細粉塵測量設備Fidas®Frog可快速,、可靠且保證質(zhì)量地確定細粉塵,,例如,進行工作場所健康,、安全和環(huán)境(HSE)管理范圍的監(jiān)測(暴露評估),,或在室內(nèi)空氣質(zhì)量測量范圍內(nèi)進行監(jiān)測(例如,辦公室,,學校等公共建筑,,乘客艙等)。
本設備同時測量與環(huán)境有關(guān)的質(zhì)量分數(shù)PM1,,PM2.5,,PM4,PM10,TSP以及在0.18–100µm粒徑范圍內(nèi)的粒徑和粒徑分布,。通過提供具有較高時間分辨率的細粉塵測量值,,操作員將獲得全面的信息,可用于評估和評價細粉塵污染,,以進行研究應用,。
Fidas®Frog具有非常緊湊和輕巧的設計,可作為便攜式手持監(jiān)測器使用,,通過電池或市電供電,,每次充電可工作長達8小時,因此可以在任何測量位置靈活地使用Fidas®Frog,。



圖1:Fidas®Frog
Fidas®Frog通過WLAN與無線操作員面板(平板電腦)進行通信,。通過這種方式,可以在測量地點和Fidas®Frog的操作員保持一定距離的情況下進行測量,。以應用于難以進入的位置,。此設計還允許將一個或多個Fidas®Frog集成到現(xiàn)有網(wǎng)絡中,并可以通過一臺中央PC對連接設備進行控制,,例如用于生產(chǎn)設備區(qū)域監(jiān)控,。
Fidas®Frog使用成熟的單粒子光學光散射測量技術(shù),并配備高強度(dpmin=180nm),、高穩(wěn)定輸出和長壽命的LED光源,。Fidas®Frog的傳感器和評估程序也應用在Fidas®200中,idas®200傳感器已通過TÜV/Umweltbundesamt認證,,可監(jiān)測環(huán)境空氣中的PM2.5和PM10,,并已在與重量參考方法的全面比較中得到驗證。通過實施這一成熟的技術(shù),,并在生產(chǎn)中采取多種質(zhì)量保證措施(例如,,將每臺Fidas®Frog與經(jīng)過認證的Fidas®200進行比較),可以確保進行且保證質(zhì)量的測量,。
借助單分散測試粉,,可以在現(xiàn)場隨時隨地輕松、快速地檢查和調(diào)整系統(tǒng)的校準,。
Fidas®Frog的流量為1.4l/min,,并配備適用于環(huán)境條件、溫度,、大氣壓和相對濕度的傳感器,。
測量原理
實際的氣溶膠傳感器是一種光學氣溶膠光譜儀,它使用Lorenz-Mie單個粒子的散射光分析來確定粒徑,。單個顆粒移動通過光學差異化的測量空間,,該測量空間被白光均勻照射,。每個粒子都會產(chǎn)生以85°至95°的角度檢測到的散射光脈沖?;谏⑸涔饷}沖的數(shù)量來測量粒子數(shù),。散射光脈沖的水平是粒度直徑的度量。
通過改進的光學器件,,使用新的白色LED作為更高光密度的光源以改進信號分析(對數(shù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器),,可以將發(fā)射測量的檢測下限降低至180nm。這樣可以大大提高檢測效率,,尤其是對較小的顆粒的檢測,,主要是在路邊附近發(fā)現(xiàn)高濃度的顆粒(見圖2)。

圖2:Fidas®細粉塵測量系統(tǒng)在0.18–18µm粒徑范圍內(nèi)具有更高的靈敏度
分類精度和分離能力越好,,粒度分布的定義越準確,。
使用白光源可以獲取而明確的校準曲線,從而獲得*的尺寸分辨率,。T型光闌可提供定義的光學測量體積,,并能夠進行顆粒測量而沒有邊界帶錯誤,從而實現(xiàn)的尺寸測量,。新的數(shù)字化電子信號分析系統(tǒng)可根據(jù)需要快速識別和糾正一致性,。

