Emissionsüberwachung

Für nachhaltigen Umweltschutz

Umweltschutz erfordert die genaue Erfassung von Staub- und Partikelemissionen. Denn Staubpartikel haben für Mensch und Natur erhebliche Auswirkungen. Als einer der führenden Hersteller von innovativen Staubmessgeräten leistet SICK einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz.

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Streulichtmesstechnik

Niedrige Staubkonzentrationen zuverlässig erfassen

Dieses Messprinzip basiert auf der Lichtstreuung an Staubpartikeln und erlaubt, selbst sehr geringe Staubkonzentrationen zu messen.

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Transmissionsmesstechnik

Behält auch bei hohen Staubkonzentrationen den Durchblick

Transmissions-Staubmessgeräte durchstrahlen Gaskanäle komplett. Der Messung liegt hierbei die Abschwächung des Lichts als Maß für die Staubkonzentration im Gaskanal zugrunde.

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Staubmessgeräte von SICK

Hervorragende Messtechnik für Ihre Anwendungen

Im Bereich Staubmessung spielt SICK seine Stärken aus – mit seinem umfassenden Produktportfolio, bewährten Messtechniken und jahrzehntelanger Erfahrung durch viele Tausend Installationen von Staubmessgeräten beim Kunden.

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Staubmessgeräte von SICK

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Zuverlässige Staubmessung in nassen Gasen
  • Für sehr niedrige bis mittlere Staubkonzentrationen
  • Gasentnahme und Gasrückführung kombiniert in einer Sonde
  • Verschmutzungskontrolle
  • Automatische Kontrolle von Null- und Referenzpunkt
  • Einfache Parametrierung und komfortable Bedienung – optional über zusätzliches Remote-Display
  • Integrierte Systemüberwachung zur frühzeitigen Erkennung von Wartungsbedarf
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Intelligent messen. Kosten senken.
  • Eigenständiges Messgerät — mit oder ohne Steuereinheit MCU
  • Automatische Überwachung von Null- und Referenzpunkt
  • Integrierte Spüllufteinheit als Option
  • Installation von einer Kanalseite
  • Robuster und kompakter Aufbau
  • Keine beweglichen Teile im Kanal
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Das eignungsgeprüfte Transmissiometer zur Emissionsüberwachung
  • Für mittlere bis hohe Staubgehalte
  • Integrierte Verschmutzungskontrolle
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Für kleine bis große Messstrecken
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Das eignungsgeprüfte Transmissiometer mit Selbstausrichtung
  • Integrierte Verschmutzungskontrolle für Sender-Empfänger- und Reflektoreinheit
  • Automatische Selbstausrichtung der optischen Baugruppen
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Für mittlere bis hohe Staubgehalte
  • Für kleine bis große Messstrecken
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Die Lanzen-Ausführung mit Streulichtmessung vorwärts
  • Installation von einer Seite
  • Für sehr kleine bis mittlere Staubgehalte
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Verschmutzungskontrolle
  • Hastelloy-Lanze für korrosive Gase erhältlich
  • Für kleine bis mittlere Kanaldurchmesser
  • Geräteausführung für Ex-Zone 2/22 oder 1/21
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Kontinuierliche Messung von kleinen und mittleren Staubkonzentrationen
  • Für kleine bis mittlere Staubgehalte
  • Einfache Installation von einer Seite
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Für mittlere bis große Kanaldurchmesser
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Das Staubmessgerät mit Streulichtmessung rückwärts
  • Für kleine bis mittlere Staubgehalte
  • Installation von einer Seite
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Automatische Kompensation der Hintergrundstrahlung, daher kein Lichtabsorber erforderlich
  • Für mittlere bis große Kanaldurchmesser
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Das eignungsgeprüfte Staubmessgerät mit Streulichtmessung rückwärts
  • Für sehr kleine bis mittlere Staubgehalte
  • Installation von einer Seite
  • Verschmutzungskontrolle
  • Automatische Prüfung von Null- und Referenzpunkt
  • Automatische Kompensation der Hintergrundstrahlung, daher kein Lichtabsorber erforderlich
  • Für mittlere bis große Kanaldurchmesser
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Auf einen Blick

