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
    • 21
      wrzesień
      W dniu 20 września zaczęło obowiązywać nowe rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji (Dz. U. poz. 1710). Wśród zmian dotyczących emisji do powietrza znalazły się: - wprowadzenie obowiązku pomiaru CO2 ze źródeł spalania paliw - zmiany rodzajów metodyk referencyjnych dla niektórych źródeł (np. HCl, HF ze spalania, współspalania odpadów; Cl2 z produkcji dwutlenku tytanu), - zmiana określenia „pył ogółem” na „pył” - określenie czasu trwania pomiarów i ilości serii pomiarowych według § 9.6 i 7 - usunięcie niektórych norm oraz określenie sposobu postępowania w przypadku zastąpienia normy jej nowym wydaniem (np. zał. 1 uwaga 4) Rozporządzenie dostępne jest na stronie https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20210001710
    • 30
      sierpień
      Stronę „Wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 w miastach Polski” uzupełniliśmy o wyniki klasyfikacji za rok 2020, opublikowane w obwieszczeniu Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 30 lipca 2021 r. (M. P. poz. 756). W stosunku do roku 2019 zmniejszeniu uległa łączna liczba miast, w których stwierdzono przekroczenie pułapu stężenia ekspozycji 20 µg/m3 – z poziomu 14 w ocenie za rok 2019 do 8 za rok 2020. Szczegółowe zestawienie wartości wskaźników przedstawiamy na stronie http://wszystkooemisjach.pl/219/wskazniki-sredniego-narazenia-na-pyl-pm25-w-miastach-polski
    • 23
      sierpień
      Serdecznie zapraszamy na II edycję Konferencji „Biomasa i paliwa alternatywne w ciepłownictwie”, która odbędzie się 27-28 września w Suwałkach. Głównym tematem Konferencji jest wyzwanie, z którym w ciągu najbliższych kilkunastu lat polskie ciepłownictwo systemowe będzie musiało się zmierzyć, to jest osiągnięcie statusu efektywnego źródła energii. Celem konferencji organizowanej przez Biomass Media Group, wydawcę magazynu „Biomasa w ciepłownictwie i energetyce” jest zaprezentowanie najnowszych rozwiązań technologicznych wykorzystujących biomasę lub paliwa alternatywne w ciepłownictwie, przedstawienie scenariusza modernizacji instalacji z uwzględnieniem optymalnych rozwiązań, a także omówienie aktualnych regulacji prawnych. Podczas wydarzenia poruszone zostaną kwestię związane z dostępnością i jakością surowca, cenami biomasy i paliw alternatywnych oraz polityką kontraktacji dostaw surowca. Program wydarzenia oraz panele dyskusyjne będą koncentrować się na wykorzystaniu biomasy i paliw alternatywnych do transformacji ciepłownictwa. Więcej informacji na stronie https://wszystkooemisjach.pl/453
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    szkolenie bilans LZO 2021
    szkolenie rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń 2021
    Biomasa i paliwa alternatywne w ciepłownictwie - Konferencja 2021
    DPF SNCR EcoeXhaust oczyszczanie spalin
    Operat FB
    envicon 2021
    Szkolenie Warsztaty Obliczenia emisji Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Bilans LZO 2021

    Terminy najbliższych warsztatów:

    Data
    Godzina
    28.09.2021 r. 800 ÷ 1600
    05.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    12.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    19.10.2021 r.
    800 ÷ 1600 


    Warsztaty z obliczeń emisji za rok 2020
    Warsztaty z modelowania stężeń

    Zobacz komunikaty JRC/ IPPC Bureau / US EPA / EEA / NIK / ETO / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MKiŚ:

    IPPC Bureau: The review of the BAT reference document for the Surface Treatment (24.09.2021)

    EPA: U.S. Will Dramatically Cut Climate-Damaging Greenhouse Gases with New Program Aimed at Chemicals Used in Air Conditioning, Refrigeration (23.09.2021)

    EEA: Air Quality Status 2021 (21.09.2021)

    EEA: Reported information on large combustion plants under the Energy Community Treaty 2006/500/EC (20.09.2021)

    MKiŚ: Modelowanie przepływu powietrza w miastach za pomocą metod Computional Fluid Dynamic (CFD) – prezentacja IMGW w ramach konferencji Środowisko Informacji 2021 zaplanowanej na 25.11.2021 (17.09.2021)

    EEA: Consumption of ozone-depleting substances (16.09.2021)

    dziura ozonowa substancje
    © EEA

    EPA [emisje ze statków] Releases Case Study on Air Pollution Reductions for the New York/New Jersey Harbor Deepening Project (15.09.2021)

    EPA [transport] and Justice Department Reach Clean Air Act Settlement with Xtreme Diesel Performance, Ending Sale of Defeat Devices (15.09.2021)

    EPA [tlenek etylenu] and WVDEP to Hold Public Meeting to Discuss Ethylene Oxide (14.09.2021)

    U.S. EPA [uwolnienia przypadkowe] Texas Plastics Corporation Will Pay Nearly $3 Million for Violating Clean Air Act (13.09.2021)

