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圖1:Fidas®200
Fidas® 200細粉塵測量設備是專門為管制空氣污染而開發(fā)的氣溶膠光譜儀。它可以連續(xù)分析環(huán)境空氣中存在的細粉塵顆粒,測量尺寸范圍為180 nm – 18 µm,并同時計算排放值PM10和PM2.5,支持法定單位進行監(jiān)控。同時,儀器計算并記錄PM1,PM4,PMtot,顆粒數(shù)濃度Cn和粒徑分布。因此,僅通過計數(shù)和單顆粒測量原理,即可提供有關(guān)細塵顆粒的全面信息。
此處顯示的Fidas®200版本是19英寸機架安裝設備,用于安裝在空調(diào)監(jiān)控站(溫度范圍5 – 40°C)。變體型號是帶有獨立傳感器的Fidas200®E(以便更輕松地與現(xiàn)有站點集成)和用于室外安裝的Fidas®200 S型號(包括不銹鋼柜)。
Fidas® 200細粉塵測量設備及其功能相同的變體型號Fidas®200 E和Fidas®200 S是目前少有的光學單顆粒測量設備,這些測量設備已獲得型式認可,可以根據(jù)VDI 4202-1、VDI標準、4203-3,EN 12341,EN 14907,EN 16450和歐盟等效性指南GDE同時監(jiān)控PM10和PM2.5的,并通過EN 15267-1和-2標準認證。 Fidas®200的型式認可聲明首先在德國聯(lián)邦公報BAnz AT 02nd April 2015 B5的第IV章通知14中發(fā)布。產(chǎn)品已經(jīng)獲得TüVRheinland和德國聯(lián)邦環(huán)保局根據(jù)EN 15267頒發(fā)的產(chǎn)品合格證書如下:由TüVRheinland編制的Fidas®200 S版本的測量系統(tǒng)測試報告已在發(fā)布。
圖2:Fidas®200的EN 15267證書
此外,細粉塵測量設備Fidas®200以及Fidas®200 E和Fidas®200 S也在英國獲得型式認可認證和認證(Defra認證),符合“ MCERTS CAMS性能標準"和“ MCERTS(英國顆粒物)。相應的MCERTS / DEFRA批準證書以及測試報告可公開獲得。
圖3:Fidas®200的MCERTS / DEFRA批準證書
細粉塵測量設備Fidas®200利用單顆粒光散射尺寸分析原理,并配備高強度(dp,min = 180 nm),高度穩(wěn)定的光輸出和長壽命的LED光源??梢允褂脝畏稚y試氣溶膠驗證儀器的校準,并在必要時隨時方便、快捷地進行調(diào)整,即使在現(xiàn)場安裝時也是如此。
Fidas®200的采樣系統(tǒng)以大約0.3 m3 / h的體積流量運行。它配備符合VDI 2119-4標準的Sigma-2采樣頭,即使在強風條件下也可以進行代表性采樣;還設有一條干燥線,可以防止凝結(jié)引起測量誤差。干燥線(智能氣溶膠干燥系統(tǒng)– IADS)是根據(jù)環(huán)境空氣溫度、壓力和相對濕度來控制的。這些數(shù)據(jù)由氣象站提供;可選地,還可以提供風速、風向和降水量數(shù)據(jù)。采樣系統(tǒng)中集成用于圓形平面過濾器(直徑47毫米)的過濾器支架,從而可以(舉例來說)隨后對氣溶膠成分進行化學分析。
細粉塵測量設備Fidas®200提供多種通訊選項,允許對系統(tǒng)進行全面的遠程控制和維護,并且可以通過Palas.de進行在線數(shù)據(jù)訪問。與系統(tǒng)一起提供的軟件提供用于評估(例如,全面的統(tǒng)計和平均值計算)和測量數(shù)據(jù)輸出的通用選項。
實際的氣溶膠傳感器是一種光學氣溶膠光譜儀,使用Lorenz-Mie單個粒子散射光分析來確定粒徑。粒子分別穿過光學限制的測量空間,該測量空間被多色光均勻照射。每個粒子都會產(chǎn)生以85°和95°之間角度檢測到的散射光脈沖。基于散射光脈沖的數(shù)量確定粒子數(shù)量。粒徑是從散射光脈沖的水平得出的。
精密的光學器件、使用的多色LED的高光輸出以及使用對數(shù)A / D轉(zhuǎn)換的強大信號處理電子設備,可檢測直徑低至180 nm的顆粒。舉例來說,在道路附近,檢測高濃度小顆粒是尤其重要的。圖4顯示小顆粒尺寸檢測限制的影響,并且與300nm檢測下限的系統(tǒng)進行比較。
圖4:測量尺寸范圍為0.18 – 18 µm的Fidas®細粉塵測量設備具有更高的靈敏度
