Prueba de emisiones: determinación gravimétrica de partículas en suspensión

Prueba de emisiones: determinación gravimétrica de partículas en suspensión

Pesaje de filtros para la determinación gravimétrica de partículas en suspensión en emisiones de escape y de evaporación del motor

¿Cuál es el mejor modo de obtener resultados rápidos y fiables al pesar filtros?

En primer lugar, el entorno es una cuestión importante. Idealmente, la balanza debe colocarse en una mesa de pesaje especializada en una sala con una temperatura estable y una humedad controlada. Los kits de pesaje de filtros para las microbalanzas y ultramicrobalanzas de METTLER TOLEDO contienen un receptor de carga especial que garantiza que los filtros se coloquen correctamente en la balanza. Una manipulación adecuada de los filtros con pinzas asimétricas le ayudarán a asegurarse de que los procesos de pesaje de filtros se completan de forma rápida y eficaz.

Estoy usando filtros PTFE, pero mi balanza no se estabiliza fácilmente y las cifras no dejan de variar. ¿Podrían explicarme qué ocurre?

Los filtros PTFE son particularmente propensos a la carga electrostática. Las cifras inestables que se muestran en su balanza sugieren que la célula de carga se está viendo afectada por dichas cargas electrostáticas. La influencia de las cargas electrostáticas puede afectar significativamente a los resultados del pesaje. Use un kit antiestático antes de pesar cada filtro para acabar con las cargas que pueda haber presentes.

Tengo que pesar distintos tipos y tamaños de filtros.

METTLER TOLEDO ofrece soluciones de pesaje de filtros tanto para microbalanzas como para balanzas analíticas. Hay dos kits de pesaje de filtros diferentes para las microbalanzas, los cuales le permiten pesar filtros con diámetros que van desde los 20 mm hasta los 70 mm; es fácil cambiar de kit. Para pesar filtros más grandes, de hasta 150 mm de diámetro, en una balanza analítica, hay dos soluciones de soporte de filtro disponibles.

Las normativas que seguimos requieren que los filtros se coloquen en el centro cuando se pesen. ¿Cómo puedo garantizarlo?

El kit de pesaje micro de filtros de METTLER TOLEDO incluye dos crisoles de filtros. Cada uno tiene un contorno único que garantiza que el filtro se centre automáticamente. Al centrar el filtro se eliminan los errores de excentricidad para así garantizar unos resultados reproducibles y fiables.

¿Cómo puedo estar seguro de que se sigue mi PNT de pesaje de filtros?

Debe haber establecido un PNT claro para el pesaje de filtros en un entorno regulado. Sin embargo, en un proceso manual, hay lugar para los errores humanos, y en un proceso que requiere muchos pasos, puede ser fácil cometer un error. El software LabX le permite crear su propio flujo de trabajo especializado de PNT de pesaje de filtros. Las instrucciones paso a paso del PNT se muestran en la pantalla de la balanza. Cada paso requiere de confirmación por parte del usuario para que pueda estar seguro de que su PNT se ha seguido.

¿Qué balanza necesito usar para obtener unos resultados de pesaje exactos?

Cada medición en CUALQUIER balanza está sujeta a la incertidumbre. Comprender esta incertidumbre es la clave para garantizar unos resultados exactos. La legibilidad no es lo que determina la exactitud de un instrumento de pesaje, sino su repetibilidad. Con los pesos de muestras tan pequeños involucrados en el pesaje de filtros, la capacidad de peso neto mínimo de la muestra de la balanza también es de vital importancia.

Para encontrar la balanza apropiada para sus necesidades, debe definir la cantidad más pequeña que desea pesar y con qué exactitud necesita pesarla (es decir, con qué tolerancia).

El estándar de pesaje global de METTLER TOLEDO, GWP® le ayuda a escoger la balanza adecuada para que pueda cumplir sus requisitos de aplicación. Pregunte a su representante local para que le recomiende gratuitamente sobre una balanza. Determine si su balanza existente cumple sus requisitos de calidad.

GWP Recommendation

¿Cómo puedo mejorar la productividad al pesar filtros?