    EPA [transport] Settlement with Jeg’s Automotive Inc. of Delaware, Ohio, Resolves Clean Air Act Violations for Sales of Motor Vehicle Emission Control Defeat Devices (13.09.2021)

    WIOŚ,  Miasto Otwock:  Ograniczenie emisji odorowych na terenie miasta Otwocka (10.09.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] U.S. EPA, CalEPA launch joint effort to strengthen environmental enforcement in communities overburdened by pollution (10.09.2021)

    EPA [czynniki chłodnicze] Food Lion Wins GreenChill Award for Smart Refrigerant Management (10.09.2021)

    EEA: With people and for people: Innovating for sustainability (09.09.2021)

    EPA [amoniak] U.S. EPA Penalizes Four California Facilities More Than $800,000 for Clean Air Act Chemical Safety Violations (09.09.2021)

    EPA [gaz składowiskowy, SO2] Justice Department, EPA and the State of Michigan Reach Clean Air Act Settlement with Arbor Hills Energy LLC (09.09.2021)

    EPA [monitoring zanieczyszczenia powietrza w związku z ryzykiem uszkodzenia instalacji przez huragan] Expands Air Monitoring Efforts in Communities Impacted by Hurricane Ida (09.09.2021)

    EPA [bezwodny amoniak] U.S. EPA penalizes Hawaiian Ice for chemical safety violations (08.09.2021)

    EPA [ograniczenie ryzyka narażenia podczas prac porządkowych] Tools for Communities Cleaning Up after Hurricane Ida (04.09.2021)

    EPA [PFAS] Announces First Validated Laboratory Method to Test for PFAS in Wastewater, Surface Water, Groundwater, Soils (02.09.2021)

    EEA: European Maritime Transport Environmental Report 2021 (01.09.2021)

    EPA [transport] Fines Companies in Iowa and Nebraska for Alleged Vehicle ‘Defeat Device’ Violations (31.08.2021)

    EEA: Improving the climate impact of raw material sourcing (30.08.2021)

    EPA [transport] After Successfully Obtaining a Preliminary Injunction, Justice Department and EPA Reach Clean Air Act Settlement with Gear Box Z for Selling Defeat Devices (30.08.2021)

    EEA: EU Member States’ progress towards achieving the 2010 NEC Directive emission ceilings (30.08.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] Settles with Chevron, Levies Penalty, for Hazardous Waste Violations at Montebello, CA Facility (26.08.2021)

    EEA: European Union emission inventory report 1990-2019 (26.08.2021)

    EEA: National Emission reduction Commitments Directive reporting status 2021 (26.08.2021)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Evaluation of small form factor, filter-based PM2.5 samplers for temporary non-regulatory monitoring during wildland fire smoke events OPEN ACCESS

    High-volume sampler for size-selective sampling of bioaerosols including viruses

    Simulation of the cooking organic aerosol concentration variability in an urban area

    Zobacz EUR-Lex:

    Zawiadomienie Komisji — Wytyczne techniczne dotyczące weryfikacji infrastruktury pod względem wpływu na klimat w latach 2021–2027 (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego„Transport intermodalny i logistyka multimodalna – uzupełnianie się środków transportu w ekologizacji transportu” (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów: Budując Europę odporną na zmianę klimatu – nowa Strategia w zakresie przystosowania do zmiany klimatu (16.09.2021)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2021/1434 z dnia 2 września 2021 r. kończące przegląd rozporządzeń wykonawczych Rady nr 443/2011 i nr 444/2011 rozszerzających ostateczne cło wyrównawcze i antydumpingowe na przywóz biodiesla wysyłanego z Kanady (03.09.2021)

    Rozporządzenie delegowane Komisji 2021/1430 z dnia 31 maja 2021 r. uzupełniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 2018/956 przez określenie danych, które mają być zgłaszane przez państwa członkowskie do celów weryfikacji emisji CO2 i zużycia paliwa przez nowe pojazdy ciężkie (02.09.2021)

    Rozporządzenie Komisji (UE) 2021/1297 z dnia 4 sierpnia 2021 r. zmieniające załącznik XVII do rozporządzenia (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do perfluorowanych kwasów karboksylowych zawierających od 9 do 14 atomów węgla w łańcuchu (PFCA C9-C14), ich soli oraz substancji pochodnych PFCA C9-C14 (05.08.2021)

    TSUE: sprawa T-126/19 wyrok z dnia 16 czerwca 2021 r. – Krajowa Izba Gospodarcza Chłodnictwa i Klimatyzacji / Komisja [Środowisko naturalne – Rozporządzenie (UE) nr 517/2014 – Fluorowane gazy cieplarniane – Przydział kontyngentów na wprowadzanie wodorofluorowęglowodorów do obrotu – Zarzut niezgodności z prawem – Artykuł 16 rozporządzenia nr 517/2014 oraz załączniki V i VI do tego rozporządzenia – Zasada niedyskryminacji – Obowiązek uzasadnienia (02.08.2021)