圖3:通過PM值轉(zhuǎn)換粒度分布的算法比較
為了將測量值轉(zhuǎn)換為質(zhì)量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù),每個值中的高分辨率粒度分布乘以一個相關(guān)因子,,該相關(guān)因子反映環(huán)境氣溶膠的不同來源(例如燃燒氣溶膠,輪胎磨損,,花粉)(參見圖3),。通過將分離曲線附加應用于確定的粒度分布,可以獲得質(zhì)量系數(shù),。多個分離曲線可以同時用于相同的尺寸分布,,從而可以同時輸出PM10,PM2.5,,PM1(及其他數(shù)據(jù)),。例如,F(xiàn)idas®Frog可以使用相同的轉(zhuǎn)換算法進行操作,,該轉(zhuǎn)換算法也已在獲得型式認可和認證的Fidas®200環(huán)境空氣監(jiān)測系統(tǒng)中實現(xiàn),,用于對環(huán)境PM2.5和PM10濃度進行監(jiān)管監(jiān)測。
操作方式
Fidas®Frog的操作直觀而簡單,。通過操作員界面,,可以直接評估和比較所有測量數(shù)據(jù)。在測量過程中,,可能會出現(xiàn)超出極限值的提示消息,??梢愿鶕?jù)法律要求或根據(jù)個人需要定義這些極限值(請參見圖4中的極限值)。

圖4:在測量過程中顯示測量值
集成攝像頭正在記錄測量設置,。通過此圖片,,可以直接方便地將圖片添加到文檔中,以供設備生成的測量數(shù)據(jù)集或pdf測量報告使用,。圖5以pdf顯示此測量報告,,其中包括由用戶保存的測量條件的數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)的圖形評估。該測量報告還示例性地附有工作場所測量圖片,。

圖5:測量報告示例(第1頁和第2頁)
可以直接打印測量數(shù)據(jù),,也可以通過微型USB端口將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)経SB記憶棒,并在外部PC上進行處理,。在這種情況下,,評估軟件PDAnalyzeFidas®提供了各種數(shù)據(jù)評估功能,尤其是粒度分布,,另外還提供導出功能,。

規(guī)格參數(shù):
接口 | USB,通過USB適配器連接以太網(wǎng),,WiFi接入點 |
測量范圍(尺寸) | 0.18–100 µm(2個測量范圍) |
尺寸通道 | 32個/衰減,,256個原始數(shù)據(jù)通道 |
測量原理 | 單顆粒光學光散射 |
測量范圍(濃度數(shù)值) | 0 – 20,000,000 顆粒/升 |
體積流量 | 1.4升/分鐘 |
數(shù)據(jù)采集 | 數(shù)字,20 MHz處理器,,256個原始數(shù)據(jù)通道 |
光源 | LED |
能耗 | 13 瓦 |
用戶界面 | 觸摸屏,,1,280•800像素,8英寸 |
外殼 | 合成材料外殼 |
外型尺寸 | 100•240•150毫米(高•寬•深) |
重量 | 大約2.1kg(0.4 kg操作面板,1.7kg測量單位) |
操作系統(tǒng) | Windows 10 |
數(shù)據(jù)記錄儀存儲 | 大約 16 GB,,可通過micro-SD擴展 |
電池運行 | 不可拆卸鋰離子電池基本型號:77Wh(14.8V;5,200mAh),8核平板電腦:20Wh(3.8 V;5,200mAh),2核 |
測量范圍(質(zhì)量) | 0 – 100 mg/m3(取決于氣溶膠) |
報告數(shù)據(jù) | PM1,,PM2、5,,PM4,PM10,TSP,CN,顆粒尺寸分布 |
安裝條件 | 0 – 40 °C |
便攜式細粉塵測量設備優(yōu)點:
•連續(xù)同時實時測量PM1,,PM2.5,PM10和TSP值
•附加顆粒數(shù)濃度和粒徑分布
•寬量程:180nm–100µm
•1s可調(diào)時間分辨率
•直接比較不同的測量結(jié)果
•可以設置極限值
•通過實施獲得EN認證的Fidas®200的傳感器/評估算法實現(xiàn)高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)
•通過將測量設備和TabletPC分開進行控制(通過WLAN通訊),,進一步擴展應用范圍
•電池模式下長達八小時的測量時間
•人體工程學設計,,重量輕
•直觀簡單的操作
•集成攝像頭,可記錄測量結(jié)果
•導出測量數(shù)據(jù)功能
•可以在Fidas®Frog中生成pdf格式的測量報告
•可以通過網(wǎng)絡集成輕松進行遠程監(jiān)控
•PDAnalyzeFidas®軟件可在外部PC上對測量數(shù)據(jù)進行單獨分析
•可以在現(xiàn)場用測試粉檢查校準
•功能可靠
•很少維護
•無放射性物質(zhì)
•沒有消耗品
•氣壓,、空氣濕度,、溫度和相對壓力傳感器。
便攜式細粉塵測量設備應用領域:
•在變化位置或移動中監(jiān)測細粉塵
•室內(nèi),、工作場所或車輛內(nèi)部的空氣質(zhì)量監(jiān)測
•在空間有限的環(huán)境中用作氣溶膠光譜儀