assignee: US Department of Health and Human Services; Centers of Disease Control and Prevention CDC
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2018-06-27
Also published as: US6401520B1; CA2294135C; EP0993599B1; ES2166605T3; AU8169198A; CA2294135A1; WO1999001740A1; WO1999001740A9; EP0993599A1; DE69803184D1; AU738972B2; ATE212128T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein kurzfristige Staubprobensammlung und insbesondere ein persönliches Probeentnahmegerät, das eine Gasprobeentnahmepumpe mit niedriger Fliessgeschwindigkeit verwendet und Druckdifferenzmessungen über einem Sammelfilter in einer Detektorröhreneinrichtung liefert, die Staubmasse anzeigt.
2. Beschreibung der verwandten Technik:
Aktuelle Verfahren zur Probenentnahme und Ermitteln von in der Luft schwebendem Staub erfordern teuere Moment- und Kurzzeitüberwachungsgeräte oder gewichtsanalytische Filter. Aktuelle gewichtsanalytische Staubfiltertechniken sind mühsam. Wenn gewichtsanalytische Filter verwendet werden, ist vorsichtiges Vorwiegen und Nachwiegen zum Bestimmen der während einer Probeentnahmezeitspanne gesammelten Staubmasse erforderlich. Die bestimmte durchschnittliche Staubaussetzung für Arbeiter gegenüber gesammelten Staub während ihrer Schicht wird daher als der Gesamtstaub oder einatembare Staub identifiziert, wenn seine Probenentnahme durch einen 10 Millimeter-Zyklon erfolgt.
Eine Anzahl von Instituten und Laboren beschäftigen sich mit dem allgemeinen Bereich von Aerosolmessforschung. Eine breite Vielzahl von Techniken ist zum Sammeln von Staubprobenanteilen entwickelt worden, einschließlich der Verwendung von Gewicht, Volumen und Zeitmessungen für Bestimmungen von Staubmasse pro Kubikmeter Aussetzung. Typische in der Industrie verwendete Techniken umfassen die Verwendung eines Photomessers zum Messen der Streuung von Licht, Beta-Teilchenermittlung, bei der Staubmasse eine Beta-Quelle zum Messen von konzentrierten Staubablagerungen dämpft, Kristallfrequenzoszillatorvariationen proportional zu Staubablagerungen und dergleichen. Ein Druckabfall ist zum allgemeinen Ermitteln von Filterbeladung und zum Auswählen und Entwerfen von Filtern verwendet worden.
Eine Vorrichtung zum Messen der Ladung auf und der Dichte von in der Luft schwebenden Teilchen ist im US-Patent Nr. 4,117,715 an Hoenig offenbart, das ein manuelles Gerät beschreibt, welches zwei getrennte Druckmessöffnungen an einer verknüpften Filterbaugruppe verwendet und in dem eine handbetätigte Pumpe mit Verunreinigungen beladene Luft durch eine Reihe von Filtern saugt, um Ladung, Dichte, Masse und dergleichen zu messen. Das US-Patent Nr. 5,571,945 an Koutrakis et al. offenbart Teilchenmaterialmessungen in Gas, das in Bezug zu einer Teilchenmischkammer steht, welche einen Verteiler zum Verteilen verschiedener Proben von Teilchen auf eine Anzahl einzelner Kernporenfilter bereitstellt, die jeweils eine Pumpe für Bezugsnahme auf eine Druckreferenz verwenden, welche Proben überschüssiger sauberer Luft nimmt, um eine Druckdifferenz für Vergleichsmessungen zwischen jeder der Filterbaugruppen zu liefern. Ein System zum Messen der Menge von Teilchen, die z. B. von einem Fahrzeugverbrennungsmotor abgelassen wird, ist im US-Patent Nr. 4,633,706 an Ito et al. offenbart, welches sich auf Verbrennungsmotorteilchen bezieht, die von einem Abgas zum Identifizieren spezieller Mengen von trockenem Ruß und dergleichen entnommen werden können, und gemäß Druckabfällen über Filtern auf der Grundlage von Zeitdifferenzsignalausgaben von den mit jedem jeweiligen Filter vorgesehenen Druckgebern berechnet werden.
US-Patent Nr. 4,586,389 an Vincent et al. für ”Dust Detection” [Staubermittlung], erteilt am 6. Mai, 1986, offenbart ein tragbares Aerosolstaub-Spektrometer mit einem Einlassabschnitt-Probeentnehmereinlass mit Wirksamkeit für in der Luft getragenen Staub, die etwa menschlicher Einatmung entspricht, mit einer Hauptsammelstufe, die ein Kaskadenimpaktor ist. Solche Kaskadenimpaktoren klassifizieren Staubpartikeln und sammeln Anteile auf einer Anzahl von Sammelflächen für definierte Staubpartikelgrößenauswahlen. Eine Pumpe saugt Luft oder Gas durch das Gerät und erbringt Anteile von Staub für weitere Gewichts-, Volumen und Zeitstudien. US-Patent Nr. 4,740,220 an Mark, et al., für ”Dust Detection” [Staubermittlung], erteilt am 26. April, 1988 offenbart in ähnlicher Weise ein Staubspektrometer zum Sammeln von Staubanteilen verschiedener Größe für anschließende Analyse zum Bestimmen von Aussetzung, wobei der beschriebene Impaktor ausgelegt ist, um durch eine Person getragen und durch eine externe Pumpe betrieben zu werden. US-Patent Nr. 4,827,779 an Marple et al., für ”Cartridge Personal Sampling Impactor” [Persönlicher Patronenprobeentnahmeimpaktor] sammelt auch Staub für anschließende Analyse unter Verwendung eines kompakten Impaktordesigns.
