Frakcje pyłu – pomiary metodą IPS (Infrared Particle Sizer)

    Infrared Particle Sizer logoPomiar ilości i wielkości cząstek w podczerwieni  polega na pomiarze w świetle przechodzącym, na płaszczyźnie, w wiązce światła równoległego. Typowy pomiar jednowymiarowy (1D) umożliwia uzyskanie informacji o maksymalnym wymiarze cząstki  i oparty jest na zasadzie zilustrowanej na poniższym rysunku.

    pomiary emisji pyłu opis metody

    Przestrzeń pomiarowa sondy IPS jest ukształtowana przez układ optyczny A, B do której z nadajnika emitowane jest światło w zakresie podczerwieni. Przestrzeń pomiarowa  może być kształtowana dowolnie, stąd mamy nieograniczony zakres pomiarowy i jest równomiernie oświetlona na całej swojej powierzchni.

    Analizowane cząstki poruszające się w ośrodku powietrza lub cieczy, wlatując w obszar przestrzeni pomiarowej powodują na skutek zjawiska rozproszenia osłabienie strumienia świetlnego odbieranego przez fotodiodę. Miarą wielkości tego osłabienia jest po przetworzeniu amplituda sygnału elektrycznego uformowanego przez układ elektroniczny. Amplituda impulsu odpowiada maksymalnemu wymiarowi cząstki. Po kalibracji sitowej zgodnej z metodą Elsieve, zbiór cząstek może być przestawiony zgodnie z tradycyjną metodą pomiaru na sitach mechanicznych.

    Podstawowy pomiar wielkości cząstek realizowany jest przy pomocy techniki cyfrowej używając przetwornika A/C IPS USB o częstotliwości 500 kHz i rozdzielczości 12 bit. Każde ziarno jest skanowane w czasie przelotu przez przestrzeń pomiarową kilkanaście razy. Przy takiej częstotliwości przetwornika można z dokładnością do 1% określić amplitudę impulsu, co jest równoznaczne z dokładnością pomiaru wielkości (maksymalnego wymiaru) cząstki.

    W metodzie KAMIKA mierzone są wszystkie cząstki z próbki. Dzięki temu wyniki pomiaru są rzeczywiste i uwzględniają każdą, nawet największą cząstkę w rozkładzie. Pomiar jest szybki, cyfrowy - mierzona jest cząstka po cząstce.

    Każdy przyrząd jest kalibrowany przy pomocy wzorców cząstek sferycznych Duke Standards według standardów i atestów firmy Thermo Fisher Scientific Inc., USA (więcej o kalibracji IPS)

    Pomiary  „on line” pyłu PM10 PM2,5 i innych frakcji w spalinach lub w powietrzu

    PM2,5 analizatorAnalizator IPS KF

     Analizator IPS w wersji KF jest urządzeniem online służącym do pomiaru w spalinach pyłu PM10 PM2,5 i innych, niezależnie od jego właściwości fizycznych i chemicznych. Składa się z elementu przewodu kominowego w postaci zwężki z głowicą pomiarową i elektronicznym blokiem pomiarowym sterownym przez komputer. Analizator jest opracowany zgodnie z normą EN13284 z zamianą filtracji wewnętrznej na zewnętrzną.

    PODSTAWOWE PRZEZNACZENIE: W związku z potrzebą badania emisji z małych kotłów domowych o mocy do kilkudziesięciu kW opracowano wersję pyłomierza IPS KF, która może mierzyć  cząstki w sposób optyczny od 0,4 do 300 µm, poruszające się z prędkością od poniżej 1 do 7 m/s. Metoda optyczna umożliwia pomiar z rozdzielczością 12 bit. Analizator jest wyposażony w dodatkowe gniazdo filtra Φ 50 do równoległych pomiarów grawimetrycznych.

    pomiary emisji

    Analizator IPS K (pyłomierz)

    Pyłomierz przeznaczony jest do pomiaru online zanieczyszczenia powietrza lub spalin przepływających przez komin lub kanał. Pomiar analizatorem jest izokinetyczny, można przeprowadzić go jednorazowo dla zaprogramowanej objętości powietrza lub powtarzać automatycznie w sposób ciągły. Monitoring nie jest ograniczony czasowo. Wynikiem pomiaru jest granulacja od 0,4 do 300 µm z podziałem na 256 równych klas, koncentracja liczbowa i wagowa w m3 dla dowolnie wybranych wartości pyłu, np. PM10 PM5 PM2,5 i innych. Przyrząd w automatyczny sposób mierzy zgodnie z normami PN-Z-04030-7 i EN 13284-A1. Można w nim zamontować filtr Φ50 do pomiaru równoległego z pomiarem optycznym.

