Obecnie nie może istnieć żaden zakład przerabiający sproszkowane materiały masowe bez urządzeń filtrujących powietrze, Od jakości zastosowanych filtrów zależy jakość pracy w zakładzie i jakość życia okolicznych mieszkańców. Poniżej przedstawiono urządzenie i sposób badań urządzeń filtrujących powietrze.
dr inż. Stanisław Kamiński, mgr Dorota Kamińska
Analizator IPS w wersji W jest automatycznym urządzeniem do pomiaru on-line wymiarów i koncentracji cząstek w powietrzu przepływającym przez rurociąg.
Pomiar jest izokinetyczny dla granulacji cząstek od 0,5 do 500 um.
Poza pomiarem granulacji, mierzona jest temperatura i wydatek.
Dla pomiaru skuteczności filtracji można stosować jeden ruchomy lub dwa stałe punkty pomiarowe składające się ze zwężki z czujnikiem cząstek. Analizator może mierzyć i sumować masy nawet pojedynczych cząstek.
OPIS METODY
Zasada działania analizatora IPS polega na pomiarze zmian strumienia promieniowania podczerwonego, który jest rozpraszany przez poruszające się w strefie pomiaru cząstki. Zmiany strumienia promieniowania po obróbce elektronicznej rejestrowane są przez komputer.
W ten sposób uniknięto pewnych wad „dyfrakcji laserowej” stosowanej w pełnym zakresie pomiarowym, gdzie pojedyncze, największe cząstki dają słabe zmiany obrazu dyfrakcyjnego.
W analizatorach IPS nie ma ograniczeń optycznych dla pomiaru pojedynczych małych i dużych cząstek.
Strumień promieniowania w podczerwieni nie tylko identyfikuje wielkość cząstek, ale jeszcze pozwala je precyzyjnie zliczyć w całym zakresie pomiarowym.
Po zakończeniu pomiaru danej próbki wyniki przedstawiane są za pomocą statystycznych parametrów zbioru, jak również rozkładów różnych właściwości cząstek.
Analizator składa się z jednego lub dwóch czujników pomiarowych.
Przepływ przez czujnik zapewnia by-pass, który podłączony jest do specjalnie ukształtowanej zwężki. Wlot i wylot by-pass’a ustawiony jest tak, żeby wykorzystana była maksymalna różnica ciśnień wytwarzana przez zwężkę. Zwężka razem z czujnikiem cząstek stanowi jeden punkt pomiarowy. Wydatek i temperatura mierzona jest w innym miejscu rurociągu.
Wstępnie pomiar amplitudy impulsu (wielkości cząstki) odbywa się na 4096 kanałach pomiarowych (przetwornik A/C wykorzystuje 12 z 16 bitów).
Każdej cząstce odpowiada impuls elektryczny proporcjonalny do wielkości cząstki. Zbiór cząstek jest pierwotnie mierzony z podziałem na 4096 klas wymiarowych i przekształcany (kalibrowany) na 256 klas wymiarowych dostępnych dla użytkownika.
Wydatek jest mierzony maksymalnie co 0,2 sekundy z dokładnością 0,4 %. Do obliczenia wartości wydatku uwzględnia się wpływ temperatury. Objętość powietrza wyliczona jest z sumy chwilowych wydatków. Zmiany wydatku nie wpływają na dokładność pomiaru zassanej objętości.
Przyrząd służy do pomiaru rozkładu charakterystycznych właściwości zbioru cząstek takich jak ilość lub objętość, która przy jednakowym ciężarze właściwym jest jednocześnie rozkładem masy. Rozkład ten zależy od sposobu kalibracji przyrządu i kształtu cząstek. Jeśli cząstka ma kształt sferyczny, to jej masa jest jednoznacznie oznaczona matematycznie. IPS może być również kalibrowany dla cząstek o dowolnym kształcie według analizy sitowej. Wówczas wyniki pomiarów będą się różniły od obliczeń według kalibracji sferycznej. Ze względu na wielomilionowy zbiór cząstek mierzonych jednakowo podczas każdego pomiaru próbki, rozkład wielkości cząstek zapamiętany w 256 klasach wymiarowych jest jednoznaczny, niezależnie od sposobu obliczeń.