US-Patent Nr. 5,223,439 an Rolle für ”Radon daughter dosimeter” [Radonfolgeprodukt-Dosimeter], erteilt am 29. Juni, 1993, schafft ein Radonfolgeprodukt-Dosimeter, das einen Zyklon und einen Strahlungsdetektor beabstandet von einem Filter verwendet und bei dem der Filter eingerichtet ist, um Staub- und Aerosolteilchen in Luft oder Gas von dem Auslass des Zyklons zu filtern. US-Patent Nr. 3,558,884 an Leningradskee, et al., erteilt am 26. Januar 1971, offenbart, Staub auf einem Filter zu sammeln und den Unterschied in der Eindringung von beta-radioaktivem Zerfall vor und nach Disposition als ein Verfahren zum Bestimmen von auf dem Filter aufgebrachter Staubmasse zu verwenden. US-Patent Nr. 5,056,355 an Hepher et al., für ”Dust Monitors and Dust Monitoring” [Staubüberwachungsgeräte und Staubüberwachung], erteilt am 15. Oktober, 1991, bezieht sich auf die Verwendung eines piezo-elektrischen Kristalls als einen Staubdetektor, wobei auf die Oberfläche des Kristalls aufprallender Staub die Schwingungsfrequenz im Verhältnis zu der auf dem Kristall aufgebrachten Staubmasse zum Messen des gesammelten Staubs ändert. US-Patent Nr. 5,514,562 an Saugmann, et al., ”Method and an Apparatus for Currently Measuring the Presence of Traces of an Undesired Substance in Air” [Verfahren und eine Vorrichtung für aktuelle Messung des Vorliegen von Spuren einer unerwünschten Substanz in Luft], erteilt am 7. Mai 1996, verwendet chemische Reaktionsbereitschaft zum Bewirken einer Änderung in einer Lösung für optische elektronische Ermittlung unter Verwendung einer Photodiode und eines gegenüberliegenden Spektrophotometers.
Eine Anzahl von Gasermittlungstechniken sind im technischen Gebiet umfassend bekannt, einschließlich Sorbensröhrenanwendungen mit Probeentnahmepumpen für Gas niedriger Fließgeschwindigkeit unter Verwendung von Gasdetektorröhren gepackt mit Farbmesschemikalien, die mit Gas reagieren, das mit der Probeentnahmepumpe in das Gasdetektorrohr gesogen wird, um einen farbgebenden Stoff anzuzeigen, der die bestimmte Gasprobe identifiziert. US-Patent Nr. 4,254,657 an Leichnitz, et al. für ”Gas Detector and Meter Employing Indicator Tubes” [Gasdetektor und -messer, der Indikatorröhren verwendet], erteilt am 10. März 1981, offenbart eine Gasermittlungs- und Messeinrichtung, mit der das Gas oder die Luft, das/die zu untersuchen ist, in einen Test- oder Messbehälter so wie eine Indikatorröhre mittels eines Zuführsystems gebracht wird, das eine Saugpumpe und einen Druckmesser zum Pumpen des zu testenden Gases durch eine Verbindungsleitung umfasst. US-Patent Nr. 3,861,216 an Wachter, et al., für ”Measuring Device Having Means for Applying a Selected Pressure to a Pressured Vessel” [Messeinrichtung mit Mitteln zum Anlegen eines ausgewählten Drucks an einen Druckbehälter], erteilt am 21. Januar, 1975, und US-Patent Nr. 3,861,217 an Rabenecker et al., für ”Gas Detection Device” [Gasermittelungsgerät], erteilt am 21. Januar 1975, betreffen Verfahren zum Verwenden von Gasdruck zum Saugen einer Probe in eine Gassammeleinrichtung.
Es besteht ein Bedarf an einer kostengünstigen kurzfristigen Bestimmung von persönlicher Staubaussetzung zum Unterstützen bei der Sicherstellung der Atemgesundheit von Arbeitern, welche die Notwendigkeit der Verwendung der momentan verwendeten, teuren, zeitraubenden und mühsamen Techniken beseitigt. Darüber hinaus benötigt die Bergbauindustrie ein einfaches und kostengünstiges Staubdosimeter, das auch größere Anwendung in der allgemeinen Industrie haben kann, wo Staub eine Bedeutung hat. Es wäre besonders vorteilhaft, ein Standardgerät als Staubermittlungseinrichtung und für Echtzeit-Staubdosimetrie zu schaffen, um Bewertung von Staubaussetzung zu unterstützen und die Atemgesundheit von Arbeitern sicherzustellen, die in Umgebungen arbeiten, wo Staub eine Bedeutung hat.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die hier offenbarte Staubdetektorröhreneinrichtung liefert ein persönliches Probeentnahmeverfahren und eine solche Vorrichtung für Echtzeit-Dosimetrie von einatembarem Staub für Staubaussetzungsbewertung mit kommerzieller Verwendbarkeit, die durch mögliche Verteilung durch enge Beziehung zu den heute für Gasermittlung verwendeten, vorliegenden Gasdetektorröhren verstärkt wird. Die aktuellen Gasermittlungstechniken der Verwendung von Gasprobeentnahmepumpen und Gasermittlungsröhren hat kleine Pumpen mit konstantem Durchfluss und Konstantdruckpumpen umfassend für Sorbensröhrenanwendungen verfügbar gemacht. Durch Standardisieren einer Staubdetektorröhre mit anderen Typen von Gasdetektorröhren, werden die Kosten und Notwendigkeit für getrennte Staubmesseinrichtungen beseitigt, da die selbe Pumpe vorteilhaft zum Messen sowohl von Staub als auch Gas verwendet werden kann.
Die Staubermittlungsröhre für Staubaussetzungsbewertung hilft beim Sicherstellen von Atmungsgesundheit. Eine Ausführungsform verwendet eine Probeentnahmepumpe für Gas niedriger Fließgeschwindigkeit mit einem Druckgeber für Druckdifferenzmessungen über einem Glasfaser-Sammelfilter in einer Einwegdetektorröhre oder Staubermittlungseinrichtung gekoppelt an den Pumpeneinlass. Die Staubermittlungseinrichtung umfasst ein längliches röhrenförmiges Element, wobei der Filter zwischen dem nahen und entfernten Ende der Röhre zum Einfangen von Staubmasse angeordnet ist. Ein Druckgeber am nahen Ende misst den Druck von dem Gasstrom. Die Pumpe saugt den Gasstrom durch die Staubermittlungseinrichtung vom entfernten Ende zu dem nahen Ende, wobei die Staubmasse am Filter eingefangen wird.
