em síntese
Monitoramento de partículas em emissões e no ar ambiente
A proteção do ambiente sustentável requer a detecção e a medição precisa das emissões de poeiras e particulados. As partículas de poeira, principalmente as originadas de instalações industriais, exercem grande efeito sobre o homem e a natureza. O monitoramento de partículas no ar interno também está se tornando cada vez mais importante. Com um portfólio de produtos abrangente para pequenas e grandes faixas de medição e diâmetros de dutos de gás, a SICK oferece soluções adequadas mesmo para tarefas de medição difíceis, como medição de particulados em gases úmidos. Dispositivos testados quanto à adequação e aqueles com teste automático de ponto zero e de referência também estão disponíveis. Em alguns dispositivos, recursos selecionáveis, como controle de sujeira ou autoalinhamento automático completam as propriedades notáveisdos medidores de particulados da SICK.
Medição de particulados
Para uma medição confiável e precisa de concentrações de poeira e partículas, devem ser consideradas inúmeras condições básicas, por exemplo, um local de medição apropriado. Isso é muito importante para obter resultados representativos. Também devem ser observadas as velocidades do gás e as condições de fluxo. Na escolha do princípio de medição mais adequado, as propriedades das partículas, a sua concentração bem como a umidade do gás são fatores de grande importância. E finalmente, devem ser observadas as condições do processo e as condições ambientais: o meio de medição é corrosivo? Em quais temperaturas a medição é realizada? Quais são as partículas que predominam no processo? Este e outros critérios requerem longos anos de experiência na escolha da tecnologia de medição mais indicada.
Dependendo das condições básicas, a medição da luz difusa ou a medição da transmissão é mais adequada para detectar as concentrações de particulados. No princípio de medição da transmissão, a medição é realizada com base no enfraquecimento de um jato de luz devido à absorção da luz pelas partículas (1). No princípio de medição da luz difusa, existem duas opções à escolha: na distribuição para trás, é medida a luz refletida pelas partículas (2). Na distribuição para frente, é utilizada, como mensurando, o jato de luz difusa dirigido para frente (5) através da refração (3) ou da difração (4). Com seus medidores de particulados, a SICK oferece todos esses princípios de medição para poder atender com precisão aos diferentes requisitos, dependendo da tarefa de medição.
A SICK tem a solução certa para a sua medição de particulados
Medição da luz difusa
A escolha certa para pequenas concentrações de poeira: a tecnologia de medição da luz difusa da SICK
Na medição da luz difusa, a luz irradiada de partículas na mistura de gás é distribuída e detectada por um receptor sensível. Devido à sua alta sensibilidade, o princípio de luz difusa é adequado principalmente para concentrações de poeira baixas – também abaixo de 1 mg/m³. Dependendo das exigências específicas da instalação e das propriedades das partículas, é utilizada a distribuição da luz para frente ou para trás. Ambos os princípios fornecem resultados de medição estáveis e reprodutíveis e dependem da velocidade do gás, da umidade e da carga das partículas de poeira. Como um fabricante experiente de medidores de particulados, a SICK fornece medidores com retrodifusão e dispersão para frente.
Um emissor irradia luz para dentro do canal de medição, em que a luz é dispersa pelas partículas na mistura de gás e detectada por um receptor sensível. O ponto em que o feixe de luz do emissor e a área de visão do receptor se cruzam, define o volume de medição no canal de gás. A intensidade de luz difusa medida é proporcional à concentração de poeira e independe do trajeto de medição. No entanto, a intensidade de luz difusa não depende somente da quantidade e do tamanho das partículas, mas também de suas propriedades ópticas. Por isso, para uma medição exata da concentração de poeira, o sistema deve ser calibrado.
No princípio de medição de distribuição para trás, o jato de luz é enviado para dentro do canal de medição e medida a radiação da luz refletida pelas partículas. Este princípio é recomendado para canais de gás maiores e também fornece resultados de medição representativos no caso de distribuições de poeira heterogêneas. Uma supressão do fundo elimina luz difusa perturbante vinda de outras fontes.
Na distribuição para frente, o medidor de particulados mede a distribuição de luz nas partículas, na direção de alargamento do jato de luz de medição. A medição é realizada na fenda de uma sonda de medição no canal de gás. Devido ao seu menor volume de medição, este princípio de medição também é recomendado para diâmetros do canal de gás inferiores a 0,5 m.
Ambos os processos são adequados para concentrações de poeira baixas a muito baixas. Outra vantagem: os dispositivos só precisam ser montados num lado do canal de gás.
