Direct de la producător
Livrare gratuită pe webshop
Livrare rapidă
Plată sigură
Direct de la producător
- Home
- Know How
- Emission Measuring Instrument
- Instrumente de măsură a emisiilor – principii de măsurare & tehnologii | Testo
Tehnologii în instrumentele de măsură a emisiilor –
Principii de măsurare & proiectarea sistemului
Instrumentele de măsură a emisiilor combină principii de măsurare fizice, cum ar fi tehnologia senzorilor NDIR și electrochimici, cu un sistem de prelevare și condiționare a gazului adaptat aplicației, pentru a determina în mod fiabil componente gazoase precum CO, CO2, NOx sau SO2 în mg/m3 sau % vol. Alegerea tehnologiei potrivite determină dacă valorile măsurate sunt stabile, conforme cu standardele și capabile de funcționare pe termen lung în condiții reale de operare.
Măsurare NDIR – tehnologie cu infraroșu pentru analiza gazelor
Măsurarea cu infraroșu non-dispersiv (NDIR) este una dintre cele mai importante tehnologii în tehnica de măsurare a emisiilor. Se bazează pe faptul că anumite gaze – cum ar fi CO, CO2 sau NO – absorb radiația infraroșie în intervale de lungimi de undă caracteristice. Un analizor NDIR trimite lumină infraroșie printr-o celulă de măsurare umplută cu gazul de analizat și măsoară atenuarea luminii. Concentrația de gaz este calculată din această atenuare folosind legea Beer-Lambert.
Traseele de măsurare NDIR se caracterizează prin stabilitate ridicată pe termen lung și selectivitate pentru componente specifice. Sunt frecvent utilizate pentru măsurători continue ale emisiilor, unde trebuie acoperite intervale de măsurare care se întind pe mai multe ordine de mărime (de ex. de la câțiva mg/m³ până la intervalul g/m³). În multe sisteme CEMS, mai multe canale NDIR sunt utilizate în paralel pentru a detecta simultan diferite componente.
Avantajele și limitele tehnologiei NDIR
Avantajele măsurătorilor NDIR includ:
stabilitate ridicată pe termen lung și derivă redusă,
selectivitate bună pentru anumite gaze,
adecvare pentru măsurători continue cu timpi scurți de actualizare.
Limitările apar acolo unde gazele nu au o absorbție IR pronunțată sau unde sensibilitățile încrucișate între benzi de absorbție similare trebuie compensate cu atenție. În plus, măsurătorile NDIR necesită o temperatură stabilă și o presiune definită în sistemul de măsurare, astfel încât conversia la mg/m3 în condiții normale să fie efectuată corect.
Senzori electrochimici și paramagnetici
Senzorii electrochimici sunt frecvent utilizați pentru măsurarea O2, NO, NO2, SO2 sau CO în instrumentele de măsură a emisiilor. Un senzor electrochimic constă dintr-o celulă de măsurare cu electrolit și electrozi. Gazul de măsurat difuzează în celulă, reacționează electrochimic și generează un curent proporțional cu concentrația de gaz. Senzorii electrochimici sunt compacți, relativ rentabili și deosebit de potriviți pentru instrumentele mobile de măsură a emisiilor.
Senzorii paramagnetici sunt utilizați în special pentru măsurători precise de O2. Ei exploatează faptul că oxigenul este paramagnetic, adică atras de un câmp magnetic, în timp ce majoritatea celorlalte gaze sunt diamagnetice. Într-un senzor O2 paramagnetic, o modificare a concentrației de O2 în gazul de măsurare duce la o mișcare măsurabilă sau la o schimbare de forță într-un câmp magnetic. Această schimbare este detectată electric și convertită într-o concentrație de O2.
Pentru utilizatori apar întrebări precum: când este suficient un senzor electrochimic și când este indicat un senzor paramagnetic? Răspunsul depinde de cerințele privind precizia, stabilitatea pe termen lung și efortul de întreținere. În instrumentele mobile, senzorii electrochimici oferă un bun compromis între precizie și ușurința de utilizare. În sistemele staționate cu cerințe ridicate de precizie și disponibilitate, senzorii O2 paramagnetici pot oferi avantaje.
Prelevare de probe, linii încălzite și condiționarea gazului
Pentru ca senzorii sau traseele de măsurare să furnizeze rezultate fiabile, gazul de ardere trebuie extras și condiționat corect înainte de analiza propriu-zisă. Un lanț tipic de măsurare a emisiilor include, prin urmare:
o sondă de extracție încălzită în fluxul de gaz de ardere,
o linie de prelevare încălzită,
filtre și separatoare de particule,
module de condiționare a gazului (de ex. răcitoare, capcane de condensat),
monitorizarea debitului și, dacă este necesar, pompe.
Sonda de extracție încălzită asigură că componentele condensabile nu se depun deja în sondă și nu falsifică valorile măsurate. Liniile de prelevare încălzite previn condensarea până la etapa de condiționare a gazului. În etapa de condiționare a gazului, gazul de ardere este adus la condiții definite – de exemplu prin uscare la un nivel specific de umiditate reziduală sau prin separarea prafului și aerosolilor. Abia atunci gazul condiționat ajunge la analizoare.
Componente tipice ale unui sistem de condiționare a gazului
Un sistem standard de condiționare a gazului pentru măsurători continue ale emisiilor include adesea:
prefiltri pentru separarea particulelor grosiere,
scrubere de gaz sau unități de uscare pentru reducerea umidității,
filtre fine pentru îndepărtarea particulelor reziduale,
dispozitive de monitorizare pentru debit și condensat.
Proiectarea sistemului de condiționare a gazului depinde în mare măsură de aplicație. În procesele cu intensitate ridicată a prafului (de ex. cuptoare de ciment), filtrele și sondele trebuie să fie deosebit de robuste și ușor de întreținut. În gazele de ardere umede care conțin sulf, alegerea adecvată a materialelor este esențială pentru a evita coroziunea și erorile de măsurare.
Selectarea sistemului: sisteme mobile vs. staționate de măsurare a emisiilor
Din punct de vedere tehnologic, sistemele mobile și staționate de măsurare a emisiilor diferă în principal prin proiectarea prelevării de probe, condiționării gazului și tehnologiei analizoarelor. Instrumentele mobile combină frecvent senzori electrochimici și trasee de măsurare NDIR compacte într-o carcasă portabilă optimizată pentru utilizare în locații de măsurare variabile. Sistemele staționate, pe de altă parte, sunt proiectate pentru funcționare continuă la un loc de măsurare fix și dispun de condiționare extinsă a gazului, verificări automate ale punctului zero și al domeniului, și dispozitive de monitorizare continuă.
Decizia între tehnologia mobilă și cea stationară depinde de întrebări precum:
Este vorba de verificări recurente sau de monitorizare continuă impusă de lege?
Câte locuri de măsurare trebuie monitorizate și cât de accesibile sunt?
Ce cerințe de precizie și disponibilitate se aplică?
Instrumentele mobile de măsură a emisiilor sunt ideale pentru tehnicienii de service, puneri în funcțiune sau măsurători de campanie la mai multe instalații. Sistemele staționate sunt prima alegere atunci când valorile limită trebuie monitorizate permanent și există cerințele corespunzătoare.
Aveți întrebări sau doriți o consultanță personalizată? Contactați-ne!
Așteptăm cu nerăbdare să vă sprijinim cu expertiza noastră și soluțiile individuale.