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
    • 16
      maj
      Stronę dotyczącą Rocznych ocen jakości powietrza uzupełniliśmy o zestawienie ocena za rok 2021. Dokumenty te będą obowiązywały do daty publikacji kolejnych ocen (za rok 2022), prawdopodobnie do końca kwietnia 2023 r. Aktualizacja rocznych ocen jakości powietrza ma szczególne znaczenie dla określania obszarów, na których uzyskanie pozwolenia emisyjnego dla instalacji nowych i istotnie zmienionych jest możliwe po przeprowadzeniu postępowania kompensacyjnego (zgodnie z art. 225 ustawy Prawo ochrony środowiska) oraz dla ustalania wartości tła zanieczyszczenia powietrza wydawanego przez wydziały regionalne GIOŚ. Adresy rocznych ocen zostały przedstawione w dziale OPERATY OCHRONY POWIETRZA, w zakładce Roczna ocena jakości powietrza za rok 2021, 2020, 2019
    • 02
      maj
      Zapraszamy na V Narodowy Kongres Biometanu, który odbędzie się 30 i 31 maja 2022 w Airport Hotel Okęcie w Warszawie. Tegoroczny Kongres będzie dotyczył perspektyw produkcji biometanu w Polsce, technicznych aspektów zatłaczania biometanu do sieci gazowej, wsparcia dla biometanu oraz potencjału „zielonego” wodoru produkowanego z biometanu. Szczegółowe informacje dostępne są na stronie Organizatora – wydawcy magazynu Biomasa.pl: https://wszystkooemisjach.pl/480/v-narodowy-kongres-biometanu  
    • 07
      kwiecień
      Ruszyły zapisy na letnią edycję szkoleń z Obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu i Specjalisty ds. Emisji. Szczegółowe informacje o szkoleniach oraz formularze zgłoszeń dostępne są na stronach: - Specjalista ds. Emisji – szkolenie 21-22.06.2022 - Szkolenie z obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu - 31.05.2022 Webinarium / 01.06.2022 Warsztaty on-line
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB

    W sesji jesiennej 2022 roku odbęda się następujące szkolenia:

    - bilans LZO

    - specjalista ds. emisji

    - metodyka referencyjna obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu (przygotowanie dokumentacji i weryfikacja)

    Trwają prace przygotowawcze stron szkoleń i uzgodnienia terminów

    Program zwiększania kompetencji i Szkolenia zamknięte

    Warsztaty on-line

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

    IOŚ-PIB: Nowe analizy CAKE/KOBiZE dotyczące net-zero 2050 w energetyce, transporcie i rolnictwie (30.06.2022)

    EEA: Exposure to pollution causes 10% of all cancer cases in Europe (28.06.2022)

    EEA: Beating cancer — the role of Europe’s environment (28.06.2022)

    Zanieczyszczenie powietrza Europa rak nowotwory
    © EEA

    EPA [wytop szkła] reaches settlement with Fuyao Glass Illinois, Inc. to resolve Clean Air Act violations in Decatur, Illinois (28.06.2022)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] Takes Action Against West Haven Chemical Warehousing Company: Penalty for Unsafe Practices and Inadequate Reporting (22.06.2022)

    IPPC Bureau:  The IED Article 75 Committee gave a positive opinion on the draft Commission Implementing Decision establishing BAT conclusions for the ferrous metals industry (FMP) through a written procedure due to the COVID-19 situation (22.06.2022)

    U.S. EPA [sprawiedliwość środowiskowa] HollyFrontier Oil Refinery in El Dorado, Kansas, to Pay $1.6M for Alleged Clean Air Act Violations (21.06.2022)

    WIOŚ we Wrocławiu: Inspektorzy WIOŚ wydali decyzję o wstrzymaniu działalności lakierni w zakładzie produkującym meble (07.06.2022)

    decyzja środowiskowa lakiernia WIOŚ zamknięcie
    © WIOŚ we Wrocławiu

    EPA [transport] fines Bay Area auto parts company $1.1 million for selling ‘defeat’ devices, harming air quality (01.06.2022)

    EPA [jakość powietrza] Releases Annual Air Report, Highlighting Trends through 2021 (01.06.2022)

