Überwachung ultrafeiner Partikel in der Luft

Die Messung ultrafeiner Partikel in Übereinstimmung mit den CEN-Normen erfordert die richtigen Werkzeuge. TSI bietet eine Komplettlösung, die die Probenahme, Trocknung und Verdünnung des Aerosols sowie die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur, der Partikelanzahlkonzentration und der Partikelgrößenverteilung umfasst.

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Probenahme von Partikeln

Jede Messung kann nur so repräsentativ sein wie die Probe, die für die Analyse verwendet wurde. Wie bei jedem anderen wissenschaftlichen Unterfangen muss sichergestellt werden, dass die dem Partikelmessgerät zugeführte Aerosolprobe repräsentativ für das Aerosol ist, das man charakterisieren möchte. Insbesondere sollte der Probenahme- und Aufbereitungsprozess darauf abzielen, die Größenverteilung und die Konzentration des untersuchten Aerosols so weit wie möglich zu erhalten.

Ein CEN-konformes Probenahmesystem umfasst mehrere Komponenten: einen PM10-Probenahmekopf, ein Probenahmerohr, einen Zyklon und einen Trockner. Die Verwendung des Zyklons ist optional und hängt von der Größenverteilung des zu untersuchenden Aerosols ab.

Probenahmesystem

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Messung der Partikelanzahlkonzentration

Kondensationspartikelzähler (CPCs) dienen zur Messung der Anzahl von Partikeln in der Luft. CPCs können Partikel bis zu einer Größe von wenigen Nanometern erkennen (je nach Ausführung des CPCs) und werden seit Jahren weltweit zur Überwachung der Umgebungsluft eingesetzt. Ein CPC wird von der CEN/TS 16976:2016 ausdrücklich als Instrument für die Messung von atmosphärischem Aerosol gefordert.

Die CEN/TS 16976:2016 legt die Anforderungen an CPCs fest, die sich auf deren Konstruktion, Leistung, Betrieb und Kalibrierung beziehen. Hinweise zur regelmäßigen Wartung finden Sie in den entsprechenden TSI-Ressourcen (insbesondere in Handbüchern und Wartungsleitfäden), und/oder wenden Sie sich direkt an uns. 

CEN-konformer CPC

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Messung der Partikelgrößenverteilung

Ein Mobility Particle Size Spektrometer (MPSS) misst die Größenverteilung von Aerosolpartikeln. Dazu führt es mehrere verschiedene Funktionen gleichzeitig und aufeinander abgestimmt aus:

• Vorabscheidung im Probenahmesystem
• Herstellung definierter Ladungsverteilung
• Klassierung nach electrischer Mobilität
• Zählung der Aerosolpartikel

Aufgrund der Notwendigkeit, alle oben genannten Funktionen (sowie die notwendige Datenverarbeitung) durchzuführen, sind MPSS-Systeme komplexe Instrumente. CEN/TS 17434:2020 legt die Anforderungen an MPSS-Systeme fest, die sich auf deren Konstruktion, Leistung und jährliche Kalibrierung beziehen. Hinweise zur regelmäßigen Wartung finden Sie in den einschlägigen TSI-Ressourcen (insbesondere in Handbüchern und Wartungsleitfäden), und/oder wenden Sie sich direkt an uns.

CEN-konformes SMPS

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Weiteres Zubehör

Verdünnung (optional)

Die Anzahlkonzentrationen des Aerosols können je nach Standort stark variieren. Einige Orte haben sowohl eine hohe Partikelkonzentration als auch ein hohes Potenzial zur Beeinträchtigung des menschlichen Wohlbefindens, z. B. Verkehrsknotenpunkte, Flughäfen oder Seehäfen. An solchen Orten ist die Messung von Partikeln in der Umgebung gerade wegen ihrer hohen Konzentration schwierig. Eine Verdünnung der Aerosolprobe vor der Messung kann dieses Problem lösen.

Aus Sicht der CEN/TS 16976:2016 und 17434:2020 ist die Verdünnung optional und sollte nur verwendet werden, wenn die lokalen Konzentrationen das Maß überschreiten, das der CPC im Einzelpartikelmodus verarbeiten kann.

Verdünnungssystem 3333-10

Messung der relativen Luftfeuchtigkeit

Die Messung der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit (%RH) im der Probe liefert wertvolle Daten, sowohl aus wissenschaftlicher Sicht als auch im Hinblick auf die Einhaltung der Anforderungen von CEN/TS 16976. Unabhängig davon, ob die Umgebungsluft sehr feucht oder sehr trocken ist, muss sichergestellt werden, dass die Luftprobe, die in den CPC-Einlass eintritt, die Anforderung von <40% (3%) RH erfüllt.

RHT3000 Sensor

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Software

Sobald die Daten erfasst sind, müssen sie von der ausgewählten Hardware in das System Ihrer Überwachungsstation fließen. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:

• Ihr Integrator hat vielleicht schon eine Lösung.
• Sie nutzen den umfangreichen automatischen Datenexport von TSI, der alle verfügbaren Gerätestatusinformationen, Aerosolfeuchte und -temperatur, Partikelkonzentrationen und Größenverteilungen (als Rohdaten, als invertierte Konzentration oder beides) enthält.

Software

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Weitere Informationen zu den einzelnen Komponenten finden Sie in unserer zugehörigen Broschüre sowie in den technischen Datenblättern für alle Systemkomponenten. Sie können TSI jederzeit kontaktieren, wenn Sie Fragen haben oder Unterstützung bei der Konfiguration einer Lösung zur Überwachung ultrafeiner Partikel für Ihre speziellen Anforderungen benötigen. Wenn Sie Fragen haben, kontaktieren Sie uns mit dem untenstehenden Formular oder klicken Sie auf ein Produkt, um ein Angebot anzufordern.