Kurz zusammengefasst, betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für Echtzeit-Staubdosimetrie unter Verwendung der Probeentnahmepumpe mit einer Einlassöffnung, die an die Staubermittlungseinrichtung oder -Röhre zum Ermitteln von Staubmassenaussetzung unter Verwendung von Druckdifferenzmessungen gekoppelt ist. Die Röhre ist länglich, wobei der Sammelfilter darin zum Einfangen von Staubmasse angeordnet ist. Die an die Pumpe gekoppelte Staubermittlungseinrichtung saugt den Gasstrom durch dieselbe und fangt ausgewählte Staubmasse am Sammelfilter ein. Die Druckdifferenz zwischen der Pumpenseite des Sammelfilters und der Atmosphäre zeigt die angehäufte, eingefangene Staubmasse an.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Staubdetektorröhreneinrichtung zu schaffen, die die Nachteile und Probleme der Staubdosimetriegeräte des Standes der Technik überwindet.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Staubermittlungsröhre für Echtzeit-Staubdosimetrie zu schaffen.
Es ist noch einer weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für Echtzeit-Staubdosimetrie zu schaffen.
Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einer Person mit gewöhnlichen Kenntnissen in diesem Gebiet nach einer Durchsicht der folgenden Beschreibung und Patentansprüche im Licht der beigefügten Zeichnungen einfallen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Vorrichtung 10, die die vorliegenden Erfindung verkörpert und Echtzeit-Staubdosimetrie liefert;
2 zeigt eine Staubdetektorröhre im Querschnitt zur Verwendung in der Vorrichtung 10;
3 zeigt korrelierte Druckdifferenzmessungen und Messung von angehäufter einatembarer Staubmasse gemäß der Erfindung.
4 ist ein Kurvenbild von Staub- und Druckanstieg im Verlauf der Zeit für einen typischen Test, Pocahontas-Kohle Nr. 4;
5 ist ein Kurvenbild, dass die typische Reaktion eines Dosimeters auf einen speziellen Kohlentyp, Illinois Nr. 6 zeigt; und
6 ist ein Kurvenbild, dass Ergebnisse von 112 Tests an allen Kohletypen zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
Nun bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 1 und 2, ist dort eine die vorliegenden Erfindung verkörpernde Vorrichtung für Echtzeit-Staubdosimetrie allgemein gezeigt und durch die Ziffer 10 identifiziert, welche eine Staubdetektorröhre 12 verwendet. Die hier als die Staubdetektorröhre 12 beschriebene Einrichtung umfasst einen Vorabscheider 14 zum Entfernen von nichteinatembarem Staub und Feuchtigkeit am entfernten Ende, und eine Druckgeberöffnung 16, wo der Druck außerhalb gemessen werden kann, der mit Staubfilterbeladung an einer Hülse 18 des entfernten Endes der Staubdetektorröhre 12 korreliert. Eine Pumpe 20 ist hierin als eine konventionelle Gasprobeentnahmepumpe mit einer Einlassöffnung 22 zum Koppeln mit der Hülse 18 der Staubdetektorröhre vorgesehen. Auf diese Weise ist die Staubdetektorröhre 12 zur Verwendung mit der Pumpe 20 vorgesehen, wie eine Gasprobeentnahmeröhre zur Verwendung in Sorbensröhrenanwendungen mit einer Probeentnahmepumpe niedriger Fließgeschwindigkeit so wie der Pumpe 20 versehen sein würde.
Die Pumpe 20 umfasst eine Flüssigkristallanzeige 24, die eine direkte Auslesung von Fließgeschwindigkeit, Luftvolumen, Rückdruck und dergleichen als ein numerischer Anzeiger zum Anzeigen solcher Messungen liefert. Drucktasten 26a, 26b und 26c sind an der Pumpe 20 als ein mehrere Tasten umfassendes Tastenfeld zum Programmieren der Pumpe 20 und Einstellen von Fließgeschwindigkeits- oder Druckanforderungen und dergleichen vorgesehen. Typischerweise sorgen Gasprobeentnahmepumpen so wie die Pumpe 20 für Programmierung von konstanter Fließgeschwindigkeit oder konstanten Druckbetriebsarten in Sorbensröhrenanwendungen.
Nun übergehend zu 2, ist die Staubsammelröhre 12 im Querschnitt gezeigt, wobei der Vorabscheiderabschnitt 14 den Vorabscheiderfilter 28 zum Definieren der Größe des Staubs und zum Entfernen von Feuchtigkeit umfasst. Alternativ kann der Vorabscheiderfilter 28 durch einen Zyklonvorabscheider oder dergleichen zum Auswählen von Staubteilchengrößen ersetzt werden. Der nächste Abschnitt der Staubdetektorröhre 12 umfasst einen Sammelfilter 30, der innerhalb der Staubdetektorröhre 12 zwischen dem nahen und entfernten Ende derselben zum Einfangen von Staubmasse aus der Gas- oder Luftprobe auf einer Oberfläche des Staubsammelfilters angeordnet ist. Der Sammelfilter 30 wird in der Staubdetektorröhre 12 mit einem Filterhalter 32, der an die Hülse 18 anstößt, und einem O-Ring 34 gehalten, der den Sammelfilter 30 von gegenüberliegenden Seiten hält.
Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Staubdetektorröhre 12 ein nahes Ende 36 und ein entferntes Ende 38, worin ein Vorabscheiderabschnitt 40 einen unwirksamen porösen Filter 28 oder irgendein anderes Mittel zum Unterteilen des gesammelten Staubs nach Teilchengrößen umfassen kann, hierin kann der Vorabscheiderabschnittsfilter mehrere Zoll lang sein. Die nächste Stufe 42 umfasst den Sammelfilter 30 in einem Bereich, in dem Druck der angehäuften Staubbeladung am Sammelfilter 30 entspricht. Die letzte Stufe der Staubdetektorröhre 12 umfasst einen Abschnitt 44 im nahen Ende 36, in dem der Druckgeber 16 so in der Hülse 18 angeordnet ist, dass in dem nahe Ende 36 durch den Druckgeber 16 gemessener Druck beim Erzeugen einer Druckdifferenzberechnung von dem Rückdruck am entfernten Ende 38 der Staubdetektorröhre 12 verwendet werden kann. Das entfernte Ende 38 umfasst den leichten Widerstand des Vorabscheiderfilters 28.
