Preskušanje emisij je pomemben postopek za merjenje in nadzor onesnaževanja zraka iz virov, kot so vozila z motorji z notranjim zgorevanjem, elektrarne in druga motorizirana oprema, ki proizvaja emisije izpušnih plinov in izhlapevanja.
Delci (PM), znani tudi kot onesnaževanje z delci, so splošni izraz, ki se uporabljajo za opis trdnih delcev in tekočih kapljic, ki jih najdemo v zraku. Ko se vdihnejo, lahko ti delci vplivajo na srce in pljuča ter povzročijo resne zdravstvene težave. Razreda delcev PM10 in PM2,5 (tj. delci s premerom manj kot 10 μm oziroma 2,5 μm) se zaradi morebitnih tveganj za zdravje skrbno spremljata pri virih emisij in v zraku na splošno.
Gravimetrična analiza trdnih delcev, zbranih s filtracijo, je najbolj razširjena tehnika za določanje koncentracij trdnih delcev v okolju in količine trdnih delcev v emisijah.
Zakaj je natančno tehtanje pomembno
Tehtanje delcev na filtrih je diferencialno tehtanje. Ker je količina zbranih delcev glede na težo zelo majhna, je treba filtre zelo natančno stehtati pred in po nalaganju trdnih delcev.
Smernice praviloma določajo tehtnico z ločljivostjo 1 μg ali 0,1 μg z ustrezno ponovljivostjo.
Teža trdnih delcev, zbranih na filtrih za preskušanje emisij, je lahko izredno majhna, zato je treba postopek tehtanja opraviti zelo natančno. Mikrotehtnice Excellence Level z namenskim kompletom za tehtanje filtrov so kot nalašč za preskušanje emisij. Izjemna ponovljivost in najnižja možna minimalna utež zagotavljata zmogljivost tehtanja, ki jo potrebujete.
Zgornja ilustracija opisuje postopek gravimetričnega določanja količine trdnih delcev na filtrih.
Ne glede na to, ali gre za merjenje trdnih delcev v izpušnih plinih, emisijah izhlapevanja, ozračju ali zunanjem zraku, gravimetrični preskus tehtanja emisij s filtrom sledi enakemu postopku.
Svetovna zdravstvena organizacija (SZO) meni, da je čist zrak "osnovna zahteva za zdravje in dobro počutje ljudi" in zagotavlja smernice za izbrana onesnaževala, ki se uporabljajo v vseh regijah SZO.
Emisijski standardi določajo količinske omejitve dovoljene količine določenih onesnaževal zraka, ki se lahko sproščajo iz določenih virov v določenih časovnih okvirih.
V ZDA je CFR 40 del 50 del Kodeksa zveznih predpisov Združenih držav Amerike in se nanaša na nacionalne standarde kakovosti zraka. Agencija za varstvo okolja (EPA) ga redno posodablja, da odraža spremembe standardov in predpisov o kakovosti zraka. Uprava za varnost in zdravje pri delu (OSHA), ki je del ameriškega ministrstva za delo, je objavila predpise (standardi - 29 CFR) o kakovosti zraka, Nacionalni inštitut za varnost in zdravje pri delu (NIOSH) pa se ukvarja tudi s spodbujanjem varnosti in zdravja pri delu.
Evropska unija določa zakonodajo v obliki DIREKTIVE 2024/2881 o kakovosti zunanjega zraka in čistejšem zraku za Evropo; DIREKTIVA 2010/75/EU zadeva celovito preprečevanje in nadzorovanje onesnaževanja; in DIREKTIVA 89/654/EGS določa minimalne zdravstvene in varnostne zahteve za delovno mesto.
Avtomobilski sektor je ključni vir različnih onesnaževal zraka, vključno z ogljikovim monoksidom (CO), ogljikovodiki (HC), dušikovimi oksidi (NOx), trdnimi delci (PM) in toplogrednimi plini (TGP). Tako v Evropski uniji kot v Združenih državah Amerike obstaja zakonodaja za nadzor emisij iz motornih vozil, proizvajalci motornih vozil pa so dolžni izvajati preskuse emisij.