Überwachung von Partikeln in Emissionen und Raumluft

Nachhaltiger Umweltschutz erfordert die Erfassung und genaue Messung von Staub- und Partikelemissionen. Denn Staubpartikel, insbesondere aus industriellen Anlagen, wirken sich erheblich auf Mensch und Natur aus. Auch die Überwachung von Partikeln in Raumluft wird immer wichtiger. Mit dem umfassenden Produktportfolio für kleine bis große Messbereiche und Gaskanaldurchmesser bietet SICK selbst für schwierige Messaufgaben, wie Staubmessung in nassen Gasen, passende Lösungen. Natürlich sind auch eignungsgeprüfte Geräte und solche mit automatischer Prüfung von Null- und Referenzpunkt verfügbar. Bei einigen Geräten komplettieren optional wählbare Features wie Verschmutzungskontrolle oder automatische Selbstausrichtung die hervorragenden Eigenschaften der Staubmessgeräte von SICK.

Messung von Stäuben

Partikeleigenschaften Staub ist ein Sammelbegriff für partikel- oder faserförmige Teilchen. Die Staubzusammensetzung kann relativ einheitlich sein wie bei Kohlestaub oder sehr heterogen wie bei Hausstaub. Er ist eine Mischung unterschiedlichster Stoffe: Hautschuppen, Haare, Fasern, Fussel, Gesteinskörnchen und vieles mehr. Staubpartikel unterscheiden sich daher stark in Größe, Form, Farbe, Material, Dichte und spezifischen Eigenschaften, wie abrasiv oder klebrig.
Einfluss von Partikeleigenschaften auf die Messung

Für eine zuverlässige und genaue Messung von Staub- und Partikelkonzentrationen sind zahlreiche Randbedingungen zu berücksichtigen, z. B. eine geeignete Messstelle. Das ist wichtig, um repräsentative Ergebnisse zu erhalten. Auch Gasgeschwindigkeiten und Strömungsverhältnisse sind zu beachten. Bei der Wahl des geeigneten Messprinzips spielen die Eigenschaften der Partikel, ihre Konzentration sowie die Gasfeuchte eine wichtige Rolle. Und schließlich sind die Prozess- und Umgebungsbedingungen zu beachten: Ist das Messmedium korrosiv? Bei welchen Temperaturen erfolgt die Messung? Welche Partikel herrschen im Prozess vor? Diese und weitere Kriterien erfordern langjährige Erfahrung bei der Auswahl der richtigen Messtechnik.

Streulicht und Transmission

Je nach den Randbedingungen eignet sich Streulicht- oder Transmissionsmessung besser zur Erfassung von Staubkonzentrationen. Beim Transmissionsmessprinzip erfolgt die Messung anhand der Schwächung eines Lichtstrahls durch die Lichtabsorption der Partikel (1). Beim Streulichtmessprinzip stehen zwei Möglichkeiten zur Wahl: Bei der Rückwärtsstreuung wird das von den Partikeln reflektierte Licht (2) gemessen. Bei der Vorwärtsstreuung dient die durch Brechung (3) oder Beugung (4) in der Vorwärtsrichtung (5) des eingestrahlten Lichts gestreute Strahlung als Messgröße. SICK bietet mit seinen Staubmessgeräten alle diese Messprinzipien an, um die je nach Messaufgabe unterschiedlichen Anforderungen optimal erfüllen zu können.

