Назначение
Монитор ультра-мелких частиц модели 3031 специально предназначен для сетей длительного мониторинга качества воздуха. Он работает непрерывно месяцами по 24 часа в сутки с минимальным обслуживанием, и не требует никаких рабочих жидкостей. Монитор ультра-мелких частиц не имеет радиоактивного источника; поэтому, нет никаких специальных требований к его лицензированию, ни ограничений на его использование или на места его установки. Модель 3031 монтируется в стандартном шкафу в монтажной 19-дюймовой стойке; что позволяет легко устанавливать его в существующих придорожных и городских станциях мониторинга качества воздуха. Для лабораторных нужд или для мобильных применений предлагается настольная версия данного прибора (модель 031-1).
Область применения
Длительный автоматический мониторинг окружающей среды:
- для проведения придорожных измерений;
- для исследования загрязнений городского воздуха;
- для эпидемиологических исследований;
- для мониторинга дорожного движения.
Особенности и преимущества
- Длительная автоматическая работа
- Гранулометрический состав от 20 нм до 1000 нм
- Низкие затраты на пуск и эксплуатацию
- Отсутствие рабочих жидкостей и радиоактивного источника
- Удобное управление данными с дистанционным доступом через Internet
- Непрерывность измерений
- Опционная система отбора проб окружающей среды
Проблема: ультра-мелкие частицы вызывают проблемы со здоровьем
Несмотря на то, что за последнее десятилетие уровни переносимых по воздуху частиц PM10 во многих городских зонах значительно упали, частота возникновения острых респираторных проблем и заболеваний, объясняемых загрязнением воздуха, продолжает увеличиваться. Многие организации, фокусирующие своё внимание на вопросах экологии, эпидемиологии и здравоохранения, включая и правительственные агентства, теперь признают, что ультра-мелкие частицы оказывают вредное воздействие на здоровье людей. Чтобы лучше понять, каково их влияние на здоровье человека, мы должны дополнить традиционные измерения (PM10 и PM2.5) организацией сети для рутинного мониторинга ультра-мелких частиц.
Средняя концентрация частиц, измеренная монитором ультра-мелких частиц, по сравнению с количеством сажи NOx, рассчитанная от почасовых данных на 4 измерительных станциях, июнь 2007 г.
Particle Number #/cm3 - количество частиц (#/см3),
Particle Number Concentration - численная концентрация частиц,
NOx (μg ⨯ m-3) - NOx [мкг ⨯ м-3]
Решение проблемы: длительный мониторинг ультра-мелких частиц
Монитор ультра-мелких частиц измеряет гранулометрический состав и численную концентрацию частиц в пределах между 20 и 1000* нм, в шести размерных каналах. Он непрерывно предоставляет информацию о численной концентрации по каждому каналу. Все данные накапливаются в буфере в приборе, но они могут быть доступны дистанционно, через Internet, либо периодически архивироваться как часть обычной рутинной работы станции мониторинга.
Монитор ультра-мелких частиц, разработанный в рамках проекта UFIPOLNET при содействии Европейской комиссии, показал, что он хорошо подходит для длительного мониторинга ультра-мелких частиц. В начале 2007г было установлено четыре таких монитора, выполняющих рутинный мониторинг ультра-мелких частиц в Стокгольме Дрездене, Праге и Аугсбурге. Эти приборы и сейчас продолжают выдавать ценные данные относительно уровней содержания ультра-мелких частиц и их источников.
*Фактический верхний предел устанавливается отбором проб на входе.
Средняя концентрация частиц за полчаса, измеренная монитором ультра-мелких частиц, по сравнению с количеством сажи NOx, средняя величина за неделю 24/1-19/3/07
Ссылка: Саксонское государственное агентство экологии и геологии (LfUG), данные измерений в рамках проекта EU-LIFE UFIPOLNET, в финансировании которого принимала участие Европейская Комиссия под эгидой LIFE04 ENV/D/000054
Источник: Holger Gerwig, LfUG
Particle Number #/cm3 - количество частиц (#/см3),
Time of Day - время дня,
40 Times Soot Concentration and NOx (μg ⨯ m-3) - 40 раз. концентрация сажи и NOx [мкг ⨯ м-3].
Эксплуатация
С помощью системы отбора проб компании TSI (продаётся отдельно) представительная проба окружающего воздуха постоянно отбирается через входной патрубок РМ10 с регулируемым размером со стандартной скоростью 16.7 л/мин. Затем проба проходит через циклон PM1, который удаляет более крупные частицы. Из основного потока отбирается проба в количестве 5 л/мин, которая поступает в монитор ультрамелких частиц. Сушилка Nafion®, установленная перед монитором, обеспечивает должное кондиционирование аэрозоля с целью минимизации воздействий, вызванных наличием относительной влажности. Оставшиеся 11.7 л/мин подпиточного воздуха, проходят через сушилку как продувочный воздух, и с помощью вакуумного насоса удаляются наружу.