Obstaja veliko metod in smernic za preskušanje emisij in koncentracije trdnih delcev. Ena od njih je metoda gravimetričnega tehtanja filtra. Smernice in predpisi opredeljujejo postopke za zagotavljanje natančnega, ponovljivega filtriranja emisij ter določajo, katere filtre je treba uporabiti in kateri sistem tehtanja uporabiti za merjenje, kot je prikazano v spodnji tabeli.
| Smernica | Zahteva Berljivost | Zahtevana ponovljivost | Ravnovesje | ||
| Ultra-mikro | Mikro | ||||
| CFR 40 Del 1065 | Postopek preskušanja motorja | 0,1 μg | 0,5 μg | ✔ | |
| DIREKTIVA 2014/25/EU | Emisije plinastih onesnaževal in onesnaževal trdnih delcev iz motorjev z notranjim zgorevanjem, namenjenih vgradnji v necestno mobilno mehanizacijo | 0,1 μg (37 mm filter) / 1 μg (47 mm filter) | 2 μg | ✔ | ✔ |
| Uredba (ES) št. 595/2009 | Emisije plinastih in trdnih onesnaževal iz motorjev na kompresijski vžig za uporabo v vozilih in emisije plinastih onesnaževal iz prisilnega vžiga, motorjev na zemeljski plin ali utekočinjeni naftni plin za uporabo v vozilih | 0,1 μg (37 mm filter) / 1 μg (47 mm filter) | 2 μg | ✔ | ✔ |
Predvideva se, da se bo zaradi vse strožjih predpisov v povezavi s tehnološkim napredkom motorjev z notranjim zgorevanjem količina trdnih delcev, zbranih na filtrih, postopoma zmanjševala. Glede na to, da smernice običajno določajo tehtnico z berljivostjo 1 μg ali 0,1 μg, je zato zelo natančna ultramikrotehtnica edina rešitev za današnje in prihodnje potrebe.
Določanje teže trdnih delcev je ključna naloga pri preskušanju emisij za nadzor okolja in avtomobilsko industrijo.
Rezultati tehtanja morajo biti zelo natančni, vendar se sam proces sooča s številnimi izzivi, kot je vpliv elektrostatičnega naboja ali temperature na filtre. Zato ne oklevajte in prosite za nasvet! Naša strokovna ekipa vam bo pomagala, ne glede na to, ali želite kupiti tehtnico ali potrebujete podporo pri tehtanju filtrov/preskušanju emisij. Kontaktirajte nas in prejmite pomoč, ki jo potrebujete.
V idealnem primeru je za tehtanje filtrov bolj zaželena čista soba, da se izognemo morebitni kontaminaciji iz okoliškega zraka ter da imamo večji nadzor nad temperaturo in vlažnostjo. Lahko pa uporabite tudi predal za rokavice, vendar je zaradi tega postopek precej okoren, zlasti pri tehtanju velikega števila filtrov. Poleg tega obstaja še nekaj drugih izzivov, povezanih s tehtalnimi filtri:
Ravnanje s filtri
Sledenje vzorcem
Za dodatno zapletenost procesa je treba filtrom natančno slediti. Vsak filter se predhodno stehta, postavi v označeno držalo, aklimatizira in nato prepelje na preskusno mesto. Po nalaganju PM se filtri prepeljejo nazaj v laboratorij in ponovno stehtajo. Natančnost je ogrožena, če ni vzpostavljenega varnega sistema, ki bi zagotovil, da se filtri med obdelavo ne mešajo.
Natančnost tehtanja
Glede na več smernic, ki določajo sistem tehtanja, ki ga je treba uporabiti, je ključnega pomena, da uporabljena tehtnica ustreza potrebam aplikacije za tehtanje s filtri. Za tako majhne vzorce je najmanjša neto teža vzorca tehtnice ključnega pomena – tehtanju vzorca pod to maso ni mogoče zaupati, da ima zahtevano raven natančnosti.
Čas
Tehtanje filtrov za preskušanje emisij lahko traja dolgo. Postopki aklimatizacije, prevoz do in iz preskusnega mesta, zahtevni postopki ravnanja in ravnotežje, ki se počasi umirja, prispevajo k tipičnemu preskusu emisij izpušnih plinov avtomobila, ki traja do 2 dni ali dlje.
Mikrotehtnice METTLER TOLEDO XPR ponujajo edinstveno natančnost in izjemno nizke minimalne uteži. Opremljen s posebnim kompletom za tehtanje filtrov in z odčitavanjem 0,2 μg, je XPR2U idealen za tehtanje filtrov in ima dodatno prednost vgrajenih funkcij aktivnega zagotavljanja kakovosti, ki zagotavljajo, da rezultati tehtanja ustrezajo določenim tolerancam in standardom. Vgrajena navodila za uporabnike zagotavljajo natančno sledenje postopku diferencialnega tehtanja.