SICK hat die richtige Lösung für Ihre Staubmessung

Streulichtmessung

Die richtige Wahl bei kleinen Staubkonzentrationen – Streulichtmesstechnik von SICK

Bei der Streulichtmessung wird das eingestrahlte Licht von den Partikeln im Gasgemisch gestreut und von einem empfindlichen Empfänger erfasst. Das Streulichtprinzip eignet sich aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit besonders für niedrige Staubkonzentrationen – auch unter 1 mg/m³. Je nach anlagenspezifischen Erfordernissen und Partikeleigenschaften kommt dabei Vorwärts- oder Rückwärtsstreuung zum Einsatz. Beide Messprinzipien liefern stabile und reproduzierbare Messergebnisse und sind unabhängig von der Gasgeschwindigkeit, Feuchte oder Ladung der Staubpartikel. Als einer der führenden Hersteller von Staubmessgeräten liefert SICK sowohl Messgeräte mit Rückwärtsstreuung als auch mit Vorwärtsstreuung.
Lichtstreuung an Partikeln

Ein Sender strahlt Licht in den Messkanal aus, das von den Partikeln im Gasgemisch gestreut und von einem empfindlichen Empfänger erfasst wird. Der Bereich, in dem sich der Sendestrahl und der Sichtbereich des Empfängers überschneiden, definiert das Messvolumen im Gaskanal. Die gemessene Streulichtintensität ist proportional zur Staubkonzentration und unabhängig von der Messstrecke. Die Streulichtintensität hängt aber nicht nur von Anzahl und Größe der Partikel ab, sondern auch von ihren optischen Eigenschaften. Für eine exakte Messung der Staubkonzentration ist das Messsystem daher zu kalibrieren.

Vorteile von Vorwärtsstreuung und Rückwärtsstreuung

Beim Messprinzip der Rückwärtsstreuung wird Licht in den Messkanal eingestrahlt und die von Partikeln reflektierte Strahlung gemessen. Es eignet sich für größere Gaskanäle und liefert auch bei inhomogenen Staubverteilungen repräsentative Messergebnisse. Eine Hintergrundausblendung eliminiert störendes Streulicht aus anderen Quellen.

Bei der Vorwärtsstreuung misst das Staubmessgerät die Lichtstreuung an den Partikeln in der Ausbreitungsrichtung des Messlichtstrahls. Die Messung erfolgt im Spalt einer Messlanze im Gaskanal. Durch das kleinere Messvolumen ist dieses Messprinzip auch für Gaskanaldurchmesser unter 0,5 m geeignet.

Beide Verfahren eignen sich für niedrige bis sehr niedrige Staubkonzentrationen. Weiterer Vorteil: Die Geräte müssen nur auf einer Seite des Gaskanals montiert werden.

Messung in feuchten Gasen Zur genauen Staubmessung in feuchten Gasen müssen die im Gas enthaltenen Partikel getrocknet werden, da an den Partikeln haftendes Wasser die Messung verfälscht. Über eine Entnahmesonde entnimmt das Gerät einen Teilgasstrom aus dem Gaskanal. Daher ist die Messung von der Gasgeschwindigkeit im Gaskanal unabhängig. Zunächst trocknet ein Thermozyklon die im Gas enthaltenen Partikel. Danach wird die Staubkonzentration gemessen. Hier kommt die Vorwärtsstreuung zum Einsatz, da sie nur ein kleines Messvolumen benötigt. Die Förderung des Teilgasstroms erfolgt ohne bewegte Teile über einen Ejektor. Die Messung ist daher besonders wartungsarm. Bei Salzlösungen im Gas, wie z. B. in der Düngemittelindustrie, reduziert eine optionale Rückspülung den Wartungsaufwand zusätzlich.

Transmissionsmessung

Zuverlässige Messung bei hohen Staubkonzentrationen und inhomogenen Medien – Transmissionsmesstechnik von SICK

Transmissionsmesstechnik erfasst die Lichtschwächung durch Staubpartikel. Transmissions-Staubmessgeräte eignen sich für mittlere bis hohe Staubkonzentrationen und große Gaskanaldurchmesser. Einsatzgebiete sind die Emissions- und Prozessüberwachung sowie die Raumluftüberwachung. Die Messgeräte messen über den gesamten Gaskanaldurchmesser, sodass sich Inhomogenitäten in der Partikelverteilung teilweise kompensieren. Daraus resultiert ein sehr repräsentatives Messergebnis. Die Geräte ragen nicht in den Gaskanal und haben so keinen direkten Kontakt zu aggressiven Prozessgasen. Eine optionale Verschmutzungskorrektur kompensiert das allmähliche Verschmutzen der optischen Grenzflächen. Die Messergebnisse lassen sich als Staubkonzentration oder in Transmission, Extinktion und Opazität ausgeben.

