Приложение В (справочное). Альтернативный метод для оценки противогазового фильтра на больших расходах воздуха

Приложение В
(справочное)

Альтернативный метод
для оценки противогазового фильтра на больших расходах воздуха

В.1 Суть метода

Использование математического метода экстраполяции для прогнозирования времени защитного действия при увеличенном расходе выполняется при более низких скоростях потока.

В.2 Теоретическое определение время защитного действия

В.2.1 Уравнение Уилера-Джонаса

Теоретически время защитного действия может быть рассчитано с использованием уравнения Уилера-Джонаса [1], [2]:

,

(В.1)

где t _b - время защитного действия;

W _e - максимальная масса адсорбата на грамм адсорбента, который может адсорбироваться при установленном содержании ("равновесное поглощение");

С ₀ - содержание тест-вещества;

С _х - содержание расхода, при котором регистрируется время защитного действия;

Q - объемный расход;

W - масса адсорбата, адсорбированного за время защитного действия t _b;

- объемная плотность адсорбента;

k _v - константа скорости первого порядка процесса сорбции;

In - натуральный логарифм.

В.2.2 Определение констант

;

и

.

(В.2)

Время защитного действия при заданном расходе воздуха определяют по графику зависимости t _b от 1/Q или с помощью уравнения (В.2).

В.3 Применимость

Ограничение по применению некаталитических фильтров марок OV, АС, ВС и OG или сочетание марок.

В.4 Методика проведения

Время защитного действия измеряют как минимум при трех расходах воздуха, равномерно распределенных по оси 1/Q.

При определении сорбционной емкости при двух расходах воздуха значение, полученное при меньшем расходе, используют для оценки времени защитного действия при большем расходе.

Третий расход воздуха должен составлять (40  5) % от заданного расхода.

Для каждого расхода воздуха должно быть проверено не менее трех образцов.

Для большей точности испытания могут проводить при дополнительных расходах воздуха.

X - обратная функция расхода воздушного потока, мин/дм ³; Y - время защитного действия, мин; уравнение для регрессионного анализа: Y = 3 442,9 Х - 7,272 6; R ² = 0,997 7; - измеренное значение времени защитного действия; - 95 %-ный доверительный интервал; - более низкий уровень достоверности прогноза времени защитного действия при расходе 180 дм ³/мин

Рисунок В.1 - Пример регрессионного анализа и прогнозирования времени защитного действия

В.5 Анализ данных

Линейный регрессионный анализ выполняется как обратная функция времени защитного действия, как показано на рисунке (В.1). Угол наклона, рассчитанный по регрессионному анализу, равен А/С ₀ в уравнении (В.2).

В.6 Определение времени защитного действия

Время защитного действия рассчитывают как нижний предел с доверительной вероятностью 95 % времени защитного действия, прогнозируемого для расхода воздуха 180 дм ³/мин. Формула для расчета:

,

(В.3)

где - время защитного действия, рассчитанное по уравнению (В.2) при расходе 180 дм ³/мин;

- t-критерий Стьюдента для (1 - ) доверительного интервала, основанного на n - 2 степенях свободы;

n - количество точек, используемых в регрессионном анализе (минимум 9);

- среднее арифметическое значение обратной функции потоков.

Значение MS _Res является оценочной дисперсией прогнозируемого времени защитного действия.

,

(В.4)

где y _i - измеренное время защитного действия для i-образца;

- время защитного действия по уравнению (В.2) при том же расходе.

Значение MS _Res - стандартная ошибка y, обозначаемая как SE[y].

Программное обеспечение для статистического анализа может упростить расчет значений, приведенных в данном приложении.