ГОСТ РЕН 13528-3—2010
же изменить режим сорбции на экспонируемых внутренних стенках пробоотборников трубчатого типа
или защитном сетчатом фильтре, особенноесли происходит конденсация.
7.4.3 Нестандартные условия
Простыеследствия из закона Фика предполагают наличие равновесногосостояния, нопри практи
ческом применении диффузионных пробоотборников уровень содержания загрязняющих веществ
можетизменятьсяв широкомдиапазоне. Всвязисэтим возникаетвопрос, будетлипробоотборниквыда
ватьдействительный интегрированный отклик (без учета эффектов сорбента, см. 7.4.1) или будет про
исходить проскок промежуточных короткоживущих химических соединений до того, как они могли бы
бытьуловленысорбентом.Эта проблемабыларассмотренастеоретической[19], (25)—[27] ипрактичес
кой [28]—(29) точек зрения и было показано, что ее можно не рассматривать, если общое время отбора
проб значительно превышает (в десять раз) постоянную времени диффузионного пробоотборника г.
Постояннаявремени диффузионногопробоотборника — этовремя нахождениямолекулы
загрязняющего вещества вдиффузионном слое. Значение этой величины вычисляют по формуле
т = *1(7)
о’
Для большинства серийно выпускаемых пробоотборников тсоставляетот 1до 10 с.
7.4.4 Влияние скорости потока воздуха
7.4.4.1 Влияние низкой ивысокойскорости ветра
Скорость инаправлениеветра (дляпробоотборника— скоростьнабегающегопотока иориентация
пробоотборника)могутвлиять на характеристикидиффузионного пробоотборника, посколькуони влия
ютнаэффективнуюдлинупутидиффузии[30]—[33].Интенсивностьпоглощенияаналитапробоотборни
ком [формула (1)] есть функция длины I и площади поперечного сечения диффузионной зоны
пробоотборника. Номинальная длина пути диффузии определяется конструкцией пробоотборника и
равна расстоянию между поверхностью сорбента и внешней поверхностью пробоотборника. Площадь
поперечного сечения также определяется конструкцией пробоотборника, и если поперечное сечение
диффузионнойзоны непостоянновдоль еедлины, тоберутплощадьпоперечногосечения, соответству
ющую самойузкойчасти. Эффективнаядлина /необязательнобудетравнаноминальнойдлине иможет
быть больше или меньше в зависимости от обстоятельств.
В условиях низкой скорости ветра эффективнаядлина пути диффузии может увеличиваться [32],
[33]. Этосвязано с тем. чтомежду неподвижным воздухом внутри пробоотборника иподвижным воздухом
снаружисуществует «пограничный слой»[30], [31]. толщинакотороговносит вкладвэффективнуютолщи
ну диффузионной зоны /. В действительности за пределами пробоотборника существует переходная
область между слоем неподвижного и подвижного воздуха, что эквивалентнодополнительной длине
(дI) слоя неподвижного воздуха, которую необходимо включить в значение /. ЗначениеМ зависитот
внешней конструкции пробоотборника. Она также уменьшается при увеличении скорости потока
воздуха. Значи мостьэтой величины зависит от номинального значения длины
путидиффузиипробоотборника. Поэтому скоростьпотока воздуха будет оказывать незначительное
влияние в случае пробоотборника смалой пло щадьюпоперечногосечения идлинной внутренней
воздушной зоной изначительное влияние— вслучае короткогопробоотборникасбольшой
площадьюпоперечногосечения. Это быловыявлено припрактичес ких исследованиях и
продемонстрировано для пробоотборников с переменной длиной [32], [33]. Низкие скорости отбора
проб наблюдаются при низких скоростях потока воздуха, но повышаются до значения,
соответствующего плато, когда влияние пограничного слоя становится незначительным.
В условиях высоких скоростей ветра эффективная толщина диффузионной зоны может умень
шаться [34], [35]—[40]. Это связано с тем. что внешние потоки воздуха с высокой скоростью возмущают
его неподвижный слой в пробоотборнике, что уменьшает эффективный размер воздушной зоны на зна
чение д/. Значениед/мало при условии, чтоотношениедлины воздушной зоны пробоотборника кеедиа
метру составляет от 2,5 до 3 [34] или им можно пренебречь, или значительно уменьшить, применяя
защитный сетчатый фильтр, например из нержавеющей стали, или пористую пластиковую мембрану.
Альтернативой защитному фильтру является помещение пробоотборника в защитное укрытие, но в
этом случае онодолжно полностью окружать пробоотборник (см. также 8.4).
Таким образом, общее воздействие скорости потока воздуха описывается кривой (см. EN 13528-2,
7.4. рисунок 1).
7.4.4.2 Зависимостьхарактеристикпробоотборникаот конструкции
Нахарактеристикипробоотборниковтрубчатоготипаобычнонеоказываютвлияниенизкиескорос
ти потока воздуха [25]. [41], [42], но на характеристики пробоотборников, используемых без защитного
фильтра, могут повлиятьвысокие скорости потока воздуха.
Пробоотборникитипабейджаобычно имеют большую площадьповерхностии небольшую воздуш
ную зону, поэтому скорость потока воздуха можетоказывать большее влияние на их характеристики по
9