細粉塵測量設備Fidas®Frog可快速、可靠且保證質量地確定細粉塵,例如,進行工作場所健康、安全和環境(HSE)管理范圍的監測(暴露評估),或在室內空氣質量測量范圍內進行監測(例如,辦公室,學校等公共建筑,乘客艙等)。
本設備同時測量與環境有關的質量分數PM1,PM2.5,PM4,PM10,TSP以及在0.18–100µm粒徑范圍內的粒徑和粒徑分布。通過提供具有較高時間分辨率的細粉塵測量值,操作員將獲得全面的信息,可用于評估和評價細粉塵污染,以進行研究應用。
Fidas®Frog具有非常緊湊和輕巧的設計,可作為便攜式手持監測器使用,通過電池或市電供電,每次充電可工作長達8小時,因此可以在任何測量位置靈活地使用Fidas®Frog。
圖1:Fidas®Frog
Fidas®Frog通過WLAN與無線操作員面板(平板電腦)進行通信。通過這種方式,可以在測量地點和Fidas®Frog的操作員保持一定距離的情況下進行測量。以應用于難以進入的位置。此設計還允許將一個或多個Fidas®Frog集成到現有網絡中,并可以通過一臺中央PC對連接設備進行控制,例如用于生產設備區域監控。
Fidas®Frog使用成熟的單粒子光學光散射測量技術,并配備高強度(dpmin=180nm)、高穩定輸出和長壽命的LED光源。Fidas®Frog的傳感器和評估程序也應用在Fidas®200中,idas®200傳感器已通過TÜV/Umweltbundesamt認證,可監測環境空氣中的PM2.5和PM10,并已在與重量參考方法的全面比較中得到驗證。通過實施這一成熟的技術,并在生產中采取多種質量保證措施(例如,將每臺Fidas®Frog與經過認證的Fidas®200進行比較),可以確保進行且保證質量的測量。
借助單分散測試粉,可以在現場隨時隨地輕松、快速地檢查和調整系統的校準。
Fidas®Frog的流量為1.4l/min,并配備適用于環境條件、溫度、大氣壓和相對濕度的傳感器。
測量原理
實際的氣溶膠傳感器是一種光學氣溶膠光譜儀,它使用Lorenz-Mie單個粒子的散射光分析來確定粒徑。單個顆粒移動通過光學差異化的測量空間,該測量空間被白光均勻照射。每個粒子都會產生以85°至95°的角度檢測到的散射光脈沖。基于散射光脈沖的數量來測量粒子數。散射光脈沖的水平是粒度直徑的度量。
通過改進的光學器件,使用新的白色LED作為更高光密度的光源以改進信號分析(對數模擬數字轉換器),可以將發射測量的檢測下限降低至180nm。這樣可以大大提高檢測效率,尤其是對較小的顆粒的檢測,主要是在路邊附近發現高濃度的顆粒(見圖2)。
圖2:Fidas®細粉塵測量系統在0.18–18µm粒徑范圍內具有更高的靈敏度
分類精度和分離能力越好,粒度分布的定義越準確。
使用白光源可以獲取而明確的校準曲線,從而獲得*的尺寸分辨率。T型光闌可提供定義的光學測量體積,并能夠進行顆粒測量而沒有邊界帶錯誤,從而實現的尺寸測量。新的數字化電子信號分析系統可根據需要快速識別和糾正一致性。
圖3:通過PM值轉換粒度分布的算法比較
為了將測量值轉換為質量分數或質量分數,每個值中的高分辨率粒度分布乘以一個相關因子,該相關因子反映環境氣溶膠的不同來源(例如燃燒氣溶膠,輪胎磨損,花粉)(參見圖3)。通過將分離曲線附加應用于確定的粒度分布,可以獲得質量系數。多個分離曲線可以同時用于相同的尺寸分布,從而可以同時輸出PM10,PM2.5,PM1(及其他數據)。例如,Fidas®Frog可以使用相同的轉換算法進行操作,該轉換算法也已在獲得型式認可和認證的Fidas®200環境空氣監測系統中實現,用于對環境PM2.5和PM10濃度進行監管監測。
