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
    • 12
      lipiec
      Zdaniem ETO koszty zanieczyszczeń ponoszą zbyt często podatnicy, a nie podmioty odpowiedzialne za emisję, co nie odpowiada w oczekiwanym stopniu zasadzie „zanieczyszczający płaci”, zgodnie z którą przedsiębiorcy powinni ponosić koszty związane z zanieczyszczeniem, w tym koszty środków wprowadzonych w celu zapobieżenia i zaradzenia temu zanieczyszczeniu oraz jego kontroli, a także koszty ponoszone w związku z nim przez społeczeństwo. Trybunał zbadał cztery dziedziny ochrony środowiska: zanieczyszczenia przemysłowe (w tym emisje dozwolone na podstawie pozwoleń), gospodarowanie odpadami, zanieczyszczenia wody i zanieczyszczenia gleby. Wśród zaleceń dla Komisji Europejskiej ETO wskazał na potrzebę skuteczniejszego uwzględnienia zasady „zanieczyszczający płaci” w przepisach dotyczących ochrony środowiska. Zdaniem Trybunału Komisja powinna do końca 2024 r. przeanalizować ewentualne zmiany regulacyjne, administracyjne i ocenić łączne koszty i korzyści bardziej skutecznego uwzględnienia zasady „zanieczyszczający płaci”, zwłaszcza poprzez obniżenie dopuszczalnych wartości emisji, tak aby jeszcze bardziej obniżyć poziom zanieczyszczeń rezydualnych. Według ETO Komisja powinna również zapewnić lepszą ochronę środków unijnych przed ich wykorzystywaniem do finansowania projektów, których koszt powinien pokrywać zanieczyszczający. Sprawozdanie specjalne ETO 12/2021 „Zanieczyszczający płaci - niespójne stosowanie zasady w polityce i działaniach UE w dziedzinie środowiska” dostępne jest na stronie https://www.eca.europa.eu/pl/Pages/DocItem.aspx?did=58811
    • 04
      maj
      30.04.2021 r. opublikowane zostały roczne oceny jakości powietrza za rok 2020 – dokumenty kluczowe w planowaniu postępowania o wydanie pozwolenia na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza i programów ochrony powietrza. Linki do raportów dla poszczególnych województw dostępne są na stronie wszystkooemisjach.pl/409
    • 23
      kwiecień
      W module "Spalanie" do Operatu FB zostały dodane wskaźniki emisji zawarte w poradniku KOBiZE z lutego 2021 r. Szczegółowe informacje znajdują się na stronach: Informacje o module Spalanie Poradnik KOBiZE (styczeń 2021): Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw dla źródeł o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW, zastosowane do automatycznego wyliczenia emisji w raporcie do Krajowej bazy za 2020 r. Film z instrukcją multimedialną do modułu "Spalanie"
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    DPF SNCR EcoeXhaust oczyszczanie spalin
    Szkolenie Warsztaty Obliczenia emisji Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Bilans LZO 2021

    Terminy najbliższych warsztatów:

    Data
    Godzina
    10.08.2021 r. 800 ÷ 1600
    17.08.2021 r.
    800 ÷ 1600 


    Warsztaty z obliczeń emisji za rok 2020
    Warsztaty z modelowania stężeń

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

    U.S. EPA [transport] Justice Department and EPA Reach Clean Air Act Settlement with Advanced Flow Engineering for Selling Defeat Devices (27.07.2021)

    MKiŚ: Przegląd wymagań jakościowych dla paliw stałych (27.07.2021)

    EPA to Hold Webinar Briefing on Release of New Environmental Justice Web Resource (27.07.2021)

    EPA [amoniak] settles chemical accident prevention planning violations at eight Yakima Valley cold storage facilities (22.07.2021)

    EPA [amoniak] settlement with MDV SpartanNash resolves Clean Air Act violations at Norfolk, Va. food distribution center (21.07.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] Announces $200k Under the American Rescue Plan to Fund Environmental Justice Initiatives in Massachusetts (15.07.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] announces $200,000 to City of Fort Collins, Colorado to support Healthy Homes program Funding part of $50 million for Environmental Justice initiatives under the American Rescue Plan (13.07.2021)

    GIOŚ: Prezentacje z konferencji inaugurującej projekt pn. „Wzmocnienie oceny depozycji atmosferycznej w Polsce w oparciu o doświadczenia norweskie” (12.07.2021)

    ETO: „Zanieczyszczający płaci” – niespójne stosowanie zasady w polityce i działaniach UE w dziedzinie środowiska (05.07.2021)

    JRC: New EU environmental norms for the chemical industry (02.07.2021)

    EPA [metan] to Hold Methane Detection Technology Virtual Workshop (01.07.2021)

    EPA [transport] levies $66k penalty against DDM Imports for illegal truck imports (30.06.2021)

