Aufbau
Das System beruht technisch auf den Kleinfiltergeräten LVS 3.1 oder MVS 6.1 und verfügt zusätzlich über einen automatischen Filterwechsler. Es ist für den Einschub in 19″-Racks optimiert und besticht durch seine kompakte Gestaltung.
Das System besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
- Edelstahl-Gehäuse
- Bedieneinheit mit Steuerelektronik, SD-Kartenleser und Schnittstelle RS-232
- Filterwechsel-Einheit mit Malteserantrieb
- 2 parallel angeordnete Filtermagazine (Kapazität je 18, 24 oder 29 Filter)
- Ansaugrohr aus Aluminium (eloxiert und innen poliert, Ø 40 mm, Länge 800 mm, Sonderlängen lieferbar; optional)
- Probenahmekopf (für Feinstaubfraktionen PM10, PM2,5, PM1 oder TSP; optional)
- Vakuumpumpe
- Messblende
- Temperatur- und Luftfeuchte-Sensor
Die Gerätetypen 3.1 sind mit einer 4 m³/h-Drehschieber-Vakuumpumpe ausgerüstet. Der Volumenstrom beim Sammeln von PM10– oder PM2,5-Fraktionen beträgt 2,3 m³/h, der maximale Unterdruck am Filter 300 mbar. Der maximale Volumenstrom im Betrieb mit Glasfaserfiltern beträgt 3,5 m³/h. Das technisch zugrundeliegende LVS 3.1 ist Referenzgerät entsprechend der europäischen Richtlinie EN 12341:2014.
Die Gerätetypen 6.1 sind mit einer 8 m³/h-Drehschieber-Vakuumpumpe ausgerüstet und sind ansonsten baugleich. Diese Geräte können mit einem maximalen Volumenstrom von ca. 5,5 m³/h betrieben werden. Dieser Gerätetyp eignet sich besonders zur Messung schwerflüchtiger organischer Verbindungen (SVOCs) und bei Nutzung von speziellem Filtermaterial (z.B. Cellulosenitrat- oder Kernporenfilter). Der maximale Unterdruck am Filter beträgt 500 mbar. Das technisch zugrundeliegende MVS 6.1 ist ebenfalls Referenzgerät entsprechend der europäischen Richtlinie EN 12341:2014.
Funktionsweise
Vor dem Beginn einer Probenahme werden zunächst die gewünschten Einstellungen über die Bedieneinheit vorgenommen und das Filtermagazin wird in den Filterwechsler eingesetzt. Nach dem Start läuft die Probenahme den eingestellten Parametern entsprechend automatisch ab. Im Betrieb saugt die Pumpe feinstaubbelastete Luft über den Probenahmekopf des Filterwechslers an. Im Probenahmekopf mit Impaktor werden die Staubpartikel nach ihrer Größe fraktioniert. Die Partikel der gewünschten Fraktion werden dann auf dem Probenahmefilter in der Bestaubungsposition abgelegt. Nach dem Ende der Bestaubungsperiode findet der automatische Filterwechsel durch die Filterwechsel-Einheit statt; dieser Vorgang wird nachfolgend näher erläutert.
Die Filterwechsel-Einheit nutzt zwei zylindrische Magazine mit einer Kapazität von je 18, 24 oder 29 Filterkassetten. Die Filterkassetten sind im Magazin übereinander angeordnet. Die Magazine werden vor dem Einsatz im Labor oder gegebenenfalls auch im Probenahmesystem von oben bestückt. Das linke Magazin (Lagermagazin) enthält die unbestaubten Filter. Bei einem Filterwechsel transportiert die Einheit Filterkassetten aus dem Lagermagazin zur Bestaubungsposition. Zeitgleich wird die in der Bestaubungsposition befindliche Filterkassette mit dem bestaubten Filter dem rechten Magazin (Ablagemagazin) zugeführt. Das Maltesergetriebe ermöglicht die zeitgleiche Ausführung der notwendigen komplexen Bewegungen ohne Gefahr von Behinderungen. Ein arretierbarer Mechanismus am unteren Ende der Magazine verhindert das unbeabsichtigte Herausfallen der Filterkassetten. Die Magazine sind für den Transport an den Enden mit dichten Abdeckkappen versehen, um den unbeabsichtigten Eintrag von Fremdpartikeln zu verhindern. Die obere Abdeckkappe verbleibt auch während des Einsatzes im Probenahmesystem auf dem Magazin.
Der Volumenstrom wird mit einer Messblende gemessen und mit einer Genauigkeit von ≤ 2 % elektronisch geregelt. Die klimatischen Umgebungsbedingungen werden fortlaufend von einem Temperatur- und Luftfeuchte-Sensor erfasst. Das optionale Peltier-Kühlaggregat stellt sicher, dass die bestaubten Filter bei Temperaturen nicht über 23 °C im Gerät gelagert werden.
Folgende Daten der Probenahme werden in internen Speicher abgelegt und können zusätzlich auf einer SD-Karte gesichert oder über RS-232-Schnittstelle an einen PC übertragen werden:
- Seriennummer
- Filternummer
- Datum / Uhrzeit für Beginn und Ende der Probenahme
- Dauer der Probenahme in Stunden und Minuten
- Mittlerer Volumenstrom in m³/h und Nm³/h
- Sammelvolumen in m³ und Nm³
- Mittelwerte Luftdruck / Temperatur / Feuchte
- Mittlere Druckdifferenz am Filter
- Filterlagertemperatur
Weitere technische Daten können dem Datenblatt entnommen werden.
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