Die an den Einlass der Pumpe 20 am nahe Ende der Staubdetektorröhre 12 gekoppelte Staubdetektorröhre 12, d. h. an die Hülse 18, ermöglicht das Saugen eines Stroms von Gas oder Luft durch die Staubdetektorröhre 12 vom entfernten Ende 38 zu dem nahen Ende 36 hin, wie durch den Pfeileinlass des entfernten Endes angezeigt ist, wobei die Stelle 46 Luft- oder Gasstrom zeigt, der in die Staubdetektorröhre 12 fließt. Dementsprechend ermöglicht in Übereinstimmung mit der Bezugsziffer 46 fließende Luft das Einfangen von Staubmasse an einer ersten Oberfläche des Sammelfilters 36. Der Druck von dem Gas- oder Luftstromeinlass 46 zu der Stelle am nahen Ende der Staubdetektorröhre 12 gemessen durch den Druckgeber 16 kann mit einer Rückdruckmessung verwendet werden, die durch die Pumpe 20 zum Anzeigen der durch die erste Oberfläche des Sammelfilters 30 eingefangenen angehäuften Staubmasse geliefert werden kann. Dementsprechend zeigt eine Druckdifferenz über dem Sammelfilter 30 eine angehäufte Staubmasse an.
Die Staubdetektorröhre ist ausgelegt, um kostengünstige kurzfristige (Stunden) zeitbewertete durchschnittliche Staubaussetzungsdaten direkt an Arbeiter zu liefern. Unter Annahme einer mit derjenigen konventioneller Gasdetektorröhren kompatiblen Form kann die Staubdetektorröhrenvorrichtung 12 mit einer jeglichen Niedrigvolumenpumpe verwendet werden, die elektronisch Pumpenrückdruck messen kann. Durch Standardisieren der Staubdetektorröhre mit anderen Typen von Detektorröhren können Kosten für getrennte Staubmesseinrichtungen beseitigt werden, da die selbe Pumpe zum Messen sowohl von Staub als auch Gas verwendet werden kann und als ein kostengünstiges leichtes persönliches Staubdosimeter bereitgestellt wird. Auf diese Weise werden Staubmessungen für alle bezahlbar und kleinere Betriebe werden ein ökonomisches Mittel zum Messen von Staub und Liefern von verbessertem Schutz von Arbeitergesundheit zur Verfügung haben. Die Vorrichtung 12 könnte die aktuelle, mühsame jedoch rechtlich erforderliche gewichtsanalytische Staubfiltertechnik ersetzen. Die Detektorröhre 12 erfüllt daher den Bedarf für eine kostengünstige kurzfristige Bestimmung von persönlicher Staubaussetzung zur Unterstützung beim Sicherstellen der Atemgesundheit von Arbeitern.
Das Gerät 10 umfasst die Vorrichtung 12, die ein ausreichend genaues Dosimeter für Echtzeit-Überwachung zum Warnen von Bergarbeitern, wenn hohe Pegel von einatembarem Staub vorgelegen haben, bereitstellt, so dass korrigierende Maßnahmen ergriffen werden können. Die Vorrichtung 12 besteht aus drei Abschnitten: der erste (40) begrenzt die Größe des Staubs und entfernt Feuchtigkeit, der zweite (42) verwendet einen Filter, dessen Druckdifferenz der angehäuften Staubbeladung entspricht, und der letzte Abschnitt (44) umfasst einen Druckgeber. Die persönliche Dosimeter-Staubdetektorröhre 12 würde aus einem Einweggrößenklassierapparat für einatembaren Staub, einem 8 mm-Glasfaserfilter 30 (2) und der kommerziell erhältlichen Pumpe 20 niedriger Fließgeschwindigkeit mit eingebautem Druckabfallanzeiger bestehen. Die Größe der Pumpe 20 beträgt ungefähr 11 × 6 × 4 cm und sie wiegt ungefähr 150 g. Elektronisch gesteuerte Pumpen vereinfachen die Pumpenauswahl. Eine solche erhältliche Pumpe ist die Pocket Pump^TM, die durch SKC Inc., Eighty Four, Pennsylvania hergestellt wird. Die Pumpe 20 ist so spezifiziert, dass sie einen Fließgeschwindigkeitsbereich von 20 bis 250 ml/min liefert. Für die beschriebene Ausführungsform des Geräts 10 wurde die Pumpe 20 jedoch modifiziert, um eine Fließgeschwindigkeit von 265 ml/min zu liefern. Das attraktive Merkmal dieser Pumpe umfasst einen eingebauten Druckgeber, und Echtzeit-Anzeige eines Filterrückdrucks, tatsächlich sicher, klein, leicht und leise. Hinzufügung eines hörbaren Alarms wäre bei Bedarf einfach. Der momentane Einzelhandelsverkaufspreis der Pumpe beträgt ungefähr $680,00.
Die Vorrichtung 12 soll eine kostengünstige(Einweg-)Komponente sein, die etwa der Definition von einatembarem Staub der Internationalen Standardorganisation (ISO) entspricht, Wasser abweisen kann, und in einer beliebigen Ausrichtung betätigt werden kann. Im Prinzip kann ein Größenklassierapparat für eine jegliche Fließgeschwindigkeit auslegt werden.
Eine Alternative zu einer 10 mm-Zyklonvorklassiertechnik verwendet zu unserem Vorteil die typischen Nachteile praktisch aller Staubfilterkonzepte. Genau ausgedrückt, liefert der Vorklassierapparat: (1) beinahe 100 Prozent Filterung von Teilchen mit äquivalentem aerodynamischem Durchmesser (Equivalent Aerodynamic Diameter, BAD) größer als 7 Mikron, (2) ermöglicht Prozenteindringungen von einatembaren Teilchengrößen, und (3), ohne bedeutsame Druckbegrenzung, entweder zu Beginn oder während Probensammlung. Diese Eigenschaften sind diejenigen, die gewöhnlich mit Filtern niedriger Wirksamkeit verknüpft werden. Zyklontechniken können jedoch auch als der Vorklassierapparat 40 zur Verwendung mit der Vorrichtung 10 verwendet werden.
