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排放监测

用于可持续的环境保护

环境保护需要精确检测粉尘和颗粒物排放量。因为粉尘颗粒会对人与自然产生重大影响。作为创新型粉尘测量装置的领先制造商之一,SICK 为环境保护做出了宝贵的贡献。

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散射光测量技术

可靠测量极低浓度的粉尘

该测量原理基于粉尘粒子的光散射,并且甚至可以测量极低浓度的粉尘。

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透射测量技术

即使在高粉尘浓度下也能概览全局

透过率式粉尘测量仪能够辐射整个气体通道。在此,该测量基于光的衰减,而光的衰减则作为气体通道中粉尘浓度的量度。

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SICK 的粉尘测量装置

针对您应用的出色测量技术

在粉尘测量领域,SICK 充分发挥自己的优势——凭借其全面的产品系列、成熟的测量技术以及数十年来在客户现场安装数千台粉尘测量装置所积累的丰富经验。

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散射光测量技术
透射测量技术
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湿烟气中也能进行可靠的粉尘测量
  • 适用于极低至中浓度的粉尘测量
  • 采样和回流管线集成在同一个探头中
  • 污染控制
  • 零点和参考点的自动检查
  • 结构简单,操作方便 - 可选配远程评价单元
  • 集成的系统监测,能够及早发现维护需求
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智能测量。削减成本。
  • 独立测量设备——包括或不包括控制单元 MCU
  • 零点和参考点的自动监测
  • 选配集成吹扫气体单元
  • 烟道单侧安装
  • 结构坚固紧凑
  • 烟道内无活动部件
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前散射测尘仪
  • 单侧安装
  • 适用于少量至中等的粉尘含量
  • 零点和参考点测试的自动检查
  • 污染监控
  • 可提供哈氏合金材质用于腐蚀性气体
  • 适用于小至中等的烟道直径
  • 用于防爆区 2/22 或 1/21 的设备规格
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检验合格的透射测量仪可用于排放监测
  • 适用于中等至较高的粉尘含量
  • 集成的污染控制功能
  • 零点和参考点测试的自动检查
  • 适用于较小至较大的测量路径
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检验合格的自对准透射测量仪
  • 集成的污染控制单元,用于发射接收和反射单元
  • 光学组件的自动自对准
  • 零点和参考点测试的自动检查
  • 适用于中等至较高的粉尘含量
  • 适用于较小至较大的测量路径
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低、中浓度的粉尘连续测量
  • 适用于低、中浓度的粉尘含量
  • 单侧安装,简便
  • 自动检查零点和参考点
  • 适合于在中等及大尺寸烟道上安装
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背散射测尘仪
  • 适用于低、中浓度的粉尘含量
  • 单侧安装
  • 自动检查零点和参考点
  • 自动补偿背景光辐射,无需消光器
  • 适合于在中等及大尺寸烟道上安装
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通过型式认证的背散射测尘仪
  • 适用于低、中浓度的粉尘含量
  • 单侧安装
  • 污染控制
  • 自动检查零点和参考点
  • 自动补偿背景光辐射,无需消光器
  • 适合于在中等及大尺寸烟道上安装
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概览

监测排放物和室内空气中的颗粒

可持续的环境保护需要检测和精确测量粉尘及颗粒物排放量。因为粉尘颗粒,尤其是来自工业设备的粉尘颗粒,会对人和自然产生重大影响。监测室内空气中的颗粒也变得越来越重要。凭借其适用于小到大的测量范围及气体通道直径的全面产品系列,即使是面对困难的测量任务(例如潮湿气体中的粉尘测量),SICK 也能提供合适的解决方案。当然,也可以提供经过适用性测试的设备以及具有零点和参考点自动检测功能的设备。在某些设备中,如污染监控或自动自对准功能等可选择的特性使 SICK 粉尘测量装置的卓越性能更加完善。

测量粉尘

颗粒特性 粉尘是颗粒或纤维状粒子的统称。粉尘成分可以是相对均匀的,如煤尘,也可以是非常不均匀的,如屋尘。它是多种物质的混合物:皮屑、头发、纤维、绒毛、石头颗粒等等。因此,粉尘颗粒的大小、形状、颜色、材质、密度和特定特性(例如研磨性或粘性)差异很大。
颗粒特性对测量的影响

为了可靠且精确地测量粉尘和颗粒浓度,必须考虑多种边界条件,例如一个合适的测量点。这对获得代表性的结果很重要。还必须考虑气体速度和流动条件。在选择合适的测量原理时,颗粒的特性、浓度和气体湿度起着重要的作用。最后,必须注意流程和环境条件:测量介质是否具有腐蚀性?在什么温度下进行测量?流程中占主导地位的是哪些颗粒?上述标准和其他标准都要求在选择正确的测量技术方面拥有多年的经验。