    Sposób pomiaru analizatora IPS jest złożony i polega na pomiarze najmniejszych cząstek z uwzględnieniem wpływu dyfrakcji laserowej, by dla większych cząstek przejść stopniowo, w sposób ciągły, do pomiaru zmian strumienia promieniowania rozpraszanego przez poruszające się cząstki. W ten sposób uniknięto pewnych wad "dyfrakcji laserowej" stosowanej w pełnym zakresie pomiarowym, gdzie pojedyncze, największe cząstki dają słabe zmiany obrazu dyfrakcyjnego.  W analizatorach IPS nie ma ograniczeń optycznych dla pomiaru pojedynczych małych i dużych cząstek.  Strumień promieniowania w podczerwieni nie tylko identyfikuje wielkość cząstek, ale pozwala również je precyzyjnie zliczyć je w całym zakresie pomiarowym. 

    Każdej cząstce odpowiada impuls elektryczny proporcjonalny do wielkości cząstki. Zbiór cząstek jest pierwotnie mierzony z podziałem na 4096 klas wymiarowych i przekształcany (kalibrowany) na 256 klas wymiarowych dostępnych dla użytkownika.

    PM10

    Analizator IPS GA

    Analizator IPS w wersji GA jest urządzeniem online służącym do pomiaru pyłu PM 10 PM 2,5 i innych frakcji w spalinach. Składa się on z dyfuzora z głowicą pomiarową i elektronicznym blokiem pomiarowym sterowanym przez komputer. Analizator jest opracowany zgodnie z normą EN13284 z zamianą filtracji wewnętrznej na zewnętrzną.

    PODSTAWOWE PRZEZNACZENIE:  Genezą produkcji pyłomierza IPS GA była potrzeba badania emisji z małych silników turbinowych. Analizator może mierzyć  cząstki w sposób optyczny od 0,5 do 300 µm, poruszające się z prędkością od 1 do 27 m/s. Analizator jest wyposażony w gniazdo filtra Φ 50 do równoległych pomiarów grawimetrycznych.

    Analizatory laboratoryjne

    pomiar PM2.5

    Analizator 2DiSA

    Sposób pomiaru analizatora IPS jest złożony i polega na pomiarze najmniejszych cząstek z uwzględnieniem wpływu dyfrakcji laserowej, by dla większych cząstek przejść stopniowo, w sposób ciągły, do pomiaru zmian strumienia promieniowania rozpraszanego przez poruszające się cząstki. W analizatorach IPS nie ma ograniczeń optycznych dla pomiaru pojedynczych małych i dużych cząstek. Strumień promieniowania w podczerwieni nie tylko identyfikuje wielkość cząstek, ale również pozwala je precyzyjnie zliczyć w całym zakresie pomiarowym.

    Do rozdzielania cząstek w procesie dozowania analizatora IPS U stosuje się dozownik ultradźwiękowy w postaci wklęsłego naczynia, w którym dno drga z częstością około  40 kHz i z amplitudą dochodzącą do kilku µm. Zawilgocona substancja podczas wibracji wysusza się, tak, że nawet duża zawartość wilgoci w próbce nie przeszkadza w pomiarach. Dla dozowania możliwie różnorodnych proszków sterowanie amplitudą i ilością impulsów ultradźwiękowych ma około 4000 stanów przejściowych pomiędzy zerem a maksymalnym wzbudzeniem dozownika, co daje 16 000 000 stopni do regulacji dozownika.

     Dla precyzyjnego dozowania niezbędne jest także sterowanie przepływającym powietrzem, które unosi rozdzielone wcześniej cząstki i transportuje je do strefy pomiaru. Sterowanie przepływem powietrza ma około 300 poziomów prędkości. Tak precyzyjny sposób sterowania dozownikiem pozwala szybko (do kilkunastu tysięcy cząstek na sekundę) mierzyć pojedyncze cząstki i uniknąć nakładania się cząstek w strefie pomiaru.

     Bardzo użyteczne jest różnorodne oprogramowanie analizatora IPS. Oprócz programu pomiarowego oferowany jest program optymalizacji dowolnego parametru w funkcji granulacji badanego proszku i program przeliczający granulacje w dowolnej kalibracji np. sitowej, aerometrycznej czy sferycznej. Wyniki pomiarów przedstawione są na kolorowych wykresach i w postaci przejrzystych tabel.