Eine brauchbare persönliche Probeentnahmeeinrichtung gewährleistet:

1. Der Vorabscheider muss verfeinert sein, um die ISO-Definition von einatembarem oder thorakalem Staub zu erfüllen.
2. Filterdruckabfallmerkmale sind gegenüber verschiedenen Zusammensetzungen und Größen von Staub getestet.
3. Demonstration von Äquivalenten zwischen der Druckdifferenzmessung über dem Sammelfilter der Staubröhre und konventioneller Staubausrüstung.

Ein hier als der Vorabscheider 40 gezeigter ”ineffizienter Filter”-Vorabscheider stellt eine lange schmale Kammer dar, die der Staub durchqueren muss. Die Auswahl eines Packungsmaterials geeigneter Größe kann den nichteinatembaren Staub abweisen und nur dem einatembaren Staub ermöglichen, den Druckabfallmessfilter zu erreichen. Außerdem könnte das Packungsmaterial hydrophil zum Verhindern ausgestaltet werden, dass Wasser den Druckabfallfilter erreicht. Kommerzielle poröse Schäume wirken als Größenauswahlmittel und können auch in dieser Anwendung verwendet werden. Aitken, R. J., J. H. Vincent und D. Mark ”Application of Porous Foams as Size Selectors für Biologically Relevant Samplers” [Anwendung von porösen Schäumen als Größenauswählmittel für biologisch relevante Probeentnahmeeinrichtungen], Appl. Occup. Environ. Hyg. J. 8(4) April 1993, ist auf Verfahren zum Auswählen von Staubfiltern allgemein gerichtet und kann beim Identifizieren des passenden Vorabscheiderfilters 28 verwendet werden.
Mehrere Echtzeit-Teilchengrößenverteilungs-Messinstrumente stehen zur Verfügung, die zum Durchführen schneller Mediendurchdringungstests von Medien benötigt werden (siehe, z. B. National Institute for Occupational Safety and Health [Nationales Institut für Arbeitsschutz und Gesundheit], NIOSH (Morgantown, WV). Größenverteilungsmessungen können an einer großen Anzahl verschiedener Vorklassiermedien zum Auswählen der Vorklassiereinrichtung vorgenommen werden. Bei einer großen Anzahl potentieller Materialien und Parameter, wird erwartet, dass ein Vorklassiermedium, das etwa der ISO-Durchdringungskurve entspricht, erhalten werden kann. Eine empirische Lösung für dieses Problem kann aufgrund der Komplexität der Wechselwirkungen in einem solchen Vorabscheider 40 bevorzugt sein. Ein anderes Merkmal ist, dass der Vorabscheider 40 einen geringfügigen oder konstanten Druckabfall bei Staubzurückhalten aufweisen sollte.
Verschiedene Medien wurden hinsichtlich ihrer Durchdringungsfunktionen untersucht, obwohl mehrere potentielle Medien sinnvoll an diesem Punkt basierend auf mehreren Kriterien bevorzugt werden können. Erstens sollte das Vorklassiermerkmal einheitlich von Einheit zu Einheit sein. Obwohl Fasermedien nicht ausgeschlossen sind, scheinen diese nicht die Einheitlichkeit zu bieten, die durch Verwendung von Drallschichtmedien erhalten werden. Eine Drallschicht bietet die Vorteile von Schicht/Betteinheitlichkeit so wie direktem Einschluss eines Trocknungsmittels zum Extrahieren von Feuchtigkeit aus der staubbeladenen Luft vor Sammlung durch das Dosimeter. Potentielle Materialien dieses Typs umfassen die körnigen Trocknungsmittel so wie Silica-Gel. Andere körnige Materialien umfassen Polystyrolkügelchen, die, obwohl sie nicht die inhärente Trocknungsfähigkeit von Trocknungsmitteln enthalten, ein verbessertes Sammlungspotential aufgrund des hohen Grads inhärenter elektrostatischer Ladungseigenschaften dieses Materials bieten. Außerdem können Trocknungsmittel als ein sekundäres Medium zum Durchführen der Trocknung hinzugegeben werden.
Doboski, H. Jr., et al, ”Differential Pressure As a Means of Estimating Respirable Dust Mass an Collection Filters” [Druckdifferenz als ein Mittel zum Bestimmen von einatembarer Staubmasse auf einem Sammelfilter], zweite Internationale Konferenz über Gesundheit von Bergarbeitern, Pittsburgh, PA, 11–13. November, 1995, spricht allgemein die Auswirkungen von Staubbeladungsdruckdifferenz über einem Filter an. Verwendung von Druckdifferenzverfahren in dem Aufbau der Detektorröhre 12 kombiniert mit Druckmess-Gasprobeentnahmepumpen liefert ein vorteilhaftes Verfahren zum Überwachen von Arbeiteraussetzung gegenüber Staub durch Ausnutzen des Röhrenaufbaus. Im Prinzip würde die Vorrichtung einen Glasfaserfilter so wie den verwenden, der durch Dobroski et al. identifiziert und charakterisiert wurde und gute Korrelation zwischen Druckabfall und Staubbeladung aufweist.
BEISPIEL 1:
Zwei Versuche wurden zur Bestätigung durchgeführt, dass Verwendung einer Pumpe niedriger Fließgeschwindigkeit und Überwachung des Filterrückdrucks eines Filters mit kleinem Oberflächeninhalt mit Staubkonzentration korreliert. Dies waren vorläufige Tests, die zum Bestätigen des Konzepts ausgelegt waren. In diesem Test wurde keine Vorklassierung verwendet. Staub wurde in einer Kalibrierstaubkammer unter Verwendung eines Fließbettstaubgenerators von Thermo Sytems International, St. Paul, Minnesota suspendiert, der 80% Pittsburg Seam A Kohlenstaub Siebnummer minus 200 enthielt. Staubkonzentrationen wurden in der Kammer unter Verwendung eines Echtzeit-Aerosolüberwachungsgeräts (RAM) überwacht.