    EPA [amoniak] fines East Oahu Plant over Clean Air Act violations (23.06.2021)

    ETO: Special report 16/2021: Common Agricultural Policy and climate: Half of EU climate spending but farm emissions are not decreasing (21.06.2021)

    EPA [monitoring jakości powietrza wokół zakładu przemysłowego] Continues to Protect Community by Requiring Additional Monitoring of Emissions from Limetree Bay Refinery on St. Croix (17.06.2021)

    New European city air quality viewer allows you to check long term air pollution levels where you live (17.06.2021)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Characteriza- tion of exhaled particle deposition and ventilation in an indoor setting

    NH3-promoted heterogeneous reaction of SO2 to sulfate on α-Fe2O3 particles with coexistence of NO2 under different relative humidities

    Formation of secondary organic aerosols from the reaction of γ-terpinene with ozone: yields and morphology

    Commuting by car, public transport, and bike: Exposure assessment and estimation of the inhaled dose of multiple airborne pollutants

    A first assessment of the sources of isoprene and monoterpene emissions from a short-rotation coppice Eucalyptus gunnii bioenergy plantation in the United Kingdom

    Zobacz EUR-Lex:

    Opinia Europejskiego Komitetu Regionów – Impuls dla gospodarki neutralnej dla klimatu: Strategia UE dotycząca integracji systemu energetycznego (27.07.2021)

    Sprawa C-635/18: Wyrok Trybunału z dnia 3 czerwca 2021 r. – Komisja Europejska / Republika Federalna Niemiec [Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego – Środowisko naturalne – Dyrektywa 2008/50/WE – Jakość otaczającego powietrza – Artykuł 13 ust. 1 i załącznik XI – Systematyczne i trwałe przekraczanie wartości dopuszczalnych dla dwutlenku azotu (NO2) w niektórych strefach i aglomeracjach Niemiec (19.07.2021)

    Postanowienie Prezesa Sądu z dnia 26 maja 2021 r. – Darment / Komisja (Sprawa T-92/21 R) - Postępowanie w przedmiocie środków tymczasowych - Środowisko naturalne - Fluorowane gazy cieplarniane - Rozporządzenie (UE) nr 517/2014 - Wprowadzenie do obrotu wodorofluorowęglowodorów - Decyzja nakładająca sankcję na przedsiębiorstwo, które przekroczyło przydzielony mu kontyngent (12.07.2021)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2021/1119 z dnia 30 czerwca 2021 r. w sprawie ustanowienia ram na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmiany rozporządzeń (WE) nr 401/2009 i (UE) 2018/1999 Europejskie prawo o klimacie (09.07.2021)

    Decyzja Komisji z dnia 15 kwietnia 2021 r. zlecająca centralnemu administratorowi wprowadzenie zmian w tabelach krajowego rozdziału uprawnień Danii, Niemiec, Hiszpanii, Francji, Włoch, Łotwy, Węgier, Niderlandów, Portugalii, Rumunii, Finlandii i Szwecji do dziennika transakcji Unii Europejskiej (08.07.2021)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2021/1068 z dnia 24 czerwca 2021 r. zmieniające rozporządzenie (UE) 2016/1628 w odniesieniu do jego przepisów przejściowych dotyczących niektórych maszyn wyposażonych w silniki o zakresach mocy co najmniej 56 kW i nie większym niż 130 kW oraz co najmniej 300 kW, w celu zaradzenia skutkom kryzysu związanego z COVID-19 (30.06.2021)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/1037 z dnia 16 czerwca 2021 r. w sprawie wniosku o rejestrację europejskiej inicjatywy obywatelskiej „Zakaz reklamy paliw kopalnych oraz powiązanego sponsoringu” zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/788 (25.06.2021)

     Decyzja NR 1/2020 Wspólnego Komitetu ustanowionego na mocy Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych z dnia 5 listopada 2020 r. dotycząca przyjęcia wspólnych procedur operacyjnych (25.06.2021)

    Decyzja nr 2/2020 Wspólnego Komitetu ustanowionego na mocy Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych z dnia 5 listopada 2020 r. w sprawie zmiany załącznika I i II do umowy oraz przyjęcia norm technicznych powiązania (25.06.2021)

    L216 Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2021/980 z dnia 17 czerwca 2021 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze (UE) 2019/661 w odniesieniu do wymogów informacyjnych dotyczących rejestracji w elektronicznym rejestrze kontyngentów na wprowadzanie do obrotu wodorofluorowęglowodorów (18.06.2021)

    L215 Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/973 z dnia 1 czerwca 2021 r. potwierdzająca lub zmieniająca wstępne obliczenia średnich indywidualnych poziomów emisji CO2 oraz docelowych indywidualnych poziomów emisji dla producentów samochodów osobowych i lekkich pojazdów użytkowych… (17.06.2021)