Messprinzip Transmission

Die Transmissionsmessung durchstrahlt das Gemisch aus Gas und Partikeln mit Licht, dessen Intensität durch die Partikel geschwächt wird. Je mehr Partikel sich im Lichtstrahl befinden, desto stärker ist die Lichtschwächung. Das Messgerät vergleicht die Intensität des empfangenen geschwächten Lichts mit der des ausgesandten ungeschwächten Lichts. Daraus berechnet das Gerät die Transmission sowie die Extinktion. Die Extinktion ist proportional zur Staubkonzentration. Bei den Transmissions-Messgeräten von SICK wird das Licht des Senders von einem ihm gegenüberliegenden Reflektor auf einen hochempfindlichen Empfänger zurückgeworfen. Dadurch verdoppelt sich die Messstrecke und die Empfindlichkeit des Messgeräts.

Einfluss der Partikeleigenschaften

Im Vergleich zur Streulichtmessung haben die Partikeleigenschaften einen kleineren Einfluss auf die Transmissionsmessung. Einen bedeutenden Einfluss hat allerdings die Partikelgröße. Deshalb erfordert diese Messung eine Kalibrierung, um exakte Ergebnisse liefern zu können. Die bei der Transmissionsmessung von SICK genutzte Cross-Duct-Lösung kompensiert Probleme durch inhomogene Partikelverteilungen im Gaskanal, da der Messstrahl quer durch den gesamten Gaskanal läuft. SICK greift hier bei der Auslegung seiner Messgeräte auf sein großes Applikationswissen und langjährige Erfahrung zurück.

Gaskanaldurchmesser

SICK bietet Messtechnik für alle gängigen Gaskanaldurchmesser: von kleinen Gaskanälen mit 0,5 m Durchmesser bis hin zu großen Gaskanälen mit 50 m Durchmesser. Gerade bei großen Gaskanälen führen seitlicher Winddruck oder Temperaturunterschiede leicht zu einer Verformung des Gaskanals. Um dadurch verursachte Verschwenkungen der optischen Geräteachse zu verhindern, überwacht die optionale Gerätefunktion „Automatische Selbstausrichtung“ die Orientierung zwischen den optischen Baugruppen und korrigiert ein Auswandern des Messstrahls. Für die unterschiedlichsten Gaskanalmaterialien und Wandstärken stehen passende Montageflansche als Zubehör zur Verfügung.

Staubmessgeräte von SICK

Ideale Lösungen für Ihre Messaufgabe

Für die erfolgreiche Realisierung einer Messaufgabe ist neben der Auswahl der besten verfügbaren Messtechnik eine ganze Reihe an Einflüssen und Anforderungen zu berücksichtigen. Je genauer und detaillierter die Anforderungen bekannt und definiert sind, desto sicherer und kostengünstiger ist die Messaufgabe zu realisieren. Dies gilt für die gesamte Betriebsdauer und nicht nur für die Anschaffung der Messtechnik. SICK spielt gerade hier seine Stärken aus: mit seinem umfassenden Produktportfolio, bewährten Messtechniken und jahrzehntelanger Erfahrung durch viele Tausend Installationen.