    Zakres pomiarowy: 0,5 - 2000 µm. Ilość klas pomiarowych: 256.

    pomiary emisji pyłu

    Analizator AWK 3D

    Przyrząd składa się z dwóch skrzyżowanych pod kątem prostym optycznych przyrządów pomiarowych, które jednocześnie mierzą przelatującą przez przestrzeń pomiarową cząstkę. Taki przyrząd można było zbudować dzięki innowacyjnej technologii pomiarowej i cyfrowemu przetwarzaniu wyników pomiarów optycznych oferowanych przez firmę KAMIKA. Strumień promieniowania podczerwonego lub laserowego w optycznym przyrządzie pomiarowym jest rozpraszany przez przelatujące ziarna. Po pomiarze zbiór ziaren jest kalibrowany (przeliczany) na 256 klas wymiarowych. Analizator AWK 3D jest wyposażony w elektroniczny blok pomiarowy, do którego podłączone są dwa niezależne tory pomiarowe wielkości cząstek, łącznie z licznikiem pomiarów, co daje możliwość określania kształtu cząstek w trzech wymiarach.

    Zakres pomiarowy: od 0,2 do 31,5 mm.

    PRZEZNACZENIE:

    • do pomiaru w warunkach laboratoryjnych uziarnienia materiałów sypkich np. surowców mineralnych (drobnych kruszyw, żwiru, grubych piasków) węgla, nasion roślin oraz granulatów spożywczych i tworzyw sztucznych) od 0,2 do 31,5 mm,
    • do pełnej symulacji pomiarów według sit mechanicznych,
    • do optymalizacji procesu mielenia czy doboru mieszanek,
    • do określania kształtu ziaren.

    Pomiary imisji: „on line” wymiary i koncentracja cząstek w powietrzu atmosferycznym

    pomiary imisji pyłu PM10

    Analizator IPS P

    Bezobsługowy i zdalnie pracujący w sieci analizator do pomiaru online wymiarów i koncentracji cząstek zawieszonych w powietrzu wraz ze wskazaniem kierunku wiatru w trakcie pomiaru. Pomiar izokinetyczny granulacji i koncentracji pyłu o średnicy ziaren od 0,4 do 300 µm z podziałem na 256 równych klas lub dla dowolnie wybranych wartości pyłu zawieszonego, np. PM10 PM5 PM2,5. Poza pomiarem granulacji i koncentracji pyłu, mierzona jest temperatura, wilgotność powietrza oraz prędkość i kierunek wiatru.

    Sposób pomiaru analizatora IPS jest złożony i polega na pomiarze najmniejszych cząstek z uwzględnieniem wpływu dyfrakcji laserowej, by dla większych cząstek przejść stopniowo, w sposób ciągły, do pomiaru zmian strumienia promieniowania rozpraszanego przez poruszające się cząstki. W analizatorach IPS nie ma ograniczeń optycznych dla pomiaru pojedynczych małych i dużych cząstek. Zbiór cząstek jest pierwotnie mierzony z podziałem na 4096 klas wymiarowych i przekształcany (kalibrowany) na 256 klas wymiarowych dostępnych dla użytkownika.

    Szczegółowe informacje o ww. analizatorach dostępne są na stronie producenta: www.kamika.pl 