Los kits de pesaje de filtros de METTLER TOLEDO cuentan con tapas de vidrio de modo que resulta fácil ver lo que se hace al colocar y quitar filtros. Las puertas del cortaaires de la microbalanza pueden ajustarse para que se abran a la izquierda o a la derecha según las necesidades del operario, de modo que la manipulación de filtros sea más ergonómica. Para acelerar aún más el proceso, el sensor de infrarrojos SmartSens puede usarse para abrir las puertas con el movimiento de una mano. Para lograr un pesaje de filtros de alto rendimiento, recomendamos una solución automatizada con el robot de pesaje de filtros PFS-ONE.

Mis resultados tienen 5 o más decimales. ¿Cómo puedo evitar errores al anotar los resultados?

La transcripción manual de los datos y los resultados conllevan un riesgo inherente de errores. Al conectar su balanza con el software LabX, puede acabar por completo con la transcripción manual y con el riesgo asociado de errores. LabX también lleva a cabo todos los cálculos, incluidas las correcciones de empuje del aire, lo que elimina otra posible fuente de errores. Todos los datos se guardan de forma segura en una base de datos centralizada para que pueda beneficiarse aún más de la completa integridad y trazabilidad de los datos.

¿Cómo puedo evitar posibles mezclas de mis filtros? También necesito garantizar la trazabilidad.

Es de vital importancia etiquetar los cartuchos de filtros y asegurarse de que los resultados se registran correctamente con el filtro adecuado. Al manipular muchos filtros, esto puede ser un reto. El proceso puede simplificarse en gran medida si conecta su balanza con LabX, un lector de código de barras y una impresora. LabX imprime etiquetas con códigos de barras automáticamente. Al usar códigos de barras, las muestras se identifican de manera exclusiva. LabX usa los códigos de barra para registrar automáticamente los resultados de peso en la muestra correcta. Todos los datos se guardan de forma segura en una base de datos centralizada, lo que permite su total trazabilidad. El robot de pesaje de filtros PFS-ONE puede procesar hasta 1000 filtros al día en un proceso totalmente automatizado en el que todos los datos se manipulan de forma automática.

Prueba de emisiones

Visite una de las siguientes secciones para obtener más información:

  1. Desafíos y flujo de trabajo de la aplicación
  2. Soluciones de METTLER TOLEDO
  3. Preguntas frecuentes

 

Flujo de trabajo de comprobación de emisiones

Si va a medir las partículas en suspensión tanto en los gases de escape, como en las emisiones de evaporación, en la atmósfera o en el aire ambiente, la prueba de emisiones de pesaje gravimétrico de filtros sigue el mismo procedimiento.

1. Primero, se pesa un filtro vacío en una balanza del laboratorio.
2. Los filtros se cargan en los cartuchos filtrantes etiquetados, se preacondicionan y se transportan al lugar de la prueba.
3. Una vez ahí, el aire o los gases se atraen a través del filtro a una velocidad de flujo conocida durante un intervalo de tiempo específico. Cualquier partícula en suspensión que esté presente se mantiene en el filtro.
4. En el laboratorio, los filtros cargados se vuelven a acondicionar y a pesar.
5. Al restar el peso del filtro vacío, es posible determinar la masa de partículas en suspensión (pesaje diferencial). La concentración de partículas en suspensión se calcula usando la velocidad de flujo de la muestra de gas o aire.

Aunque la prueba puede realizarse usando un único filtro, es una práctica habitual repetirla varias veces para conservar un filtro vacío como referencia para eliminar el recuento de fondo. Los filtros pueden usarse de manera independiente o en conjunto en una unidad de filtro multietapa.

Flujo de trabajo habitual: proceso de pesaje de filtros

  • Los filtros vacíos se pesan en una balanza de laboratorio.
  • Los filtros se cargan en cartuchos filtrantes etiquetados.
  • Los filtros se preacondicionan antes de la prueba de emisiones.
  • Los cartuchos se transportan al lugar de la prueba.
  • Las partículas en suspensión pueden recogerse usando un filtro de una sola etapa o multietapa.
  • Puede realizarse varias pruebas.
  • En el laboratorio, los filtros cargados se vuelven a acondicionar y a pesar.
  • La masa de partículas en suspensión se determina a partir de la diferencia de peso.
  • La concentración de partículas en suspensión se calcula usando el volumen de la muestra de gas o aire.