Zwei Filterhaltebaugruppen wurden aus 3/8 Zoll (9,53 mm) Kupferrohrmaterial und 7/16 Zoll (11,11 mm) Kunststoffrohrmaterial hergestellt. Ein 3/8 Zoll (9,53 mm) Faserstützpolster wurde auf die Kupferröhre gelegt und eine 3/4 Zoll (11,05 mm) Hülse aus Kunststoffrohrmaterial wurde halb über die Kupferröhre gelegt und hielt das Faserstützpolster. Ein 3/8 Zoll (9,53 mm) Korkbohrer wurde zum Schneiden eines Abschnitts von einem Glasfaserfilter des Pallflex Typs T60A20 verwendet. Dieser Filter wurde auf dem Stützpolster vorgesehen und ein 1/4 Zoll (6,35 mm) O-Ring wurde in das Kunststoffrohr zum Halten des Glasfaserfilters an richtiger Stelle eingeführt. Dies hinterlies eine Fläche von 1/4 Zoll (ungefähr 8 mm) Durchmesser verfügbar für Staubsammlung auf dem Filter. Die Gesamtlänge der aufgebauten Staubdetektorröhre beträgt etwa 2 Zoll (5,08 cm).
Zwei Pocket Pumpen 20, Pumpe eins und Pumpe zwei, eingestellt auf 200 ml pro Minute Fließgeschwindigkeit wurden außerhalb der Staubkammer platziert und an die Filterhalter angeschlossen, die innerhalb der Kammer angrenzend an den RAM-Zykloneinlass angeordnet waren. Die Pumpen wurden zum Überwachen des Filterrückdrucks eingestellt. Tests wurden eine Stunde lang durchgeführt und Filterrückdruck und Gesamtstaubkonzentration von dem RAM wurden in Abständen von 5 Minuten kontrolliert. Druckdifferenz und angehäufte einatembare Staubmasse wurden berechnet und aufgezeichnet. 3 zeigt die Korrelation zwischen angehäufter einatembarer Masse und Gesamtstaubdruck(Y-Achse)-Einschränkung auf dem Filter über den Verlauf der Stunde (Zeit, X-Achse). Die Kurven für Druckdifferenz (mm·H_g) für Pumpe eins (Kurve 48) und Pumpe zwei (Kurve 50) korrelieren allgemein mit dem als Kurve 52 gezeigten angehäuften Staub (mg.) oder verfolgt diese. (1 mmHg gleich 133.32 Pa).
BEISPIEL 2:
Sechs Typen von Kohlegrubenstaub wurden unter Verwendung einer Fließbettstaubzuführung in einer Staubkammer von 1 Kubikmeter suspendiert. Staubkonzentrationen wurden kontinuierlich mit einem Echtzeit-Aerosolstaubüberwachungsgerät kontrolliert. Persönliche gewichtsanalytische Probeentnahmeeinrichtungen in Sätzen von 3 wurden 1,2 und 3 Stunden lang laufen gelassen. Die Ergebnisse der einzelnen Probeentnahmeeinrichtungen wurden für jeden Zeitabschnitt gemittelt und die mittlere und Standardabweichung wurden aufgezeichnet. Staubdosimeter wurden parallel mit den persönlichen Probeentnahmeeinrichtungen in zwei Gruppen von drei laufen gelassen. Die persönlichen Probeentnahmeeinrichtungen wurden abwechselnd in zwei parallelen Reihen auf beiden Seiten der Dosimeterröhren angeordnet. Die Druckgeberablesungen von den Dosimeterpumpen wurden in Abständen von 10 Minuten aufgezeichnet und wurden zum graphischen Darstellen der Ergebnisse von kulminiertem Druckanstieg verwendet. Zu den entsprechenden Laufzeiten für die persönlichen Probeentnahmeeinrichtungen wurde der kulminierte Druck jeder Gruppe von 3 Dosimetern gemittelt und die mittlere und Standardabweichung wurden aufgezeichnet.
Persönliche Probeentnahmeeinrichtungen wurden durch Einstellen der Fließgeschwindigkeiten der Pumpen auf 1,7 Liter pro Minute vorbereitet. Filter wurden vorhergehend und anschließend am gleichen Tag in einer Wiegeeinrichtung in gesteuerter Atmosphäre gewogen. Die Filter wurden in der gesteuerten Atmosphäre 15 Minuten lang vor Wiegen äquilibriert. Die persönliche Probeentnahmeeinrichtung führt die Staubprobe durch einen 10 mm Nylonzyklon zum Trennen grober von einatembaren Teilchen, wobei die letzteren auf dem Filter zum Wiegen vorgesehen werden.
Staubdosimeter wurden durch Einstellen der Fließgeschwindigkeit der SKC-Pocket Pumpe auf 0,265 Liter pro Minute vorbereitet. Dosimeterfilter wurden in der gleichen Weise wie die persönliche Probeentnahmeeinrichtung gewogen. Die Filter wurden in die Staubdosimeterröhre gesetzt, die Befestigungen festgezogen und durch Eintauchen in Wasser auf Leckage geprüft, während sie mit etwa 2 psi (13,79 kPa) Druckluft für jeden Test unter Druck gesetzt wurden. Die Röhren wurden dann innerhalb der Staubkammer mit ihren Einlässen senkrecht zu dem vertikalen Luftstrom niedriger Geschwindigkeit innerhalb der Kammer gruppiert.
Aerodynamische Größenverteilungen des fein verteilten Staubs wurden mit einem persönlichen Marple-Impaktor gemessen, der bei einer Fließgeschwindigkeit von 2 Liter pro Minute betrieben wurde. Diese Messungen wurden für jeden getesteten Kohletyp vorgenommen. Die Probeentnahmeeinrichtungen wurden vorbereitet, vorhergehend und anschließend am Tag des Tests gewogen. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung von Standardverfahren für kulminierte Verteilung analysiert und die mittleren aerodynamischen Massendurchmesser und geometrische Standardabweichung wurden aufgezeichnet.
Kohlestaube wurden von unterirdischen Kohlengruben erhalten und wurde im Forschungszentrum Pittsburgh auf Siebnummer minus 325 (< 45 μm) gemahlen und dimensioniert, mit der Ausnahme der Pittsburgh-Kohle, die auf 80% Siebnummer minus 200 (80% < 75 μm) dimensioniert wurden. Der einen Teilmenge von Keystone-Kohle wurden 8 Gewichtsprozent gemahlenes Minusil (90% weniger als 5 Mikron)-Siliciumdioxid hinzugefügt. In allen 6 Typen von Kohlestauben wurde getestet.