Gaskanaldurchmesser Der Durchmesser des Gaskanals, in dem gemessen wird, ist ein wichtiges Kriterium für die Wahl der richtigen Messgeräte. Große bis sehr große Gaskanäle erfordern Messgeräte, die in einem größeren Raumvolumen messen, damit die Messung möglichst repräsentativ ist. Hierfür eignen sich z. B. Geräte der Produktfamilie DUSTHUNTER SB oder – bei sehr hohen Staubkonzentrationen – Cross-Duct-Versionen der Produktfamilie DUSTHUNTER T. Bei kleinen Gaskanaldurchmessern reicht ein begrenztes Messvolumen. Daher eignen sich hierfür Messlanzengeräte vom Typ DUSTHUNTER SP.
Prozesstemperatur Bei höheren Temperaturen sind Messgeräte gefragt, die nicht in den Gaskanal hineinragen, also die Versionen DUSTHUNTER SB mit Rückwärtsstreuung oder die Transmissionsmessgeräte der Produktfamilie DUSTHUNTER T. Bei niedrigeren Temperaturen eignen sich die Messlanzen-Ausführungen DUSTHUNTER SP. Treten im Gaskanal Taupunktunterschreitungen und damit feuchte Bedingungen auf, ist das extraktiv messende Staubmessgerät FWE200DH die richtige Wahl.
Messmedium Bei aggressiven Messmedien eignen sich besonders die berührungslos messenden Streulichtmessgeräte der Produktfamilie DUSTHUNTER SB oder die Cross-Duct-Messgeräte der Produktfamilie DUSTHUNTER T. DUSTHUNTER T sind auch für inhomogene Messmedien ideal, da sie in einem relativ großen Volumen messen und somit repräsentative Ergebnisse liefern. Bei feuchten Gasen kommt das extraktiv messende FWE200DH zum Einsatz und bei unproblematischeren Messmedien die Versionen mit Messlanze: DUSTHUNTER SP100 oder DUSTHUNTER SP30.
Staubkonzentration Zur Messung niedriger Staubkonzentrationen bis etwa 200 mg/m³ sind die Streulicht-Staubmessgeräte der Produktfamilien DUSTHUNTER SB und DUSTHUNTER SP genau richtig. Bei Konzentrationen darüber bis etwa 10.000 mg/m³ sind Transmissionsmessgeräte DUSTHUNTER T die bessere Wahl. Variiert die Staubkonzentration zwischen niedrigen und hohen Werten, z. B. bei wechselnden Brennstoffen, kommt das Staubmessgerät DUSTHUNTER C200 zum Einsatz. Es vereint Transmissions- und Streulichtmessung in einem Gerät.
Kontrollfunktionen Alle Staubmessgeräte von SICK sind serienmäßig mit einer automatischen Prüfung von Null- und Referenzpunkt (Kontrollzyklus) ausgestattet, wie z. B. von der EN 14181 gefordert. Bei den Geräten ab dem mittleren Preissegment ist eine Verschmutzungskontrolle zur Überwachung der optischen Grenzflächen integriert. Die Geräte mit Rückwärtsstreuung – DUSTHUNTER SB50 und DUSTHUNTER SB100 – besitzen zusätzlich eine automatische Hintergrundausblendung. Die Transmissions-Staubmessgeräte DUSTHUNTER T100 und DUSTHUNTER T200 punkten mit einer integrierten Selbstausrichtung der optischen Elemente.
Zulassungen

Staub in der Luft ist ein Schadstoff. Daher müssen Betreiber Staub emittierender Anlagen Staubemissionen reduzieren – für eine saubere Zukunft. Die Überwachung der Staubemissionen solcher Anlagen ist in vielen Ländern gesetzlich geregelt und erfordert entsprechend zugelassene Messtechnik. SICK liefert daher eignungsgeprüfte Staubmessgeräte, die den gängigen Normen und Vorschriften entsprechen: z. B. EN 15267, EN 15859, MCERTS sowie Normen der amerikanischen US EPA und der russischen GOST.

Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen sind eignungsgeprüfte Ex-Ausführungen nach 2014/34/EU (ATEX) verfügbar.

SICK bietet für nahezu alle Anforderungen die passende Messtechnik.

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