散射光和透射

根据边界条件,散射光或透射测量更适合于检测粉尘浓度。使用透射测量原理时,测量基于由于颗粒 (1) 的光吸收而导致的光束减弱。使用散射光测量原理时,有两种方式可供选择:对于背向散射,将测量由颗粒反射的光 (2)。对于前向散射,通过在入射光的正向 (5) 上折射 (3) 或衍射 (4) 所散射的辐射将作为被测量。SICK 凭借其粉尘测量装置提供了所有这些测量原理,以便能够根据测量任务最佳地满足不同的要求。

SICK 为您的粉尘测量提供正确解决方案

散射光测量

小粉尘浓度的正确选择——SICK 的散射光测量技术

在散射光测量中,入射光被气体混合物中的颗粒散射,并由敏感的接收器检测。由于其高灵敏度,散射光原理特别适用于低粉尘浓度——甚至是低于 1 mg/m³ 的粉尘浓度。根据设备的特定要求和颗粒特性,使用前向散射或背向散射。两种测量原理均能提供稳定且可重复的测量结果,并且不受气体速度、湿度或粉尘颗粒电荷的影响。作为粉尘测量装置的领先制造商之一,SICK 提供有采用背向散射和前向散射的测量设备。
颗粒上的光散射

发射器向测量通道发射光,该光被气体混合物中的颗粒散射,并由敏感的接收器检测。发射的光束与接收器视域的重叠区域定义了气体通道中的测量体积。测得的散射光强度与粉尘浓度成正比,与测量段无关。散射光强度不仅取决于颗粒的数量和大小,还取决于它们的光学特性。因此,为了精确测量粉尘浓度,必须对测量系统进行标定。

前向散射和背向散射的优点

对于背向散射测量原理,则会将光照射到测量通道中,并测量由颗粒反射的辐射。它适用于较大的气体通道,即使在粉尘分布不均匀的情况下也能提供代表性测量结果。背景抑制功能可以消除其他来源的干扰散射光。

在前向散射中,粉尘测量装置测量沿测量光束扩散方向的颗粒上的光散射。该测量在气体通道中的测量探头的间隙中进行。由于测量体积较小,此测量原理也适用于直径小于 0.5 m 的气体通道。

这两种方法都适用于低至极低的粉尘浓度。另一项优势:设备仅需安装在气体通道的一侧。

潮湿气体中的测量 为了精确测量潮湿气体中的粉尘,必须对气体中所含的颗粒进行干燥,因为附着在颗粒上的水会使测量结果失真。设备通过取样探头从气体通道中提取部分气流。因此,测量与气体通道中的气体速度无关。首先,热循环器对气体中所含的颗粒进行干燥。然后测量粉尘浓度。在此使用前向散射,因为它只需要很小的测量体积。部分气流通过射流器进行传输,无需移动部件。因此,测量很少需要维护。在气体中含有盐溶液的情况下,例如在肥料工业中,可选的反冲装置进一步减少了维护工作。

透射测量

在粉尘浓度高和介质不均匀的情况下可靠测量——SICK 的透射测量技术

透射测量技术可检测由粉尘颗粒引起的光衰减。透过率式粉尘测量仪适用于中等至较高粉尘浓度和大气体通道直径。应用领域是排放监测和流程监测以及室内空气监测。测量设备在整个气体通道直径上进行测量,从而使颗粒分布中的不均匀性得到部分补偿。如此即可得到非常有代表性的测量结果。设备不会伸入气体通道中,因此不会与腐蚀性流程气体直接接触。可选的脏污更正功能可补偿光学接触面的逐渐脏污。测量结果可以采用粉尘浓度的形式或者以透射率、吸光度和不透明度的形式输出。

透射测量原理

透射测量用光照射气体和颗粒的混合物,光的强度被颗粒减弱。光束中的颗粒越多,光衰减就越强。测量设备将接收到的衰减光的强度与发射出的未衰减光的强度进行比较。设备由此计算出透射率和吸光度。吸光度与粉尘浓度成正比。在 SICK 的透射测量设备中,来自发射器的光被对面的反射镜反射回高灵敏度接收器。测量段和测量设备的灵敏度由此翻倍。