Prava orodja
Dodaten bralnik črtne kode omogoča hitro prepoznavanje vzorcev in priročnost za samodejno ujemanje naloženih filtrov s predhodno stehanimi rezultati za hitrejšo obdelavo in manj napak pri rokovanju. Poleg tega prehod filtrov čez elektrodo antistatičnega kompleta nevtralizira vse prisotne elektrostatične naboje in zagotovi merjenje resničnega rezultata PM.
Zahvaljujoč več možnostim povezljivosti je mogoče rezultate tehtanja izvoziti neposredno v preglednico v računalniku ali v sistem podatkovne baze podjetja za pregled in nadaljnjo analizo.
Pinceta METTLER TOLEDO je posebej zasnovana za zagotavljanje pravilnega ravnanja z občutljivimi filtri, ko se prenašajo v kartušo za shranjevanje in komplet za tehtanje filtrov na tehtnici in iz nje.
Oglejte si ta videoposnetek, če želite izvedeti glavne prednosti izdelkov rešitev za tehtanje filtrov podjetja METTLER TOLEDO za preskušanje emisij. Izbirajte med inovativnimi ročnimi rešitvami z analitično ali mikrotehtnico do popolnoma avtomatizirane rešitve z robotskim sistemom, razvito v sodelovanju s podjetjem HORIBA.
Mikrotehtnice METTLER TOLEDO XPR so popolnoma združljive z laboratorijsko programsko opremo LabX™. LabX zagotavlja popolna navodila za uporabnike SOP na tehtnici. Prepozna nalaganje in razkladanje filtrov, poenostavi in pospeši postopek.
LabX samodejno beleži vrednosti teže glede na pravilne ID-je vzorcev in samodejno izvede vse izračune, vključno s korekcijo vzgona zraka.
Vsi podatki in rezultati so varno shranjeni v centralizirani bazi podatkov, ki zagotavlja popolno sledljivost. Prilagojena poročila lahko natisnete ali prenesete v interni informacijski sistem.
Ko se dnevno stehta več kot 40 filtrov, je filtrirni robot PFS-ONE v kombinaciji z XPR2U popolna avtomatizirana rešitev.
Inovativno držalo filtra omogoča identifikacijo, aklimatizacijo, shranjevanje, transport in tehtanje v enem vložku, brez prekinitve ali odstranitve filtra. Deluje tudi kot Faradayeva kletka, s čimer zmanjšuje elektrostatične vplive.
Avtomatizirano spreminjanje vzorcev omogoča enostavno predhodno in povratno tehtanje filtra, rezultati pa se takoj prenesejo v računalnik za analizo.
Če uporabljate velike filtre, na primer za analizo industrijskih filtracij, ima podjetje METTLER TOLEDO priročne in stroškovno učinkovite rešitve za tehtanje večjih filtrov na analitični tehtnici. Z dodatkom kompleta za tehtanje filtrov je mogoče na analitski tehtnici METTLER TOLEDO Excellence udobno stehtati filtre do 110 mm. Za tehtanje filtrov do 150 mm priporočamo uporabo namenskega ErgoClipa. Obe rešitvi lahko hitro in enostavno namestite na obstoječo tehtnico.
Povečajte kakovost rezultatov tehtanja v desetih korakih in naredite občutljiv postopek mikrotehtanja učinkovitejši.
Prvič, okolje je pomembno. V idealnem primeru bi morala biti tehtnica nameščena na namenski tehtnici v prostoru s stabilno temperaturo in nadzorovano vlažnostjo. Kompleti za tehtanje s filtri za mikrotehtnice in ultramikrotehtnice METTLER TOLEDO vsebujejo posebno tehtnico, ki zagotavlja pravilno namestitev filtrov na tehtnico. Pravilno ravnanje s filtri z asimetrično pinceto bo pomagalo zagotoviti, da bodo postopki tehtanja filtrov hitri in učinkoviti.
PTFE filtri so še posebej nagnjeni k elektrostatičnemu polnjenju. Nestabilne vrednosti na tehtnici kažejo, da na tehtnico vplivajo elektrostatični naboji. Vpliv elektrostatičnega naboja lahko pomembno vpliva na rezultate tehtanja. Pred tehtanjem vsakega filtra uporabite antistatični komplet, da odstranite morebitne naboje.
METTLER TOLEDO ponuja rešitve za tehtanje s filtri za mikrotehtnice in analitične tehtnice. Na voljo sta dva različna kompleta za tehtanje filtrov za mikrotehtnice, ki omogočajo tehtanje filtrov s premerom od 20 mm do 70 mm; Med kompleti je enostavno preklapljati. Za tehtanje večjih filtrov s premerom do 150 mm na analitični tehtnici sta na voljo dve rešitvi držala filtra.