操作方式
Fidas®Frog的操作直觀而簡單。通過操作員界面,可以直接評估和比較所有測量數據。在測量過程中,可能會出現超出極限值的提示消息。可以根據法律要求或根據個人需要定義這些極限值(請參見圖4中的極限值)。
圖4:在測量過程中顯示測量值
集成攝像頭正在記錄測量設置。通過此圖片,可以直接方便地將圖片添加到文檔中,以供設備生成的測量數據集或pdf測量報告使用。圖5以pdf顯示此測量報告,其中包括由用戶保存的測量條件的數據和測量數據的圖形評估。該測量報告還示例性地附有工作場所測量圖片。
圖5:測量報告示例(第1頁和第2頁)
可以直接打印測量數據,也可以通過微型USB端口將測量數據傳輸到USB記憶棒,并在外部PC上進行處理。在這種情況下,評估軟件PDAnalyzeFidas®提供了各種數據評估功能,尤其是粒度分布,另外還提供導出功能。
規格參數:
接口 | USB,通過USB適配器連接以太網,WiFi接入點 |
測量范圍(尺寸) | 0.18–100 µm(2個測量范圍) |
尺寸通道 | 32個/衰減,256個原始數據通道 |
測量原理 | 單顆粒光學光散射 |
測量范圍(濃度數值) | 0 – 20,000,000 顆粒/升 |
體積流量 | 1.4升/分鐘 |
數據采集 | 數字,20 MHz處理器,256個原始數據通道 |
光源 | LED |
能耗 | 13 瓦 |
用戶界面 | 觸摸屏,1,280•800像素,8英寸 |
外殼 | 合成材料外殼 |
外型尺寸 | 100•240•150毫米(高•寬•深) |
重量 | 大約2.1kg(0.4 kg操作面板,1.7kg測量單位) |
操作系統 | Windows 10 |
數據記錄儀存儲 | 大約 16 GB,可通過micro-SD擴展 |
電池運行 | 不可拆卸鋰離子電池基本型號:77Wh(14.8V;5,200mAh),8核平板電腦:20Wh(3.8 V;5,200mAh),2核 |
測量范圍(質量) | 0 – 100 mg/m3(取決于氣溶膠) |
報告數據 | PM1,PM2、5,PM4,PM10,TSP,CN,顆粒尺寸分布 |
安裝條件 | 0 – 40 °C |
便攜式細粉塵測量設備優點:
•連續同時實時測量PM1,PM2.5,PM10和TSP值
•附加顆粒數濃度和粒徑分布
•寬量程:180nm–100µm
•1s可調時間分辨率
•直接比較不同的測量結果
•可以設置極限值
•通過實施獲得EN認證的Fidas®200的傳感器/評估算法實現高質量的測量數據
•通過將測量設備和TabletPC分開進行控制(通過WLAN通訊),進一步擴展應用范圍
•電池模式下長達八小時的測量時間
•人體工程學設計,重量輕
•直觀簡單的操作
•集成攝像頭,可記錄測量結果
•導出測量數據功能
•可以在Fidas®Frog中生成pdf格式的測量報告
•可以通過網絡集成輕松進行遠程監控
•PDAnalyzeFidas®軟件可在外部PC上對測量數據進行單獨分析
•可以在現場用測試粉檢查校準
•功能可靠
•很少維護
•無放射性物質
•沒有消耗品
•氣壓、空氣濕度、溫度和相對壓力傳感器。
便攜式細粉塵測量設備應用領域:
•在變化位置或移動中監測細粉塵
•室內、工作場所或車輛內部的空氣質量監測
•在空間有限的環境中用作氣溶膠光譜儀