Der Druckanstieg aufgrund von Staubbeladung über die Zeit zeigt ein lineares Verhältnis mit der Zeit an. 4 ist ein typisches Ergebnis von einem einzelnen Test bei Verwendung von Kohle Pocahontas Nr. 4. Andere Kohletypen führen zum Erhalt linearer ähnlicher Ergebnisse. Die schrittartige Funktion in den Druckdatenpunkten wird durch den digitalen Prozessor des Druckgebers verursacht. Es liegt weiter ein gewisser leichter Drift in der angehäuften Staubmasse vor, der höchstwahrscheinlich uneinheitlicher Staubzuführung zuzuschreiben ist.

Die Daten für jeden Kohletyp zeigen einen guten Vergleich zu den Ergebnissen der persönlichen Probeentnahmeeinrichtung. Der direkte Vergleich des Druckanstiegs des Staubdosimeters mit Konzentrationen der persönlichen Probeentnahmeeinrichtungen, die parallel für den Kohletyp Illinois Nr. 6 durchführt wurden, ist durch das Beispiel in 5 gezeigt. Die Daten zeigen eine Leistungsfunktion als das beste vorhersagende Verhältnis mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,94 an. Andere Kohletypen in Tabelle 1 zeigen ähnliche vorhersagende Verhältnisse mit Korrelationskoeffizienten an, die von 0,87 bis 0,97 variieren, jedoch mit etwas unterschiedlichen Anstiegen. Wenn das Staubdosimeter für einzelne Kohletypen kalibriert war, wurde ein vorhersagendes Verhältnis von +/–25% erreicht. TABELLE 1: ANSTIEG UND KORRELATIONSKOEFFIZIENTEN FÜR ALLE GETESTETEN KOHLETYPEN

Kohletyp	Y =	R₂
Keystone mit 8% Siliciumdioxid	1,5161x^0,6874	0,87
Keystone	1,2513x^0,7205	0,93
Freeport	0,9264x^0,8223	0,91
Illinois Nr. 6	1,8551x^0,6025	0,94
Pocahontas Nr. 4	1,4776x^0,743	0,97
Pittsburgh	2,1123x^0,7607	0,96

Für alle in 6 aufgezeichneten Kohletypen ist das Verhältnis zwischen Dosimeterdruck und Konzentrationen persönlicher Probeentnahmeeinrichtungen sichtbar. Der Korrelationskoeffizient fällt jedoch auf 0,72 mit einem Anstieg von y = 1,4533x⁷¹²⁹. Es wird darauf hingewiesen, dass beinahe alle Daten innerhalb +/–50% der Anstiegsfunktion fallen. Von weiterem Interesse ist, dass Daten nahe und über dem PEL von 2 mg/m³ alle in das +/–25% Kriterium fallen. Bei einem minimalen Wert deuten die Daten an, dass das Dosimeter europäische Kriterien (+/–50%, 95% der Zeit) für eine industrielle Hygieneüberwachungseinrichtung erfüllt. Wenn die Einrichtung für einen Kohletyp kalibriert ist, kann die Einrichtung NIOSH-Kriterien für einen Erfüllungsstandard (+/–25%, 95% der Zeit über einen Bereich von ½ x bis 2 x des PEL) erreichen.
Basierend auf den beschriebenen Versuchen liegt ein Verhältnis zwischen dem Staubdosimeterdruck und der durch die konventionellen persönlichen Probeentnahmeeinrichtungen gesammelten Masse vor. Für die getesteten Kohletypen existiert allgemein eine Korrelation, so dass das Dosimeter als ein Überwachungsinstrument verwendet werden kann.

Claims

Vorrichtung für Echtzeit-Staubdosimetrie, umfassend: Mittel zum Saugen eines Stroms einer Gasprobe mit einer Staubmasse in eine Staubermittelungseinrichtung, die ein längliches röhrenförmiges Element mit einem nahen Ende und einem entfernten Ende aufweist; Mittel zum Filtern innerhalb des röhrenförmigen Elements zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende zum Einfangen von Staubmasse aus dem Gas unter Verwendung eines Filters mit einer zu dem entfernten Ende gerichteten ersten Oberfläche und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche, die zu dem nahen Ende gerichtet und innerhalb des röhrenförmigen Elements angeordnet ist, wobei der Gasstrom an dem nahen Ende durch das röhrenförmige Element von dem entfernten Ende gesogen und die Staubmasse an der ersten Oberfläche des Filters eingefangen wird; Mittel zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements; Mittel zum Bestimmen einer durch die erste Oberfläche des Filters eingefangenen Staubmassenmenge im Verhältnis zu einer über dem Filter entwickelten, unter Verwendung des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements betrachteten Druckdifferenz; und Mittel zum Integrieren der eingefangenen Staubmassenmenge über die Zeit wie bestimmt für eine Messung der angehäuften Staubmasse.