颗粒特性的影响

与散射光测量相比,颗粒特性对透射测量的影响较小。但颗粒尺寸有很大的影响。因此,该测量需要标定,以便能够提供精确的结果。SICK 在透射测量中使用的 Cross-Duct(对穿)解决方案可以补偿由于测量光束横穿整个气体通道而导致气体通道中颗粒分布不均匀所造成的问题。SICK 在设计其测量设备时,将其丰富的应用知识和多年的经验融会贯通。

气体通道直径

SICK 提供适用于所有常见气体通道直径的测量技术:从直径为 0.5 m 的小型气体通道,到直径为 50 m 的大型气体通道。尤其是在大型气体通道中,侧向风压或温差容易导致气体通道变形。为了防止设备的光学轴因此而偏转,可选的“自动自对准”设备功能可监控光学组件之间的方向,并校正测量光束的偏移。合适的法兰盘作为配件提供,适用于各种气体通道材料和壁厚。

SICK 的粉尘测量装置

为您的测量任务提供理想的解决方案

为了成功实现测量任务,除了选择最佳的可用测量技术外,还必须考虑到一系列的影响因素和要求。对要求的了解和定义越精确、越详细,测量任务就能够越可靠、越具成本效益地实现。这适用于整个运行持续时间,而不是仅仅适用于测量技术的置备。这正是 SICK 充分发挥自己优势的地方:凭借其全面的产品系列、成熟的测量技术以及数十年来数千次安装所积累的丰富经验。

气体通道直径 要在其中进行测量的气体通道的直径是选择合适测量设备的重要标准。对于大型到非常大型的气体通道,则需要在较大的空间容积中进行测量的测量设备,以便使测量结果尽可能具有代表性。例如,DUSTHUNTER SB 产品系列的设备就适用于此,或者在粉尘浓度极高的情况下,DUSTHUNTER T 产品系列的 Cross-Duct(对穿型)版本就适用于此。对于较小的气体通道直径,有限的测量体积就足够了。因此,DUSTHUNTER SP 型号的测量探头型设备适用于此。
过程温度 在温度较高时,需要不会伸入气体通道中的测量设备,即采用背向散射的 DUSTHUNTER SB 型号或 DUSTHUNTER T 产品系列的透射测量设备。测量探头型 DUSTHUNTER SP 则适用于温度较低的情况。如果在气体通道中温度降至露点以下,从而出现潮湿的条件,那么提取式粉尘测量装置 FWE200DH 便是正确的选择。
测量介质 对于腐蚀性测量介质,DUSTHUNTER SB 产品系列的非接触式散射光测量设备或 DUSTHUNTER T 产品系列的 Cross-Duct(对穿型)测量设备特别适用。DUSTHUNTER T 还理想适用于不均匀的测量介质,因为它的测量体积相对较大,因此可以提供具有代表性的结果。对于潮湿气体,可使用提取式测量仪 FWE200DH,对于问题较少的测量介质,可使用带测量探头的型号:DUSTHUNTER SP100DUSTHUNTER SP30
粉尘浓度 DUSTHUNTER SBDUSTHUNTER SP 产品系列的光散射式粉尘测量仪则正好适用于测量最高可达约 200 mg/m³ 的低粉尘浓度。对于高于此浓度且低于约 10,000 mg/m³ 的浓度,透射测量设备 DUSTHUNTER T 则是更好的选择。如果粉尘浓度在低值和高值之间变化(例如随着燃料的变化而变化),则使用 DUSTHUNTER C200 粉尘测量装置。它将透射测量和散射光测量集于一台设备中。
监控功能 SICK 的所有粉尘测量装置均标配有零点和参考点(控制周期)自动检测功能,例如,符合 EN 14181 的要求。中等及以上价位的设备都集成了用于监测光学接触面的污染监控功能。采用背向散射的设备 – DUSTHUNTER SB50DUSTHUNTER SB100 – 还具有自动背景抑制功能。透过率式粉尘测量仪 DUSTHUNTER T100DUSTHUNTER T200 则借助集成的光学元件自对准功能大放异彩。
许可

空气中的粉尘是一种污染物。所以,粉尘排放设备的运营商必须减少粉尘排放——为了更清洁的未来。许多国家都对此类设备的粉尘排放监测制定了相关的法律规定,并要求具有相应的经许可的测量技术。因此,SICK 提供的粉尘测量装置都经过了适用性测试,符合当前的通用标准和法规:如 EN 15267、EN 15859、MCERTS 以及 US EPA(美国环保署)和俄罗斯 GOST 的标准。

根据 2014/34 / EU (ATEX) 经过了适用性测试的防爆型号可用于爆炸性环境。

SICK 可针对几乎所有要求提供合适的测量技术。

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