در محیط‌های صنعتی امروزی، سلامت و ایمنی کارگران همچنان از نگرانی‌های اصلی است. در میان خطرات شغلی مختلف، ذرات گرد و غبار موجود در هوا، تهدیدی مداوم و اغلب دست‌کم گرفته شده برای سلامت تنفسی محسوب می‌شوند.

ذرات گرد و غبار صنعتی، به ویژه آنهایی که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، از طریق قرار گرفتن طولانی مدت در معرض، خطرات قابل توجهی برای سلامتی ایجاد می‌کنند:

• شرایط تنفسی: برونشیت مزمن، آسم و سرفه مداوم ناشی از تحریک مخاط
• آسیب ریوی: التهاب آلوئولی و فیبروز منجر به پنوموکونیوز
• عوارض قلبی عروقی: افزایش خطر فشار خون و بیماری عروق کرونر
• خطرات سرطان‌زا: پتانسیل سرطان‌زایی انواع خاصی از گرد و غبار از جمله سیلیس و آزبست

اندازه ذرات به طور قابل توجهی بر تأثیرات سلامتی تأثیر می‌گذارد:

• PM10 (ذرات قابل استنشاق): ذرات ≤10μm که به مجاری تنفسی عمیق نفوذ می‌کنند
• PM2.5 (ذرات ریز): ذرات ≤2.5μm که به آلوئول‌ها می‌رسند و به طور بالقوه وارد جریان خون می‌شوند

مقررات بهداشت شغلی جهانی، محدودیت‌های دقیقی را برای قرار گرفتن در معرض ذرات معلق در هوا تعیین می‌کند:

• استانداردهای ملی کیفیت هوای محیط (به عنوان مثال، GB 3095-2012 چین برای محدودیت‌های PM10/PM2.5)
• محدودیت‌های قرار گرفتن در معرض مجاز OSHA برای سیلیس و سایر گرد و غبارهای خطرناک
• مقررات خاص صنعت برای بخش‌های معدن، ساخت و ساز و تولید

عدم انطباق، عواقب قابل توجهی از جمله مجازات‌های نظارتی، تعلیق عملیاتی و احتمال طرح دعوی از بیماری‌های شغلی را به همراه دارد.

این دستگاه‌ها شدت پراکندگی نور از ذرات موجود در هوا را برای تعیین سطح غلظت اندازه‌گیری می‌کنند:

مزایا:

• محدوده اندازه‌گیری وسیع برای اندازه‌های مختلف ذرات
• قابلیت‌های نظارت در زمان واقعی
• مناسب برای ارزیابی‌های طولانی مدت قرار گرفتن در معرض

ملاحظات فنی: نیاز به کالیبراسیون ضریب K از طریق تجزیه و تحلیل وزنی نمونه‌های میدانی برای در نظر گرفتن خواص نوری ذرات دارد.

این فناوری تجمع جرم را بر روی حسگرهای کریستالی ارتعاشی از ذرات باردار اندازه‌گیری می‌کند:

مزایا:

• اندازه‌گیری مستقیم غلظت جرم بدون عوامل کالیبراسیون
• دقت بالا برای کاربردهای خاص
• قابلیت نظارت بر مه روغن و سایر ذرات چالش برانگیز

محدودیت‌های عملیاتی: نیاز به تمیز کردن دوره‌ای کریستال دارد که مدت زمان نظارت مداوم را محدود می‌کند.

انتخاب تجهیزات پایش مناسب شامل ارزیابی موارد زیر است:

• الزامات مدت زمان پایش (مداوم در مقابل دوره‌ای)
• ویژگی‌های هدف ذرات و محدوده‌های اندازه
• الزامات دقت و پروتکل‌های کالیبراسیون
• شرایط محیط عملیاتی

دستگاه‌های پراکندگی لیزری عموماً برای پایش طولانی مدت قرار گرفتن در معرض مناسب هستند، در حالی که سیستم‌های پیزوالکتریک مزایایی را برای اندازه‌گیری دقیق فرآیندهای خاص ارائه می‌دهند.

اجرای صحیح سیستم‌های پایش گرد و غبار، شناسایی فعالانه شرایط خطرناک را امکان‌پذیر می‌کند، از انطباق با مقررات پشتیبانی می‌کند و در نهایت از سلامت تنفسی کارگران در محیط‌های صنعتی محافظت می‌کند.