Teste de Emissões – Determinação Gravimétrica de Material Particulado

Teste de Emissões – Determinação Gravimétrica de Material Particulado

Pesagem de Filtro para Determinação Gravimétrica de MP em Emissões de Escape de Motor e Evaporativas

Ligue para solicitar uma cotação
Emissions Testing

Emissions Testing

Weight of particulate matter collected on filters for Emissions Testing can be extremely low, therefore the weighing procedure has to be performed very accurately. See why METTLER TOLEDO Excellence Micro-balance, equipped with especially developed accessories for filter weighing, is the best choice for Emissions Testing application.

Vá para uma das próximas seções para descobrir e saber mais:

  1. Fluxo de Trabalho e Desafios da Aplicação
  2. Soluções da METTLER TOLEDO
  3. Perguntas frequentes

 

Fluxo de trabalho do teste de emissão

Mesmo medindo o material particulado em gases de escape, emissões evaporativas, na atmosfera ou no ar ambiente, o teste gravimétrico de pesagem do filtro de emissões segue o mesmo procedimento.

1. Um filtro em branco é pesado em uma balança no laboratório.
2. Os filtros são carregados em cartuchos rotulados de filtros, pré-condicionado e transportado para o local de teste.
3.No local de teste, o ar e os gases são exauridos através do filtro em uma taxa de fluxo conhecida pela sua duração específica. Qualquer material presente é retido no filtro.
4. No laboratório, os filtros carregados são condicionados e pesados novamente.
5. Ao subtrair o peso do filtro em branco, a massa do material particulado pode ser determinada (pesagem diferencial). A concentração do MP é calculada usando a taxa de fluxo da amostra de gás/ar.

Apesar de o teste poder ser realizado usando apenas um filtro, é prática comum repetir o teste várias vezes, bem como manter um filtro em branco como referência para eliminar a contagem de fundo. Os filtros podem ser usados individualmente ou em combinação com uma unidade de filtro de múltiplas etapas.

Fluxo de Trabalho Típico: Processo de Pesagem de Filtro

  • Os filtros em branco são pesados em uma balança do laboratório
  • Os filtros são carregados em cartuchos de filtro rotulados
  • Os filtros são pré-condicionados antes do teste de emissões
  • Os cartuchos são transportados ao local de teste
  • O MP pode ser coletado usando um filtro de única ou múltiplas etapas
  • Vários testes podem ser realizados
  • No laboratório, os filtros carregados são acondicionados e pesados novamente
  • A massa do material particulado é determinada pelo diferencial do peso
  • A concentração do MP é calculada usando o volume da amostra de gás/ar


Conhecimento especializado Sobre Testes de Emissões

A Organização Mundial da Saúde (OMS) considera que ar limpo “é um requisito básico da saúde e bem-estar humanos” e apresenta diretrizes para poluentes selecionados aplicáveis em todas as regiões da OMS.

Os padrões de emissão estabelecem limites quantitativos na quantidade permitida de poluentes atmosféricos específicos que podem ser liberados de fontes específicas ao longo de períodos específicos.

Nos EUA, a CFR 40 Parte 50 faz parte do Código de Regulamentações Federais dos Estados Unidos e diz respeito a padrões nacionais de qualidade do ar. A Occupational Safety and Health Administration (OSHA, Administração de Segurança e Saúde Ocupacional), parte do Departamento do Trabalho dos Estados Unidos, publicou regulamentações (Padrões - 29 CFR) em relação à qualidade do ar. O National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH - Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional) também se preocupa em promover a segurança e a saúde no trabalho.

A União Europeia estabelece a legislação na forma da DIRETIVA 2008/50/CE sobre qualidade do ar ambiente e ar mais limpo para a Europa; a DIRETIVA 2008/1/CE diz respeito à prevenção e controle de poluição integrados; e a DIRETIVA 89/654/CEE especifica os requisitos mínimos de saúde e segurança no posto de trabalho.