    EEA: Transport and environment report 2021 (01.06.2022)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Mapping clear-sky surface solar ultraviolet radiation in China at 1 km spatial resolution using Machine Learning technique and Google Earth Engine

    Analysis and assessment of the observed long-term changes over three decades in ground-level ozone across north-west Europe from 1989 - 2018

    Formation and emission characteristics of intermediate volatile organic compounds (IVOCs) from the combustion of biomass and their cellulose, hemicellulose, and lignin

    On the historic exposure levels of Elemental Carbon from vehicle diesel exhaust based on “diesel smoke” concentrations OPEN ACCESS

    Characterisation of non-exhaust emissions from road traffic in Lisbon

    Sources of ambient PM2.5 exposure in 96 global cities

    Ultrafiltration to characterize PM2.5 water-soluble iron and its sources in an urban environment

    Can data reliability of low-cost sensor devices for indoor air particulate matter monitoring be improved? – An approach using machine learning OPEN ACCESS

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja Wspólnego Komitetu EOG nr 18/2022 z dnia 4 lutego 2022 r. zmieniająca załącznik XX (Środowisko) do Porozumienia EOG 2022/1066 (30.06.2022)

    Decyzja Wspólnego Komitetu EOG nr 22/2022 z dnia 4 lutego 2022 r. zmieniająca załącznik XX (Środowisko) do Porozumienia EOG 2022/1070 (30.06.2022)

    Decyzja Wspólnego Komitetu EOG nr 23/2022 z dnia 4 lutego 2022 r. zmieniająca załącznik XX (Środowisko) do Porozumienia EOG 2022/1071 (30.06.2022)

    Decyzja Wspólnego Komitetu EOG nr 26/2022 z dnia 4 lutego 2022 r. zmieniająca załącznik XX (Środowisko) do Porozumienia EOG 2022/1074 (30.06.2022)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2022/1028 z dnia 27 czerwca 2022 r. zmieniająca decyzję (UE) 2021/355 w odniesieniu do niektórych instalacji w Danii, Francji i Szwecji włączonych do wykazu instalacji objętych unijnym systemem handlu uprawnieniami do emisji ustanowionym w dyrektywie 2003/87/WE (notyfikowana jako dokument nr C(2022) 4289) (Tekst mający znaczenie dla EOG) (29.06.2022)

    Zalecenie Rady z dnia 16 czerwca 2022 r. w sprawie uczenia się na rzecz transformacji ekologicznej i zrównoważonego rozwoju (27.06.2022)

    Zalecenie Rady z dnia 16 czerwca 2022 r. w sprawie zapewnienia sprawiedliwej transformacji w kierunku neutralności klimatycznej 2022/C 243/04 (27.06.2022)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2022/996 z dnia 14 czerwca 2022 r. w sprawie zasad weryfikacji kryteriów zrównoważonego rozwoju i ograniczania emisji gazów cieplarnianych oraz kryteriów niskiego ryzyka spowodowania pośredniej zmiany użytkowania gruntów (27.06.2022)

    Decyzja Rady (UE) 2022/997 z dnia 7 kwietnia 2022 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte w imieniu Unii Europejskiej podczas dziesiątego posiedzenia Konferencji Stron Konwencji sztokholmskiej w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych w odniesieniu do wniosku dotyczącego zmian załącznika A do tej Konwencji (27.06.2022)

    TSUE: Sprawa C-286/21: Wyrok Trybunału (dziesiąta izba) z dnia 28 kwietnia 2022 r. – Komisja Europejska/Republika Francuska [Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego – Środowisko naturalne – Dyrektywa 2008/50/WE – Jakość powietrza – Artykuł 13 ust.1 i załącznik XI – Systematyczne i trwałe przekraczanie dopuszczalnych wartości ustalonych dla pyłu zawieszonego (PM10) w niektórych strefach Francji – Artykuł 23 ust. 1 – Załącznik XV – „Jak najkrótszy” okres przekroczenia – Odpowiednie środki (20.06.2022)

    Wydatki na rzecz klimatu w budżecie UE na lata 2014–2020 – nie są tak wysokie, jak podaje Komisja (31.05.2022)