Conocimientos sobre la comprobación de emisiones

La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera un aire limpio “un requisito básico de la salud y el bienestar de los seres humanos” y proporciona directrices para los contaminantes seleccionados que son aplicables a todas las regiones de la OMS.

Los estándares de emisión establecen límites cuantitativos sobre la cantidad admisible de contaminantes atmosféricos específicos que se pueden liberar desde fuentes específicas en plazos concretos.

En EE. UU., el estándar CFR 40, parte 50 forma parte del Código de Reglamentos Federales (CFR) de Estados Unidos y hace referencia a los estándares nacionales de calidad del aire. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA), que forma parte del departamento de trabajo de Estados Unidos, publicó normativas (estándares: 29 CFR) en relación con la calidad del aire, y el Instituto Nacional para la Salud y la Seguridad Ocupacional (NIOSH) se ocupa también de promover la seguridad y la salud en el trabajo.

La Unión Europea establece la legislación en forma de la Directiva 2008/50/CE sobre la calidad del aire ambiente y una atmósfera más limpia en Europa; la Directiva 2008/1/CE hace referencia a la prevención y el control integrados de la contaminación; y la Directiva 89/654/CEE que especifica los requisitos mínimos de salud y seguridad en el lugar de trabajo.

El sector de la automoción es una fuente clave de una amplia variedad de contaminantes del aire, incluido el monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), óxidos de nitrógeno (NOx), partículas en suspensión, así como gases de efecto invernadero (GEI).  Tanto en la Unión Europea como en Estados Unidos, existe legislación para controlar las emisiones de vehículos motorizados y los fabricantes de dichos vehículos están obligados a realizar pruebas de emisiones.

Existen muchos métodos y directrices para realizar pruebas de emisiones y de concentración de partículas en suspensión. Uno de ellos es el método gravimétrico de pesaje de filtros. Las directrices y las normativas definen los procedimientos necesarios para garantizar un filtrado exacto y reproducible de las emisiones, y especificar qué filtros deberían usarse y qué sistema de pesaje usar para la medición tal y como se muestra en la siguiente tabla.


Ejemplos de requisitos para el pesaje de equipos y balanzas recomendadas:



Directrices


Legibilidad
requerida


Repetibilidad requerida
Balanza
Ultra-MicroMicro
CFR 40
parte 1065
Procedimiento de comprobación de motores0,1 μg2,5 μg /
0,25 μg
 
DIRECTIVA 2004/26/CEEmisión de gases y partículas contaminantes procedentes de motores de combustión interna que deben instalarse en máquinas móviles no viarias1 μg2 μg 
DIRECTIVA 2005/78/CEEmisión de gases y partículas contaminantes procedentes de motores de encendido por compresión para su uso en vehículos y la emisión de contaminantes gaseosos procedentes de motores de ignición positiva alimentados con gas natural o petróleo para su uso en vehículos1 μg (filtro de 70 mm) / 0,1 μg (filtro de 47 mm)2 μg


Se prevé que, como resultado de normativas cada vez más estrictas combinadas con los avances tecnológicos en motores de combustión, la cantidad de partículas en suspensión recogida en los filtros disminuirá gradualmente. Con directrices que suelen especificar una balanza con una legibilidad de 1 μg o 0,1 μg, una ultramicrobalanza de exactitud extrema es, por tanto, la única solución para satisfacer las necesidades actuales y futuras.

Retos de la comprobación de emisiones
Experto en la comprobación de emisiones

Las mejores soluciones de pruebas de emisiones

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.
Pruebas de NVR: guía de pesaje micro
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¿Qué hacer si necesita pesar filtros grandes?

Si usa filtros grandes, por ejemplo, para analizar filtraciones industriales, METTLER TOLEDO cuenta con diversas soluciones prácticas y económicas que le permiten pesar filtros más grandes en su balanza analítica. Con la adición de un kit de pesaje de filtros, es posible pesar cómodamente filtros de hasta 110 mm en una balanza analítica Excellence de METTLER TOLEDO. Para pesar filtros de hasta 150 mm, se recomienda el uso del ErgoClip específico. Ambas soluciones pueden instalarse de forma rápida y sencilla en su actual balanza.

Weighing Large Filters

 

 

 

Preguntas frecuentes sobre la prueba de emisiones

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