O setor automotivo é a principal fonte de uma série de poluentes atmosféricos, incluindo o monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), material particulado (MP), bem como gases de efeito estufa (GHG).  Tanto na União Europeia quanto nos Estados Unidos, existe uma legislação para controlar emissões de veículos motorizados e os seus fabricantes são obrigados a realizar testes de emissão.

Há muitos métodos e diretrizes para testar emissões e concentração de material particulado. Um deles é o método gravimétrico de pesagem de filtro. As diretrizes e regulamentações definem os procedimentos para garantir uma filtragem precisa e reprodutível das emissões e especificam quais filtros devem ser usados e qual sistema de pesagem usar para a medição, conforme mostrado na tabela abaixo.


Exemplos de requisitos de diretriz para equipamento de pesagem e balanças recomendadas:



Diretriz


Resolução
exigida


Repetibilidade exigida
Balança
UltramicroMicro
CFR 40
Parte 1065
Procedimento de teste de motor0,1 μg2,5 μg /
0,25 μg
 
DIRETIVA 2004/26/ECEmissão de poluentes gasosos e particulados de motores de combustão interna a serem instalados em máquina móvel não rodoviária1 μg2 μg 
DIRETIVA 2005/78/ECEmissão de poluentes gasosos e particulados de motores de ignição por compressão para uso em veículos e emissão de poluentes gasosos de ignição positiva, motores abastecidos com gás natural ou a gás de petróleo liquefeito para uso em veículos1 μg (filtro de 70 mm) / 0,1 μg (filtro de 47 mm)2 μg


É previsto que, como resultado de regulamentações cada vez mais restritivas, combinadas com avanços tecnológicos em motores por combustão, a quantidade de MP coletada em filtros reduzirá gradualmente. Com as diretrizes normalmente especificando uma balança com resolução de 1 μg ou 0,1 μg, uma ultramicrobalança de alta precisão é, portanto, a única solução para atender as necessidades de hoje e do futuro.

Emissions Testing Challanges
 Do You Need Support?

Emissions Testing Best Solutions

Emissions Testing

Weight of particulate matter collected on filters for Emissions Testing can be extremely low, therefore the weighing procedure has to be performed very accurately. See why METTLER TOLEDO Excellence Micro-balance, equipped with especially developed accessories for filter weighing, is the best choice for Emissions Testing application.

 

NVR Testing - Micro weighing Guide

Software solution for Emissions Testing

What to Do If You Need to Weigh Large Filters?

Produtos Relacionados

 

Perguntas Frequentes

Qual é a melhor forma de obter resultados rápidos e confiáveis ao pesar filtros?

Primeiramente, o ambiente é importante. De preferência, a sua balança deve estar em uma mesa dedicada de pesagem, em uma sala com temperatura estável e umidade controlada. Os Kits para Pesagem de Filtros para as microbalanças e ultramicrobalanças da METTLER TOLEDO contêm um prato especial de pesagem que garante que os filtros estejam posicionados corretamente na balança. O manuseio correto dos filtros com pinças assimétricas o ajudará a garantir que os seus processos de pesagem de filtro sejam rápidos e eficientes.

Estou usando filtros de PTFE, mas a minha balança não se estabiliza facilmente e os números ficam oscilando. Você pode explicar?

Os filtros de PTFE são particularmente suscetíveis à carga eletrostática. Os números instáveis em sua balança sugerem que a célula de pesagem está sendo afetada pelas cargas eletrostáticas. A influência das cargas eletrostáticas pode afetar significativamente os resultados de pesagem. Use um Kit Antiestática antes de pesar cada filtro para remover quaisquer cargas que possam estar presentes.

Eu tenho que pesar tipos e tamanhos diferentes de filtros.

A METTLER TOLEDO oferece soluções de pesagem de filtro tanto para microbalanças quanto para balanças analíticas. Há dois tipos diferentes de Kits para Pesagem de Filtros para microbalança, permitindo a pesagem de filtros com diâmetro de 20 mm a 70 mm; é fácil de alternar os kits. Para a pesagem de filtros maiores com até 150 mm de diâmetro em uma balança analítica, há duas soluções de suporte de filtro disponíveis.

