2。2。2 切削环境油雾的检测与采样技术

1）切削环境油雾的检测 美国、日本等国家不仅颁布切削油雾浓度的标准，而且提出了切削油雾浓度的检测

量方法。在实际检测中可以根据试验目的和润滑油特性来确定测量油雾浓度的方法[6]。 重量分析法：

国内外大多数专业机构采用重量分析法来检测油雾浓度，重量分析法一直以来是测 定油雾浓度的经典方法。该方法的原理是：通过采样装置，使一定体积（可测出来）的 带有雾滴的空气通过事先称好重量的滤膜来采集油雾，根据采集后被附在滤膜上的油雾 增量和采样的空气体积，就可计算出单位体积空气中油雾的重量（mg/m3）。

2）切削油雾采样方法

通常根据研究的目的选择不同的采样方式，主要考虑采样的位置和采样采样时间的 长短。不同的采样方法对油雾浓度的实测值有一定影响。油雾颗粒通过积累效应对人体 造成危害，直径大于 PM10 的油雾颗粒被挡在鼻腔外无法进入人体，直径小于 PM10 的油 雾颗粒可以进入鼻腔，颗粒直径越小，达到呼吸系统的部位越深，对人体的伤害越大[7]。 所以采集油雾的方法至关重要，它决定了测量切削环境中油雾浓度是否准确。采集方法 要尽可能地模仿人体的呼吸系统，这样测量的数据更为真实。理想的采样位置应真实地 反映加工现场工人的切削空气质量状况，在加工车间中采样位置应设置在人员活动最频 繁的区域，如机床门口以及机床操作平台周围等。同时对油雾发生源附近和加工车间内 的空气取样也同样必要，这样可以更全面反映出环境中的油雾分布，便于对切削环境空 气质量的控制与管理。此外，测量的切削油雾浓度是否准确与采样高度有很大关联，我 国平均鼻孔高度为 1。5m 左右，所以采集高度为 1。5 处[8]。文献综述

2。2。3 静电雾化油雾浓度试验检测装置

中国，欧洲和美国和其他国家开发的石油雾检测方法和环境空气质量评估标准适用 于实际加工厂，经过几十年的实际应用和不断修改，已经越来越完善[9]。在实验室中的 试验可以借鉴相应的油雾检测方法和评价标准，结合试验条件、试验目的和各油雾检测 方法的优缺点，本试验采用经典的重量分析法。

试验仪器： 本试验采用经典的重量分析法来检测油雾浓度。重量分析法核心在于采集仪器，本

试验采用了 FA-3 型气溶胶粒度分布采样器。FA-3 型气溶胶粒度分布采样器模拟人体 呼吸道的结构和空气动力学的特征，利用惯性撞击的原理，将悬浮在空气中的油雾颗粒 按其空气动力学的等效直径大小，分别采集在各级采集板上，然后通过称重或者物理化 学的方法进行分析，以评价切削环境中油雾对人体健康的危害程度。不同的空气动力当 量直径的颗粒在不同部位的人体呼吸系统的沉降，采样的设计尽可能地模拟的特点[10]。 在 20 世纪 50 年代惯性撞击原理就已经提出来了，大的油雾粒子在一定的气流速度下具 有较大的惯性，较早地撞击到采集板上，而那些惯性较小的油雾颗粒则随气流绕行继续 加速从而增加小油雾颗粒的惯性直至能够撞击到采集板。FA-3 型气溶颗粒采样器的前 分离器、冲击器、采集卡和主机和三角架，如图 2-3 所示。

1）前分离器

在含有大于 10μm 油雾颗粒的切削环境中采样，必须使用前分离器，以防止油雾颗 粒反弹和重复输送，如果不使用前分离器，对于较大的粒子就会产生明显的误差。前分 离器是一个进气口和三个出气口的撞击室[11]。这种设计可以极大地降低涡流，且即使采 集到几克重的粒子也不会过载。前分离器在使用时，可以利用分离器替代撞击器上方进 气口，然后再用三个弹簧挂钩固定住撞击器，不需要再作调整。