    Aktualności
    • 24
      lipiec
      W Centralnej Bazie Orzeczeń Sądów Administracyjnych opublikowany został Wyrok WSA w Poznaniu  z dnia 1 lipca 2020 r. (IV SA/Po 553/20) – stwierdzający nieważność miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego w zakresie zakazu stosowania pieców i trzonów kuchennych na paliwo stałe. WSA przyznał rację wojewodzie, który wskazał w skardze, że jedynie sejmik województwa może, w drodze uchwały, wprowadzić ograniczenia lub zakazy w zakresie eksploatacji domowych palenisk. Uzasadnienie decyzji sądu odnosi się do regulacji w zakresie prawa ochrony środowiska i planowania przestrzennego. Orzeczenie zostało dodane do strony http://wszystkooemisjach.pl/72/nsa-program-ochrony-powietrza
    • 23
      czerwiec
      Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (U.S. EPA) poinformowała o wniosku o dodanie 1-bromopropanu (CAS 106-94-5) do listy substancji normowanych w ustawie o czystym powietrzu (the Clean Air Act), ze względu na niebezpieczne własności substancji i powszechne wykorzystywanie w wielu produktach i procesach, w tym w czyszczeniu na sucho, czyszczeniu elektroniki i metali, procesach farmaceutycznych i produktach rolniczych oraz przy aplikacji klejów w sprayu. Substancji tej nie ma również obecnie w polskim systemie prawnym (standardów emisyjnych, standardów jakości powietrza i wartości odniesienia). Kryteria jakości powietrza w zakresie bromopochodnych węglowodorów ustalono jedynie dla bromoetanu (74-96-4) i bromometanu (74-83-9). Informacje o procedurze U.S. EPA dostępne są na stronach: https://www.epa.gov/newsreleases/washington-examiner-epa-add-new-hazardous-air-pollutant-list-regulated-substances-first https://www.epa.gov/newsreleases/epa-grants-first-ever-petition-add-hazardous-air-pollutants-list-under-clean-air-act
    • 23
      czerwiec
      Zawarte w artykule orzeczenie WSA w Warszawie z dnia 26 października 2017 r. uzupełniliśmy o wyrok NSA z 2020 r. (II OSK 627/18), w którym podtrzymano stanowisko WSA, oddalając skargę kasacyjną Głównego Inspektora Ochrony Środowiska. NSA wyraził pogląd, zgodnie z którym ograniczenie stron postępowania o wydanie pozwolenia na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza (art. 185 ust. 1 ustawy Prawo ochrony środowiska) do prowadzącego instalację oraz władających powierzchnią ziemi na obszarze ograniczonego użytkowania nie wyłącza stosowania art. 28 k.p.a. w sprawach prowadzonych na podstawie przepisów zamieszczonych w dziale III –"Odpowiedzialność administracyjna" (art. 362 – 375). Nie wyłącza go również art. 372 POŚ, ani żaden inny przepis Prawa ochrony środowiska, w tym art. 365 i art. 367. Tym samym w postępowaniu WIOŚ o wstrzymanie użytkowania instalacji oraz w postępowaniu o podjęcie wstrzymanej działalności władający nieruchomościami narażonymi na oddziaływanie instalacji mają przymiot strony w postępowaniu administracyjnym. Mają bowiem interes prawny, aby chronić w toku tego postępowania przysługujące im prawa zgodnie z art. 28 k.p.a., według którego „Stroną jest każdy, czyjego interesu prawnego lub obowiązku dotyczy postępowanie albo kto żąda czynności organu ze względu na swój interes prawny lub obowiązek”. Oba orzeczenia dostępne są na stronie: Strony postępowania o wstrzymanie / wznowienie użytkowania instalacji - orzeczenia WSA, NSA
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenie z obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu i sprawdzania dokumentacji - 28.10.2020 Webinarium / 29-30.10.2020 Warsztaty on-line
    Operat FB
    targi EKOTECH 24-25.02.2021
    Kongres biomasy 2020

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MK / MŚ:

    U.S. EPA - CCS: In Cheyenne, EPA Announces Wyoming’s Primacy for Class VI Underground Injection Control Program, Highlights Final Power Plant Effluent Limitation Guidelines Rule (03.09.2020)

    EPA and DOJ Reach Settlement Agreement with Ferrellgas, Inc. to Prevent Chemical Accidents at Florida Facility (03.09.2020)

    EPA settlement penalizes Superior Concrete Materials For Clean Air Act violations at former D.C. location (02.09.2020)

    JRC: New rules on cleaner and safer cars start to apply across Europe (01.09.2020)

    nowe standardy emisja spalin samochody
    © Pixabay Andreas Lischka

    EPA Air Monitoring Finds Limited Impacts to Air Quality Following Hurricane Laura (01.09.2020)

    EPA Urges Communities Affected by Hurricane Laura to Avoid Indoor Air Dangers (31.09.2020)

    NIK: Termomodernizacja budynków w Piekarach Śląskich (25.08.2020)

    EPA, U.S. Department of Defense, and State Partners Launch Technical Challenge Seeking Innovative Ways to Destroy PFAS in Firefighting Foam (25.08.2020)

    U.S. EPA: Administrator Wheeler, Congressman Hudson Highlight Trump Administration Action on PFAS at Roundtable in Fayetteville (25.08.2020)

    U.S. EPA Administrator Wheeler Statement on Cancellation of Bipartisan PFAS Destruction Research Squashed by Obama EPA Leadership (25.08.2020)

    U.S. EPA: In Maine, EPA Finalizes Action on Certain Marine Diesel Engines Providing Regulatory Relief for American Lobstermen and Pilot Boat Captains (20.08.2020)

    EEA: Average carbon dioxide emissions from new passenger cars (13.08.2020)

    CO2 samochody osobowe
    © EEA

    EEA: Average CO2 emissions from newly registered motor vehicles in Europe (13.08.2020)