Medição de transmissão
Medição confiável em altas concentrações de poeira em meios heterogêneos: tecnologia de transmissão da SICK
A tecnologia de transmissão detecta o enfraquecimento da luz causada por partículas de poeira. Os medidores de poeira de transmissão são adequados para concentrações de poeira elevadas e médias e para grandes diâmetros do canal de gás. As áreas de aplicação são o monitoramento de gases de processo e o monitoramento de processos bem como o monitoramento do ar ambiente. Os medidores medem através de todo o diâmetro do canal de gás, de modo que as heterogeneidades eventualmente presentes na distribuição das partículas são parcialmente compensadas. Resulta disso um resultado da medição muito representativo. Os dispositivos não adentram no canal de gás, portanto, não entram em contato direto com gases de processo agressivos. Uma correção opcional do grau de sujeira compensa a gradativa sujidade das superfícies-limite óticas. Os resultados da medição podem ser editados em forma de concentração de poeira ou na transmissão, extinção e opacidade.
Na medição de transmissão, um jato de luz atravessa a mistura composta de gás e partículas, em que a intensidade deste jato de luz enfraquece devido às partículas. Quanto mais partículas se encontrarem no jato de luz, tanto mais intenso será o enfraquecimento da luz. O medidor compara a intensidade da luz enfraquecida recebida com a luz enviada ainda não enfraquecida. A partir disso, o dispositivo calcula a transmissão e a extinção. A extinção é proporcional à concentração de particulados. Nos medidores de transmissão da SICK, a luz do emissor é retornada por um refletor posicionado bem em frente, para um receptor de alta sensibilidade. Desse modo, o trajeto de medição e a sensibilidade do medidor se duplicam.
Em comparação com a medição da luz difusa, as propriedades das partículas exercem uma influência menor sobre a medição de transmissão. Todavia, uma influência significativa é exercida pelo tamanho das partículas. Por isso, esta medição requer uma calibração, a fim de poder fornecer resultados exatos. A solução Cross Duct utilizada pela SICK na medição de transmissão compensa problemas causados por distribuições heterogêneas das partículas no canal de gás, pois o jato de luz de medição percorre transversalmente todo o canal de gás. Para este caso, ao dimensionar os seus medidores, a SICK recorre aos seus amplos conhecimentos sobre as aplicações e aos seus longos anos de experiência.
A SICK oferece a tecnologia para todos os diâmetros de canais de gás convencionais: desde canais de gás pequenos de 0,5 m de diâmetro até grandes canais de gás com 50 m de diâmetro. Justamente em grandes canais de gás, a pressão lateral do vento ou diferenças de temperatura ocasionam facilmente uma deformação do canal de gás. Para impedir oscilações do eixo óptico do dispositivo daí resultantes, a função opcional do dispositivo “Autoalinhamento automático” monitora a orientação entre os módulos óticos e corrige uma eventual migração do feixe de luz de medição. Flanges de montagem adequados estão disponíveis como acessórios para diferentes materiais de dutos de gás e espessuras de parede.
Medidores de particulados da SICK
Soluções personalizadas para sua tarefa de medição
Para a implementação bem-sucedida de uma tarefa de medição, além da seleção da tecnologia de medição apropriada, toda uma variedade de influências e requisitos deve ser levada em consideração. Quanto mais conhecidas, precisas, detalhadas e definidas forem as exigências, com tanto maior segurança e economia a tarefa de medição pode ser realizada. Isso vale para toda a duração da operação, não somente para a aquisição da tecnologia de medição. É justamente aqui que a SICK mostra os seus pontos fortes: com o seu portfólio abrangente, tecnologias de medição estabelecidas e décadas de experiência com milhares de instalações de medidores de particulados no cliente.
A poeira no ar é um poluente. Por isso, as empresas precisam reduzir as emissões de particulados em instalações que essas emissões – para um futuro limpo. Em muitos países, o monitoramento das emissões de particulados de tais instalações está regulamentado por lei e requer uma tecnologia de medição que esteja homologada de modo correspondente. Por isso, a SICK fornece medidores de particulados devidamente homologados para a finalidade a que se destinam, que correspondem às normas e prescrições regulares: por exemplo: EN 15267, EN 15859, MCERTS bem como normas EPA dos EUA e as normas GOST, da Rússia.
Para uso em áreas com risco de explosão, estão disponíveis modelos Ex conforme a norma 2014/34 / UE (ATEX).