Surveillance des particules ultrafines

Deux normes européennes pour la surveillance dans l’air ambiant de la concentration du nombre de particules (CEN/TS 16976) et de la distribution de la taille (CEN/TS 17434) exigent des Compteurs de noyaux de condensation (CNC) à base de butanol. Les CNC polyvalent et à eau sont toutefois utilisés depuis des années pour la surveillance de l'environnement.

TSI propose une solution complète qui comprend l'échantillonnage, le séchage et la dilution de l'aérosol, ainsi que la mesure de l'humidité relative et de la température, de la concentration en nombre de particules et de la distribution de la taille des particules.

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Échantillonnage de particules

Toute mesure ne peut être que représentative de l'échantillon qui a été prélevé pour l'analyse. Comme c'est le cas pour toute autre activité scientifique, il faut s'assurer que l'échantillon d'aérosol fourni à l'instrument de mesure des particules est représentatif de l'aérosol que l'on souhaite caractériser. Plus précisément, le processus d'échantillonnage et de conditionnement doit viser à préserver autant que possible la distribution de taille et la concentration de l'aérosol échantillonné.

Un système d'échantillonnage conforme CEN comprend plusieurs éléments : une tête d'échantillonnage PM10, un tube d'échantillonnage, un cyclone et un sécheur. L'utilisation du cyclone est facultative et dépend de la distribution granulométrique de l'aérosol à échantillonner.

Système d'échantillonnage

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Mesure de la concentration numérique des particules

Les compteurs de noyaux de condensation (CNC) sont conçus pour mesurer la concentration en nombre des particules en suspension dans l'air. Les CNC peuvent détecter des particules d'une taille de quelques nanomètres (en fonction de la conception du CNC), et sont utilisés pour surveiller l'air ambiant dans le monde entier depuis des années. Un CPC est spécifiquement requis par la norme CEN/TS 16976:2016 comme l'outil à utiliser pour mesurer l'aérosol atmosphérique.

La norme CEN/TS 16976:2016 spécifie les exigences relatives aux CNC en ce qui concerne leur conception, leurs performances, leur fonctionnement et leur étalonnage. Pour des conseils sur la maintenance régulière, veuillez vous référer aux ressources TSI sur la matière (notamment les manuels et les guides de maintenance), et/ou nous contacter directement. 

CNC conforme CEN

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Mesure de la distribution de la taille des particules

Un spectromètre de mobilité électrique (Mobility Particle Size Spectrometer, MPSS) mesure la distribution de taille des particules d'aérosol. Pour ce faire, il remplit simultanément plusieurs fonctions différentes, complémentaires les unes aux autres :

• Impaction à l'entrée
• Neutralisation de l'aérosol
• Classification de la mobilité
• Comptage des particules

En raison de la nécessité d'exécuter toutes les fonctions ci-dessus (ainsi que le traitement des données nécessaires), les systèmes MPSS sont des instruments complexes. La norme CEN/TS 17434:2020 spécifie les exigences relatives aux systèmes MPSS en ce qui concerne leur conception, leurs performances et leur étalonnage annuel. Pour des conseils sur la maintenance régulière, veuillez vous référer aux ressources TSI sur la matière (en particulier les manuels et les guides de maintenance), et/ou nous contacter directement.

SMPS conforme CEN

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Accessoires supplémentaires

Dilution (facultatif)

Les concentrations en nombre d'aérosols peuvent varier considérablement selon le lieu. Certains endroits présentent à la fois une forte concentration de particules et un fort potentiel d'impact sur le bien-être humain, par exemple les carrefours, les aéroports ou les ports maritimes. Dans de tels endroits, la caractéristique même qui rend souhaitable la mesure des particules ambiantes - leur forte concentration - rend la tâche difficile. La dilution de l'échantillon d'aérosol avant la mesure peut résoudre ce problème.

Du point de vue des normes CEN/TS 16976:2016 et 17434:2020, la dilution est facultative et ne doit être utilisée que lorsque les concentrations locales dépassent ce que le CNC peut faire en comptage particulaire individuel.

Dilueur 3333-10

Mesure de l'humidité relative

La mesure de la température et de l'humidité relative (%HR) dans le flux échantillonné fournit des données précieuses, tant d'un point de vue scientifique qu'en ce qui concerne la conformité aux exigences de la norme CEN/TS 16976. Que l'air ambiant soit très humide ou très sec, il est nécessaire de s'assurer que l'échantillon d'air à l’entrée du CNC répond à l'exigence de <40% (3%) d'HR.

Capteur RHT3000

Sécheur de flux de gaine (optionnel)

En particulier pour les applications de surveillance continue de l'environnement, l'utilisation d'un sécheur de flux de gaine devient cruciale pour garantir la qualité des mesures - que votre application implique une humidité relative (RH) modérée ou élevée dans l'aérosol mesuré.

Sécheur de flux de gaine

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Logiciel

Une fois les données collectées, elles doivent passer du matériel sélectionné au système de gestion de données dans votre station de surveillance. Les options sont multiples :

• Votre intégrateur a peut-être déjà une solution.
• Vous utilisez l'exportation automatique de données de TSI, qui comprend toute la gamme d'informations disponibles sur l'état de l'instrument, l'humidité et la température des aérosols, les concentrations de particules et les distributions de taille (sous format données brutes, concentrations calculées, ou les deux).

Logiciel

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Pour plus d'informations sur l'un des composants, veuillez consulter la brochure de la solution de PUF, ainsi que les fiches techniques de tous les composants du système. Nous vous contacterons bientôt.