    EPA Action Ensures that West Springfield, Mass. Industrial Laundry Will Reduce Air Emissions (05.08.2020)

    EPA Celebrates 50 Years of Research for a Healthier Environment (03.08.2020)

    EPA Awards $4 Million to Develop New Approaches for Evaluating Chemical Toxicokinetics (03.08.2020)

    EPA Week in Review: PFAS Edition (31.07.2020)

    EPA Supports States in Addressing PFAS Across the Southeast (29.07.2020)

    U.S. EPA: Trump EPA Continues to Aggressively Address PFAS on the Federal, State, and Local Level (28.07.2020)

    EPA, Federal Family, and the National Academies Collaborate on Public Workshop to Review Federal Research on PFAS (27.07.2020)

    EEA: European Union emission inventory report 1990-2018 (23.07.2020)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Yearlong measure- ments of monoter- penes and isoprene in a Mediterranean city (Athens): Natural vs anthropogenic origin

    Thirty years of the Clean Air Act Amendments: Impacts on haze in remote regions of the United States (1990–2018)

    Developing a statistical model to explain the observed decline of atmospheric mercury

    Detection of gaseous dimethylamine using vocus proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2020/1232 z dnia 27 sierpnia 2020 r. w sprawie zatwierdzenia funkcji wysokosprawnego generatora w 12-woltowych zespołach silnikowo-prądnicowych przeznaczonych do stosowania w samochodach osobowych i lekkich pojazdach użytkowych, w tym w niektórych hybrydowych pojazdach elektrycznych i pojazdach, które mogą być zasilane paliwami alternatywnymi, jako technologii innowacyjnej na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/631 (28.08.2020)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2020/1222 z dnia 24 sierpnia 2020 r. w sprawie zatwierdzenia energooszczędnego oświetlenia zewnętrznego pojazdu wykorzystującego diody elektroluminescencyjne jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 z lekkich pojazdów użytkowych zasilanych silnikiem spalinowym w odniesieniu do warunków NEDC zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/631 (27.08.2020)

    Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2020/1203 z dnia 9 czerwca 2020 r. zmieniające załącznik I do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/1021 odnośnie do wpisu dotyczącego kwasu perfluorooktanosulfonowego (PFOS) i jego pochodnych (18.08.2020)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2020/1167 z dnia 6 sierpnia 2020 r. w sprawie zatwierdzenia, na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/631, technologii stosowanej w wysokosprawnym 48-woltowym zespole silnikowo-prądnicowym połączonym z przetwornikiem 48 V/12 V DC/DC, przeznaczonym do stosowania w samochodach osobowych i lekkich pojazdach użytkowych z konwencjonalnym silnikiem spalinowym oraz niektórych samochodach osobowych i lekkich pojazdach użytkowych będących hybrydowymi pojazdami elektrycznymi jako technologii innowacyjnej (07.08.2020)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2020/1168 z dnia 6 sierpnia 2020 r. zmieniająca decyzję wykonawczą (UE) 2016/587 w odniesieniu do energooszczędnego oświetlenia zewnętrznego pojazdów wykorzystującego diody elektroluminescencyjne w samochodach osobowych, które mogą być zasilane określonymi paliwami alternatywnymi (07.08.2020)

    Rozporządzenie Komisji 2020/1149 z dnia 3 sierpnia 2020 r. zmieniające załącznik XVII do rozporządzenia (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) w odniesieniu do diizocyjanianów (04.08.2020)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2020/1102 z dnia 24 lipca 2020 r. w sprawie zatwierdzenia […] technologii stosowanej w 48-woltowym wysokosprawnym zespole silnikowo-prądnicowym połączonym z przetwornikiem 48 V/12 V DC/DC przeznaczonym do stosowania w samochodach osobowych z konwencjonalnym silnikiem spalinowym i określonych hybrydowych samochodach osobowych z napędem elektrycznym oraz lekkich pojazdach użytkowych jako technologii innowacyjnej (27.07.2020)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2020/1079 z dnia 20 lipca 2020 r. w sprawie weryfikacji i korekty danych, o których mowa w rozporządzeniu (UE) 2018/956 w sprawie monitorowania i sprawozdawczości w odniesieniu do emisji CO2 z nowych pojazdów ciężkich i zużycia paliwa przez takie pojazdy (22.07.2020)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 30 kwietnia 2020 r. – Komisja Europejska / Rumunia  - Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego – Dyrektywa 2008/50/WE – Jakość otaczającego powietrza (20.07.2020)