Doğrudan üreticiden

Image
  1. Home
  2. Teknik Bilgi
  3. Emission Measuring Instrument
  4. Emisyon ölçüm cihazları – ölçüm prensipleri & teknolojiler | Testo

Emisyon ölçüm cihazlarındaki teknolojiler
Ölçüm prensipleri & sistem tasarımı

Emisyon ölçüm cihazlarındaki teknolojiler

Emisyon ölçüm cihazları, NDIR ve elektrokimyasal sensör teknolojisi gibi fiziksel ölçüm prensiplerini, uygulamaya özel bir numune alma ve gaz koşullandırma sistemiyle birleştirerek CO, CO2, NOx veya SO2 gibi gaz bileşenlerini mg/m3 veya hacim % cinsinden güvenilir biçimde belirler. Doğru teknolojinin seçimi, gerçek çalışma koşullarında ölçüm değerlerinin kararlı, standartlara uygun ve uzun vadeli çalışmaya elverişli olup olmadığını belirler.


NDIR ölçümü – gaz analizi için kızılötesi teknoloji

Dağılımsız kızılötesi ölçüm (NDIR), emisyon ölçüm tekniğindeki en önemli teknolojilerden biridir. CO, CO2 veya NO gibi belirli gazların karakteristik dalga boyu aralıklarında kızılötesi radyasyonu absorbe etmesi gerçeğine dayanır. Bir NDIR analizörü, analiz edilecek gazla dolu bir ölçüm küvetinden kızılötesi ışık geçirir ve ışığın zayıflamasını ölçer. Gaz konsantrasyonu, Beer-Lambert yasasına göre bu zayıflamadan hesaplanır.

NDIR ölçüm yolları, yüksek uzun vadeli kararlılık ve belirli bileşenler için seçicilik ile karakterize edilir. Birkaç mg/m³'ten g/m³ aralığına kadar birkaç büyüklük mertebesini kapsayan ölçüm aralıklarının karşılanması gereken sürekli emisyon ölçümleri için sıklıkla kullanılır. Birçok CEMS sisteminde, farklı bileşenleri eş zamanlı olarak tespit etmek için birden fazla NDIR kanalı paralel olarak kullanılır.

NDIR teknolojisinin avantajları ve sınırlamaları

NDIR ölçümlerinin avantajları şunlardır:

  • yüksek uzun vadeli kararlılık ve düşük kayma,

  • belirli gazlar için iyi seçicilik,

  • kısa güncelleme süreleriyle sürekli ölçümlere uygunluk.

Sınırlamalar, gazların belirgin IR absorpsiyonuna sahip olmadığı veya benzer absorpsiyon bantları arasındaki çapraz duyarlılıkların dikkatli bir şekilde telafi edilmesi gereken durumlarda ortaya çıkar. Ayrıca NDIR ölçümleri, standart koşullarda mg/m3'e dönüştürmenin doğru şekilde yapılabilmesi için ölçüm sisteminde kararlı bir sıcaklık ve tanımlı bir basınç gerektirir.

NDIR & elektrokimyasal sensörler

Elektrokimyasal ve paramanyetik sensörler

Elektrokimyasal sensörler, emisyon ölçüm cihazlarında O2, NO, NO2, SO2 veya CO ölçümü için sıklıkla kullanılır. Bir elektrokimyasal sensör, elektrolit ve elektrotlardan oluşan bir ölçüm hücresinden oluşur. Ölçülecek gaz hücreye difüze olur, elektrokimyasal olarak reaksiyona girer ve gaz konsantrasyonuyla orantılı bir akım üretir. Elektrokimyasal sensörler kompakt, nispeten uygun maliyetli ve özellikle mobil emisyon ölçüm cihazları için uygundur.

Paramanyetik sensörler özellikle hassas O2 ölçümleri için kullanılır. Oksijenin paramanyetik olduğunu, yani bir manyetik alan tarafından çekildiğini, diğer gazların çoğunun ise diyamanyetik olduğunu kullanır. Paramanyetik bir O2 sensöründe, ölçüm gazındaki O2 konsantrasyonundaki bir değişiklik, manyetik bir alanda ölçülebilir bir harekete veya kuvvet değişikliğine yol açar. Bu değişiklik elektriksel olarak algılanır ve bir O2 konsantrasyonuna dönüştürülür.

