Дымомер


Дымомер (дымномер, анализатор сажевого числа) — средство измерений или средство обнаружения для измерения плотности дыма, то есть концентрации аэрозольных частиц, взвешенных в воздухе или другой газообразной среде[1]; прибор для измерения состава дыма[2]. Для измерения количества аэрозоля в воздухе (неселективно к одному из видов аэрозолей — дыму) используют нефелометры и трансмиссометры. Для селективного обнаружения дыма на фоне помех от других аэрозолей используют дымовые пожарные извещатели. В рамках стандартизации термин дымомер используют для приборов измерения дымности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.[3][4]

Свойства веществ и материалов, обусловленные их раздробленностью, изучает коллоидная химия[5]:10. В том числе предметом изучения является дым[5]:19. Коллоидная химия использует оптические методы дисперсионного анализа: нефелометрический и турбидиметрический[5]:209. Размеры частиц в дымах в от 5 мкм до субмикроскопических размеров — менее 0,1 мкм[6]:11.

Исследование аэрозолей производят путём осаждения, либо счёта частиц во взвешенном состоянии[6]:220. Косвенные методы исследования аэрозолей основаны на конденсационном укрупнении частиц и на измерении рассеяния или ослаблении света аэрозолями[6]:221.

Основные оптические явления, происходящие в дыму, сводятся к рассеянию и поглощению света внутри и на границе облака дыма.[7]

При использовании принципа ослабления потока лучистой энергии дымосодержащим слоем газа определённой толщины может использоваться оптическое и радиоактивное излучение.[1]

Физические явления, происходящие при рассеянии света, зависят от соотношения размера дымовых частиц и длины волны. Если размер частиц больше длины волны света, то на границе дымовых частиц происходит отражение и преломление света по законам геометрической оптики. Для непрозрачных частиц к рассеянию света приводит его непосредственное отражение, для прозрачных частиц рассеяние происходит в результате многократного отражения и преломления света на внутренней и внешней поверхности частиц. Если размер дымовых частиц соизмерим с длиной волны света, то причиной рассеяния является дифракция. Если размер дымовых частиц намного меньше, чем длина волны света, то рассеяние происходит из-за возбуждения электронов светом, в результате колебания электронов происходит излучение энергии по всем направлениям.[7]:34