粒度分析儀的分類精度和分辨率越高,就可以更準確地確定粒度分布。 Fidas®200光源具有明確的校準曲線,因此具有非常高的粒徑分辨率和分類精度。 Fidas®傳感器的測量體積使用T孔技術(shù),在光學上進行準確定界,該技術(shù)可確定顆粒尺寸而不會出現(xiàn)邊界帶錯誤,從而有助于提高尺寸確定精度。強大的數(shù)字信號處理功能可以識別并補償一致的讀數(shù)(由多個粒子的同時存在引起)。
圖5:將粒徑分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PM值的算法比較
為了從測量數(shù)據(jù)中計算質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù),使用(但取決于粒度)轉(zhuǎn)換因子處理粒度分布(請參見圖5)。這考慮到,取決于顆粒大小,環(huán)境氣溶膠由來自不同來源(例如燃燒氣溶膠、輪胎磨損、花粉)的顆粒組成。質(zhì)量分數(shù),例如PM10,通過將相關(guān)的分離曲線(請參閱EN 481)應用于粒度分布數(shù)據(jù)來確定。即使光學測量技術(shù)間接確定顆粒質(zhì)量(等效方法),在任何情況下都無法保證與重量分析結(jié)果相同,但是在處理測量數(shù)據(jù)時所使用的經(jīng)驗知識確保與標準參考方法具有良好的相關(guān)性(參見圖6),如型式認可測試中所示。
圖6:在Fidas®200 S和Fidas®200測量系統(tǒng)補充測試報告中,在適用性測試過程中,F(xiàn)idas®200 S的PM10參考等效功能與參考小型過濾器的比較結(jié)果可見于PALAS®GmbH懸浮顆粒物PM10和PM2.5成分檢測報告,TüV報告號:936/21227195 / B“。
可以將多個分離曲線同時應用于相同的尺寸分布數(shù)據(jù),從而允許同時計算和輸出數(shù)據(jù),例如PM10和PM2.5數(shù)據(jù)以及其他質(zhì)量分數(shù)。
優(yōu)點:
• 根據(jù)新的EN要求(EN 15267)進行型式認可和認證 • 連續(xù)和同時實時測量多個PM值 • 提供關(guān)于顆粒數(shù)濃度和粒度分布的其他信息 • 可調(diào)時間分辨率從> 1 s到24 h • 光源:高穩(wěn)定性,長壽命的LED • 長使用壽命 • 低維護 • 可以在現(xiàn)場進行外部校驗 • 直觀且易于操作 • 功能可靠,數(shù)據(jù)可用性高(> 99%) • 2臺泵并聯(lián)運行,冗余配置可提高運行安全性 • 連續(xù)監(jiān)視狀態(tài),以及在線監(jiān)視校準 • 輕松進行遠程監(jiān)控、維護和控制 • 通過Palas服務器云端進行全球數(shù)據(jù)檢索 • 無放射性物質(zhì) • 沒有消耗品 • 低能耗 • 減少您的運營費用 |
應用:
• 利用監(jiān)控網(wǎng)絡進行污染控管 • 環(huán)境空氣監(jiān)測運動 • 長期研究 • 排放源追溯 • 排放物擴散研究(例如大火,火山) |
參數(shù):
接口 | USB,以太網(wǎng),RS232 / 485,Wi-Fi |
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測量范圍(尺寸) | 0,18 – 100 µm(3 Messbereiche) |
尺寸通道 | 64(32 /衰減) |
測量原理 | 光學光散射 |
測量范圍(濃度數(shù)值) | 0 – 20,000顆粒/立方厘米 |
體積流量 | 4.8升/分鐘?0.3立方米/小時 |
數(shù)據(jù)采集 | 數(shù)字,20 MHz處理器,256個原始數(shù)據(jù)通道 |
能耗 | 大約 200瓦 |
用戶界面 | 觸摸屏,800•480像素,7英寸 |
外殼 | 工作臺外殼,可選配用于機架安裝的安裝支架 |
外型尺寸 | 450•320•180.5毫米(高•寬•深),19英寸 |
重量 | 9.3千克(僅控制單元) |
操作系統(tǒng) | Windows |
數(shù)據(jù)記錄儀存儲空間 | 4 GB |
軟件 | Software |
氣溶膠調(diào)節(jié) | IADS散熱 |
測量范圍(質(zhì)量) | 0 – 10 000 µg/m3 |
報告數(shù)據(jù) | PM1, PM2.5, PM4, PM10, TSP, CN, Partikelgr??enverteilung, Druck, Temperatur, Feuchte |
安裝條件 | +5 – +40 °C |
采樣頭 | Sigma-2 |
響應時間(傳感器) | < 2秒 |
線性度 | 1,06 für PM2.5 |
精度 | 9,7 % für PM2.5 |