Komplet za tehtanje mikrofiltrov METTLER TOLEDO vključuje dve filtrirni plošči. Vsak ima edinstveno konturo, ki zagotavlja, da je filter samodejno centriran. Centriranje filtra odpravlja napake ekscentričnosti, da se zagotovijo ponovljivi in zanesljivi rezultati.
Za tehtanje filtrov v reguliranem okolju je treba vzpostaviti jasen SOP. Vendar pa lahko v ročnem postopku pride do človeških napak, v postopku, ki zahteva veliko korakov, pa je lahko enostavno narediti napako. Programska oprema LabX vam omogoča, da ustvarite lasten namenski potek delovnih postopkov tehtanja filtrov. Navodila po korakih za SOP so na voljo na zaslonu tehtnice. Vsak korak zahteva potrditev uporabnika, tako da ste lahko prepričani, da je bil SOP upoštevan.
Vsaka meritev na KATERI koli bilanci je podvržena negotovosti. Razumevanje te negotovosti je ključnega pomena za zagotavljanje natančnih rezultatov tehtanja. Točnost tehtnice ni tista, ki določa berljivost, temveč njena ponovljivost. Glede na zelo majhne uteži vzorcev, ki so vključene v tehtanje filtrov, je ključnega pomena tudi najmanjša neto masa vzorca.
Če želite najti ustrezno tehtnico za svoje potrebe, morate vedeti, katero najmanjšo količino želite stehtati in kako natančno jo morate stehtati (tj. s kakšno toleranco).
Globalni standard tehtanja METTLER TOLEDO, GWP® , vam pomaga izbrati pravo tehtnico, ki ustreza vašim zahtevam. Prosite lokalnega predstavnika za priporočilo za brezplačno stanje. Ugotovite, ali obstoječa tehtnica izpolnjuje vaše zahteve glede kakovosti.
Kompleti za tehtanje filtrov METTLER TOLEDO imajo steklene pokrove, tako da lahko enostavno vidite, kaj počnete pri nameščanju in odstranjevanju filtrov. Vrata za zaščito pred prepihom mikrotehtnice lahko nastavite tako, da se odpirajo levo ali desno glede na potrebe upravljavca, tako da je ravnanje s filtrom bolj ergonomsko. Za nadaljnjo pospešitev postopka lahko infrardeči senzor SmartSens uporabite za odpiranje vrat z zamahom roke. Za visokozmogljivo tehtanje filtrov priporočamo avtomatizirano rešitev z robotom za tehtanje filtrov PFS-ONE.
Ročni prepis podatkov in rezultatov prinaša tveganje napake. Če tehtnico povežete s programsko opremo LabX, lahko v celoti odpravite ročno prepisovanje in s tem povezano tveganje napak. LabX izvede tudi vse vaše izračune, vključno s popravki vzgona zraka, s čimer odstrani dodaten vir morebitnih napak. Vsi podatki so varno shranjeni v centralizirani bazi podatkov, tako da lahko izkoristite popolno celovitost in sledljivost podatkov.
Ključnega pomena je, da označite filtrirne vložke in zagotovite, da so rezultati pravilno zabeleženi za vsak filter. Pri ravnanju s številnimi filtri je to lahko izziv. Postopek lahko močno poenostavite tako, da tehtnico povežete s programom LabX, bralnikom črtnih kod in tiskalnikom. LabX samodejno natisne nalepke s črtno kodo. Z uporabo črtnih kod so vzorci edinstveno identificirani. LabX uporablja črtne kode za samodejno beleženje rezultatov uteži glede na pravilen vzorec. Vsi podatki so varno shranjeni v centralizirani bazi podatkov, ki zagotavlja popolno sledljivost. Robot za tehtanje filtrov PFS-ONE lahko obdela do 1.000 filtrov na dan v popolnoma avtomatiziranem postopku, pri čemer se vsi podatki obdelajo samodejno.
Izpuh se nanaša na izpust ali izpust snovi (kot so plini, onesnaževala ali sevanje) neposredno iz vira v okolje. Imisija pa se nanaša na prisotnost ali koncentracijo teh snovi v okolju na določeni lokaciji, pogosto tam, kjer vplivajo na ljudi, živali ali ekosisteme. V bistvu gre pri izpuhu za izhod vira, medtem ko je emisija vpliv ali izpostavljenost na receptorski točki.