Vorrichtung für Echtzeit-Staubdosimetrie, umfassend: eine Probeentnahmepumpe mit einem Einlass zum Saugen eines Gasstroms in die Pumpe, wobei die genannte Probeentnahmepumpe einen Rückdruckgeber zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem gesamten Rohr umfasst, welcher am nahen Ende des röhrenförmigen Elements gemessen wird; eine Staubermittelungseinrichtung, die an den Einlass der Pumpe gekoppelt ist und umfasst: ein längliches röhrenförmiges Element mit einem nahen Ende und einem entfernten Ende; einen Sammelfilter, der innerhalb des röhrenförmigen Elements zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende zum Einfangen von Staubmasse aus dem Gas positioniert ist, wobei der genannte Filter eine zu dem entfernten Ende gerichtete erste Oberfläche und eine entgegengesetzte zweite Oberfläche aufweist, die zu dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements gerichtet ist, und einen Druckgeber an dem nahen Ende des genannten röhrenförmigen Elements zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements; wobei die Staubermittlungseinrichtung an den Einlass der Pumpe an dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements gekoppelt ist, um den Gasstrom durch das röhrenförmige Element von dem entfernten Ende zu dem nahen Ende zu saugen und die Staubmasse an der ersten Oberfläche des Filters einzufangen; und wobei eine Druckdifferenz über dem Filter unter Verwendung des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements bestimmt wird und die angehäufte Staubmasse anzeigt, die durch die erste Oberfläche des Filters eingefangen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Pumpe eine Probenentnahmepumpe für Gas niedriger Fließgeschwindigkeit aufweist, die eine im wesentlichen konstante Fließgeschwindigkeit zum Saugen eines einheitlichen Gasvolumens über vorbestimmte Zeitabschnitte von dem entfernten Ende zu dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Pumpe ein Integriergerät zum Integrieren der Menge von eingefangener Staubmenge in Verlauf der Zeit wie bestimmt für eine Messung von angehäufter Staubmasse aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Druckdifferenz über dem genannten Filter unter Verwendung des durch den Druckgeber der Staubermittlungseinrichtung gemessenen Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements und des Drucks von dem Gasstrom in dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements bestimmt wird, der durch den Rückdruckgeber der Pumpe gemessen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, die ein Ziffernanzeigegerät zum Anzeigen wenigstens einer der Druckdifferenz, der Druckmessung von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Ziffernanzeigegerät eine elektronische Anzeige an der Pumpe zum Anzeigen der Messung von dem Gasstrom an dem Druckgeber darstellt, der an dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements gemessen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Staubermittlungsgerät einen Staubgrößen auswählenden Vorabscheider am entfernten Ende des röhrenförmigen Elements zum Zurückhalten eines größenbestimmten Anteils der Staubmasse in dem Vorabscheider aufweist, der die Größe des Staubs in dem Gas definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Staubermittlungseinrichtung für einmaligen Gebrauch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Vorabscheider Feuchtigkeit aus dem Gas an dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements vor dem Sammelfilter entfernt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Vorabscheider einen geringfügigen Druckabfall an dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements erzeugt, wenn die Pumpe das Gas durch die Staubermittelungseinrichtung saugt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Vorabscheider einen konstanten Druckabfall an dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements erzeugt, wenn die Pumpe Gas durch die Staubermittlungseinrichtung saugt.
Staubermittelungsrohr für Echtzeit-Staubdosimetrie, umfassend: ein längliches röhrenförmiges Element mit einem nahen Enden und einem entfernten Ende, wobei das nahe Ende zum Aufnehmen einer Probeentnahmepumpe ausgelegt ist, die einen Rückdruckgeber zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem gesamten Rohr bereitstellt, welcher an dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements gemessen wird; einen Sammelfilter, der innerhalb des genannten röhrenförmigen Elements zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende positioniert ist, wobei der Filter eine zu dem entfernten Ende gerichtete erste Oberfläche und eine entgegengesetzte zweite Oberfläche aufweist, die zu dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements gerichtet ist, wobei ein am nahen Ende durch das röhrenförmige Element gesaugter Gasstrom von dem entfernten Ende Staubmasse in dem Gas an der ersten Oberfläche des Filters einfangt; und einen Druckgeber am nahen Ende des röhrenförmigen Elements zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem nahem Ende des röhrenförmigen Elements, wobei eine Druckdifferenz über dem genannten Filter unter Verwendung des durch den genannten Druckgeber gemessenen Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements bestimmt wird und die angehäufte Staubmasse anzeigt, die durch die erste Oberfläche des Filters eingefangen ist.
Staubermittlungsrohr nach Anspruch 13, bei dem das Staubermittlungsrohr einen Staubgrößen auswählenden Vorabscheider an dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements zum Festhalten eines größenbestimmten Anteils der Staubmasse in dem Vorabscheider aufweist, der die Größe des Staubs in dem Gas definiert.
Staubermittlungsrohr nach Anspruch 14, bei dem der Vorabscheider Feuchtigkeit aus dem Gas am entfernten Ende des röhrenförmigen Elements vor dem Sammelfilter entfernt.
Saubermittlungsrohr nach Anspruch 14, bei dem der Sammelfilter einen Glasfaserfilter aufweist.
Staubermittlungsrohr nach Anspruch 14, bei dem der Vorabscheider ein poröses Material aufweist.
Staubermittlungsrohr nach Anspruch 14, bei dem der Vorabscheider einatembaren Staub von nichteinatembarem Staub trennt und den nichteinatembaren Staub in dem Vorabscheider von dem Gas an dem entfernten Ende des röhrenförmigen Elements vor dem Sammelfilter einfangt.
Verfahren von kurzfristiger Staubdosimetrie, das die folgenden Schritte umfasst: Saugen eines Stroms einer eine Staubmasse enthaltenden Gasprobe in eine Staubermittelungseinrichtung, die ein längliches röhrenförmiges Element mit einem nahen Ende und einem entfernten Ende aufweist; Filtern innerhalb des röhrenförmigen Elements zwischen dem nahen Ende und dem entfernten Ende, um Staubmasse aus dem Gas unter Verwendung eines Filters mit einer zu dem entfernten Ende gerichteten ersten Oberfläche und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche einzufangen, die zu dem nahen Ende gerichtet ist und innerhalb des röhrenförmigen Elements angeordnet ist, wobei der Gasstrom an dem nahen Ende durch das röhrenförmige Element von dem entfernten Ende gesogen wird und Staubmasse an der erste Oberfläche des Filters eingefangen wird; Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements; Bestimmen einer Menge von durch die erste Oberfläche des Filters eingefangener Staubmasse im Verhältnis zu einer Druckdifferenz, die über dem Filter entwickelt wird und unter Verwendung des Drucks von dem Gasstrom in dem nahen Ende des röhrenförmigen Elements betrachtet wird; und im Verlauf der Zeit die Menge von eingefangener Staubmasse wie bestimmt für eine Messung angehäufter Staubmasse zu integrieren.
Verfahren nach Anspruch 19, das umfasst, einen Rückdruck unter Verwendung eines Rückdruckgebers zum Messen des Drucks von dem Gasstrom in dem gesamten Rohr zu messen, welcher am nahen Ende des röhrenförmigen Elements gemessen wird.