As regulamentações que seguimos exigem que os filtros sejam posicionados centralmente quando pesados. Como posso me assegurar disso?

O Kit para Pesagem de Microfiltros da METTLER TOLEDO inclui dois pratos de filtro. Cada um tem um contorno único, que garante que o filtro esteja automaticamente centralizado. A centralização do filtro elimina erros de excentricidade para garantir resultados reprodutíveis e confiáveis.

Como posso ter certeza de que o meu POP de pesagem de filtro está sendo seguido?

Um POP claro deve estar em vigor para a pesagem de filtros em um ambiente regulamentado. Entretanto, em um processo manual, erros humanos podem ocorrer e, em um processo que exige muitos passos, é fácil cometer um erro. O software LabX permite a criação do seu próprio fluxo de trabalho dedicado de POP para pesagem de filtro. As instruções passo a passo para o POP são fornecidas no visor da balança. Cada passo exige uma confirmação do usuário, então é certo que o POP foi seguido.

Qual balança devo utilizar para obter resultados precisos de pesagem de filtros?

Toda medição, em QUALQUER balança, está sujeita a incertezas. Entender essa incerteza é essencial para garantir resultados precisos de pesagem. Não é a resolução que determina a precisão de um instrumento de pesagem, mas sim sua repetibilidade. Com pesos de amostra muito pequenos envolvidos na pesagem de filtro, a capacidade mínima de peso líquido da amostra da balança também é de importância fundamental.

Para encontrar a balança adequada às suas necessidades, você precisa saber qual é a menor amostra que deseja pesar e a precisão que você precisa para pesá-la (ou seja, em qual tolerância).

O padrão mundial de pesagem da METTLER TOLEDO, a GWP®, auxilia a escolher a balança certa para atender aos requisitos da sua aplicação. Peça ao seu representante local por uma recomendação gratuita de balança. Determine se a sua balança atual atende aos seus requisitos de qualidade.

GWP Recommendation

Como posso aumentar a produtividade ao pesar filtros?

Os Kits para Pesagem de Filtros da METTLER TOLEDO têm tampas de vidro, então é fácil ver o que está fazendo ao colocar e remover os filtros. As portas do protetor de vento da microbalança podem ser abertas para a esquerda ou direita, conforme as necessidades do operador, para que o manuseio do filtro seja mais ergonômico. Para acelerar o processo ainda mais, o sensor infravermelho SmartSens pode ser usado para abrir as portas com um aceno de mão. Para uma pesagem de filtro de alta produtividade, recomendamos uma solução automatizada com o robô de pesagem de filtro PFS-ONE.

Meus resultados têm 5 casas decimais ou mais. Como posso evitar erros ao anotar os resultados?

A transcrição manual de dados e resultados tem um risco inerente de erro. Ao conectar a sua balança ao software LabX, é possível eliminar completamente a transcrição manual e os riscos de erros associados. O LabX também realiza todos os seus cálculos, incluindo correções de empuxo de ar, removendo uma outra fonte de potenciais erros. Todos os dados são salvos de forma segura em um banco de dados centralizado para que você possa se beneficiar ainda mais da total integridade de dados e rastreabilidade.

Como posso evitar potenciais misturas dos meus filtros? Preciso garantir a rastreabilidade também.

É de grande importância rotular os cartuchos do filtro e garantir que os resultados estejam registrados corretamente em relação a cada filtro. Ao manusear muitos filtros, isso pode ser um desafio. O processo pode ser muito simplificado conectando a sua balança ao LabX, um leitor de código de barras e uma impressora. O LabX imprimi rótulos com código de barras automaticamente. Ao utilizar códigos de barras, as amostras são identificadas exclusivamente. O LabX usa os códigos de barra para registrar automaticamente os resultados de peso na amostra correta. Todos os dados são salvos de forma segura em um banco de dados centralizado, proporcionando rastreabilidade total. O robô de pesagem de filtros PFS-ONE pode processar até 1.000 filtros por dia em um processo totalmente automatizado, com todos os dados tratados automaticamente.

FAQs - Perguntas Frequentes sobre Testes de Emissões