В приборе проба аэрозоля смешивается в уравнительном резервуаре, а затем она проходит через диффузионное зарядное устройство, которое заряжает все частицы положительным зарядом. Заряженные частицы отделяются по размерам с помощью дифференциального анализатора подвижности частиц, собираются фильтром, а затем передаваемый поток измеряется с помощью чувствительного электрометра аэрозолей. После успешного пошагового увеличении напряжения дифференциального анализатора подвижности частиц и измерения потока на каждом шаге встроенный компьютер производит расчёты и сохраняет в памяти численную концентрацию частиц у каждого из шести каналов. Выборка данных может осуществляться каждые 7.5, 10, или 15 минут; причём она синхронизируется по времени. Данные и состояние системы можно просматривать с помощью стандартного веб-интерфейса, или их можно автоматически загружать в электронную таблицу или в базу данных. Установочные параметры прибора можно также настраивать дистанционно через веб-интерфейс.
Технические характеристики
- Принцип измерений Электрическая подвижность
- Диапазон размеров частиц + 20 до ~ 1,000 нм номинально
+ 20 нм до ~800 нм с помощью системы отбора проб среды модели 3031200 (продаётся отдельно)
+ 20 нм до ~450 нм с помощью маленького циклона, включённого в набор аксессуаров к модели 3031.
- Разрешение размеров частиц 6 каналов - 20–30 нм, 30–50 нм, 50–70 нм 70–100 нм, 100–200 нм, и > 200 нм
- Диапазон концентраций От 500 до 106 частиц/см3 при 20 нм;
От 50 до 106 частиц/см3 при 200 нм
- Длительность отбора пробы 7.5*, 10, и 15 минут
- Рабочие условия среды
- Температура окружающего воздуха 10 - 40°C
- Влажность окружающего воздуха 0 - 90% относительной влажности (не конденсирующиеся)
- Давление окружающего воздуха 110 кПа (0.89 - 1.09 атм.)
- Влажность аэрозоля** < 50% относительной влажности
- Расход на входе 5 л/мин
- Дисплей на лицевой панели Цветной дисплей SVGA на 8.4 дюйма (800⨯600 пикселей) с интерфейсом сенсорного экрана
- Интерфейсы Ethernet, RS-232, и USB
- Требования к питанию 100 - 240 В переменного тока, 50-60 Гц, 115 Вт (350 Вт)
- Габариты
- Модель 3031 рамочная стойка 19 дюймов 16HU (71 см), глубина 41см
(В ⨯ Ш ⨯ Д) - (71 ⨯ 48.3 ⨯ 41) см
- Модель 3031-1 настольный шкаф
(В ⨯ Ш ⨯ Д) - (74 ⨯ 42.8 ⨯ 42.8) см
- Вес 40 кг
- Входной патрубок аэрозоля Наружный диаметр ¼ дюйма
- Входной патрубок циклона Наружный диаметр ¼ дюйма
Для заказа
- 3031 Монитор ультрамелких частиц (19-дюймовый, шкаф, монтируемый в стойке, циклон на входе, ручное управление, программное обеспечение и кабель Ethernet)
- 3031-1 Монитор ультрамелких частиц (настольный шкаф, циклон на входе, ручное управление, программное обеспечение и кабель Ethernet)
- Опционные аксессуары
- 3031200 Система отбора проб окружающей среды(включает в себя входной патрубок PM10, циклон PM1, делитель потока и сушилку Nafion®)
- 1031588 Набор расходных материалов для монитора 3031, 3031-1 (включает в себя четыре капсульных высокоэффективных сухих воздушных фильтра, восемь фильтров Balston DFU-BX, четыре угольных патронных фильтра, один микроволоконный фильтр с проволочным сердечником и трёхфутовые трубки Tygon)
Аксессуары должны заказываться отдельно.
* Отбор проб в течение 7.5 минут будет менее точным, чем более длительный отбор проб.
** Кондиционирование проб рекомендуется для условий высокой влажности, в целях сохранения относительной влажности аэрозоля ниже 50%. Используйте систему отбора проб из окружающей среды модели 3031200.