Kullanıcılar için şu gibi sorular ortaya çıkar: Elektrokimyasal sensör ne zaman yeterlidir ve paramanyetik sensör ne zaman tavsiye edilir? Yanıt, doğruluk, uzun vadeli kararlılık ve bakım çabası gereksinimlerine bağlıdır. Mobil cihazlarda elektrokimyasal sensörler, hassasiyet ve kullanım kolaylığı arasında iyi bir denge sunar. Yüksek doğruluk ve kullanılabilirlik gereksinimleri olan sabit sistemlerde paramanyetik O2 sensörleri avantajlar sunabilir.

Elektrokimyasal ve paramanyetik sensörler

Numune alma, ısıtmalı hatlar ve gaz koşullandırma

Sensörlerin veya ölçüm yollarının güvenilir sonuçlar vermesi için baca gazının gerçek analizden önce doğru şekilde alınması ve koşullandırılması gerekir. Tipik bir emisyon ölçüm zinciri bu nedenle şunları içerir:

  • baca gazı akışındaki ısıtmalı ekstraksiyon probu,

  • ısıtmalı numune hattı,

  • filtreler ve partikül ayırıcılar,

  • gaz koşullandırma modülleri (örn. soğutucular, yoğuşma tuzakları),

  • akış izleme ve gerekirse pompalar.

Isıtmalı ekstraksiyon probu, yoğunlaşabilir bileşenlerin probda zaten çökmemesini ve ölçüm değerlerini bozmamасını sağlar. Isıtmalı numune hatları, gaz koşullandırma aşamasına kadar yoğuşmayı önler. Gaz koşullandırma aşamasında baca gazı, belirli bir artık nem seviyesine kurutma veya toz ve aerosollerin ayrılması gibi yöntemlerle tanımlı koşullara getirilir. Ancak bundan sonra koşullandırılmış gaz analizörlere ulaşır.

Bir gaz koşullandırma sisteminin tipik bileşenleri

Sürekli emisyon ölçümleri için standart bir gaz koşullandırma sistemi genellikle şunları içerir:

  • kaba partikülleri ayırmak için ön filtreler,

  • nemi azaltmak için gaz yıkayıcılar veya kurutma üniteleri,

  • kalan partikülleri gidermek için ince filtreler,

  • akış ve yoğuşma için izleme cihazları.

Gaz koşullandırma sisteminin tasarımı büyük ölçüde uygulamaya bağlıdır. Toz yoğun proseslerde (örn. çimento fırınları) filtreler ve problar özellikle sağlam ve bakımı kolay olmalıdır. Nemli, kükürt içeren baca gazlarında korozyon ve ölçüm hatalarını önlemek için uygun malzeme seçimi kritik öneme sahiptir.

Sensör değişimi emisyon

Sistem seçimi: mobil vs. sabit emisyon­ ölçüm sistemleri

Teknolojik açıdan bakıldığında, mobil ve sabit emisyon ölçüm sistemleri öncelikle numune alma, gaz koşullandırma ve analizör teknolojisinin tasarımında farklılık gösterir. Mobil cihazlar, değişen ölçüm konumlarında kullanım için optimize edilmiş taşınabilir bir muhafazada elektrokimyasal sensörleri ve kompakt NDIR ölçüm yollarını sıklıkla birleştirir. Sabit sistemler ise sabit bir ölçüm konumunda sürekli çalışma için tasarlanmıştır ve genişletilmiş gaz koşullandırma, otomatik sıfır ve span kontrolleri ile sürekli izleme cihazlarına sahiptir.

Mobil ve sabit teknoloji arasındaki karar şu gibi sorulara bağlıdır:

  • Tekrarlayan kontroller mi yoksa yasal olarak zorunlu sürekli izleme mi söz konusu?

  • Kaç ölçüm konumunun izlenmesi gerekiyor ve bunlara ne kadar erişilebilir?

  • Hangi doğruluk ve kullanılabilirlik gereksinimleri geçerli?

Mobil emisyon ölçüm cihazları, servis teknisyenleri, devreye alma veya birden fazla tesiste kampanya ölçümleri için idealdir. Sabit sistemler, limit değerlerin kalıcı olarak izlenmesi gerektiğinde ve ilgili gereksinimler mevcut olduğunda ilk tercihtir.

Mobil emisyon ölçüm sistemleri

Sorularınız mı var ya da kişisel danışmanlık mı istiyorsunuz? Bize ulaşın!

Uzmanlığımız ve bireysel çözümlerimizle size destek olmaktan memnuniyet duyarız.