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
    • 06
      marzec
      Zapraszamy na Konferencję Paliwa z odpadów, która odbędzie się w dniach 19 – 21 marca br. w Katowicach. Problematyka paliw z odpadów staje się obecnie  kluczowa w gospodarce odpadami wraz z polepszaniem technologii segregacji. Konferencja od lat stanowi  największą w Polsce platformę wymiany informacji na temat wytwarzania i wykorzystywania paliw z odpadów. Wśród wielu ciekawych tematów, zaplanowanych przez organizatora – ABRYS Sp. z o.o. znajdzie się między innymi prezentacja stanowiska ministerstwa Środowiska w sprawie perspektyw zagospodarowania frakcji energetyczne w lokalnych ciepłowniach.
    • 05
      marzec
      Opublikowany przez JRC dokument referencyjny odnosi się do Dyrektywy 2006/21/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 15 marca 2006 r. w sprawie gospodarowania odpadami pochodzącymi z przemysłu wydobywczego i stanowi aktualizację dokumentu z roku 2009 (MTWR BREF). W zakresie oddziaływania na powietrze atmosferyczne dokument charakteryzuje głównie emisje niezorganizowane pyłu. Za najlepsze dostępne techniki BAT do ich ograniczania wskazano utrzymanie wysokiej wilgotności powierzchni o potencjalne emisyjnym, zamgławianie i zraszanie materiału w trakcie przeładunku, ochronę przed wiatrem poprzez stosowanie barier wiatrochronnych lub zamkniętych obszarów składowania oraz rekultywację powierzchni i techniki odpowiedniego zabezpieczenia taśmociągów. © Pixabay
    • 25
      luty
      Już za dwa dni – 27 lutego rozpoczną się w Kielcach Targi EKOTECH. Tegoroczna edycja potrwa do 1 marca i obejmie między innymi konferencję „Neutralizacja odorów i substancji toksycznych w zakładach utylizacji odpadów ",  wykład prof. dr hab. Jana Łabętowicza dot. zanieczyszczenia powietrza i projektu RDI2CluB oraz pokaz eliminacji zapylenia i odorów przy zastosowaniu mgły wodnej. © TARGI KIELCE S.A.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Bilans LZO
    Szkolenia Obliczenia emisji

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / MŚ:

    EPA Announces Environmental Compliance Website for the Crude Oil and Natural Gas Sector (09.04.2019)

    emisje LZO ropa gaz EPA portal
    © U.S. EPA

    EPA and Ohio Agree that Cleveland Area Now Meets Federal Air Quality Standard for Fine Particulate Matter (03.04.2019)

    EPA Launches Voluntary Audit Program for New Owners of Upstream Oil and Natural Gas Facilities (29.03.2019)

    EPA Highlights Clean Drinking Water and Indoor Air at the Atlanta Science Festival (27.03.2019)

    EPA: Proposed Settlement Resolves Clean Air Act Claims Between EPA and South Portland, Maine Facility (25.03.2019)

    NIK o smogu w Brukseli (23.03.2019)

    EEA: Europes urban air quality - re-assessing implementation challenges in cities (18.03.2019)

    Zanieczyszczenie powietrza w miastach Europy Europejska Agencja Środowiska
    © EEA

    U.S. EPA Fiat Chrysler Automobiles Issues Voluntary Recall of Nearly 900,000 Vehicles in the United States (13.03.2019)

    EPA Chief Tells World to Buy "Cleaner" American Energy (12.03.2019)

    U.S. EPA: Settlement with Diodes Incorporated Resolves Clean Air Act Violations at Former Lee’s Summit Facility (08.03.2019)

    U.S. EPA settles with three California auto parts companies over Clean Air Act violations (07.03.2018)

    Primary and final energy consumption 2005-2017 and targets 2020 and 2030 (06.03.2019)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Air quality impacts from the electrification of light-duty passenger vehicles in the United States

    Quantifying the emission potentials of fugitive dust sources in Nanjing, East China

    An assessment of important SPECIATE profiles in the EPA emissions modeling platform and current data gaps

    Potential impacts of electric vehicles on air quality and health endpoints in the Greater Houston Area in 2040

    An evaluation of a Lagrangian stochastic model for the assessment of odours

    Zobacz EUR-Lex:

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Wdrażanie prawodawstwa UE w zakresie ochrony środowiska w odniesieniu do jakości powietrza i wody oraz do odpadów” (22.03.2019)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów »Europa, która chroni: czyste powietrze dla wszystkich«” (22.03.2019)

    Decyzja Rady (UE) 2019/448  z dnia 18 marca 2019 r. w sprawie przedłożenia w imieniu Unii Europejskiej wniosku o włączenie metoksychloru do załącznika A do Konwencji sztokholmskiej w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych (20.03.2019)

    Sprostowanie do dyrektywy Komisji 2015/1480 z dnia 28 sierpnia 2015 r. zmieniającej niektóre załączniki do dyrektyw Parlamentu Europejskiego i Rady 2004/107/WE i 2008/50/WE ustanawiających przepisy dotyczące metod referencyjnych, zatwierdzania danych i lokalizacji punktów pomiarowych do oceny jakości powietrza (14.03.2019)

    Komunikat Komisji w sprawie monitorowania ekosystemów na podstawie art. 9 i załącznika V do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/2284 w sprawie redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych (11.03.2019)

    Komunikat Komisji – Wytyczne dotyczące opracowania krajowych programów ograniczania zanieczyszczenia powietrza na podstawie dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/2284 w sprawie redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych (01.03.2019)

    krajowy program ograniczania ograniczenia zanieczyszczenia powietrza
    © JRC

    Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2019/331 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie ustanowienia przejściowych zasad dotyczących zharmonizowanego przydziału bezpłatnych uprawnień do emisji w całej Unii na podstawie art. 10a dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady (27.02.2019)

    Rozporządzenie Komisji (UE) 2019/318 z dnia 19 lutego 2019 r. zmieniające rozporządzenie (UE) 2017/2400 oraz dyrektywę 2007/46/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do określania emisji CO2 i zużycia paliwa przez pojazdy ciężkie (26.02.2019)