DIGITEL Aerosol Sammler DPA96

Low Volume Sammler (LVS)
für autonome, kontinuierliche Messungen

Der DIGITEL DPA96 ist Teil eines Systems zur Sammlung von Staub- und Aerosolteilchen zur späteren Bewertung und Analyse. Der Arbeitsbereich beträgt für die Sammler in Standardausführung 5 – 50 l/min (0,3 – 3 m³/h). Die allgemeine Bezeichnung für diese Systeme lautet „Low Volume Sammler“.

Für diverse Anwendungsfälle stehen verschiedenen Varianten von Sammlern zur Verfügung. Die derzeit verfügbaren Modellvarianten sind bei den technischen Daten aufgeführt.

Die Schwebstaub- bzw. Aerosolanteile der angesaugten Luft werden an runden Messfiltern Ø 47mm, DNPH-Röhrchen oder dergleichen abgeschieden. Anschliessenden gravimetrischen und analytischen Verfahren bleibt es vorbehalten, die beströmten Filter bzw. Reaktionsmaterialien – je nach Aufgabenstellung – hinsichtlich der Staubmenge, auf unterschiedlichste Staubinhaltsstoffe und sonstigen Luftbeimengungen auszuwerten. Die Wahl des Filtermaterials und der Filterstruktur (Tiefenfilter, Porenfilter, Glasfaser, Quarzfaser, Zellulose, Teflon, Porigkeit, ..) ist vom Untersuchungsziel abhängig. Die Konditionierung solcher Messfilter spielt für das Erzielen exakter, reproduzierbarer Messergebnisse eine wichtige Rolle.

Der DPA96 verfügt über eine multifunktionale Schnittstelle zur Ansteuerung eines mechanischen 16-Wege-Ventils oder eines 8-Kanal Magnetventils. Mittels dieser Mehrweg-Ventile können verschiedene Filter abhängig von unterschiedlichen externen Vorgaben (z.B. windabhängig oder zeitgesteuert) beströmt werden.
Es können beliebige Filterhalterungen, Waschflaschen, Probenahmeröhrchen, etc. angeschlossen werden.

Der gewünschte Luftdurchsatz wird an einem Schwebekörper-Durchflussmesser vorgewählt. Dieser Wert ist zu Beginn der Messkampagnie zunächst mit einer Gasuhr oder einem Sekundärstandard, etwa einem weiteren kalibrierten Schwebekörper-Durchflussmesser, einzukalibrieren. Während der Luftprobennahme wird die Saugleistung der Pumpe dynamisch so geregelt, dass dieser Wert mit guter Reproduzierbarkeit und hoher Langzeitstabilität eingehalten wird. Dies gilt insbesondere hinsichtlich Änderung des Strömungswiderstandes am sich belegenden Filter, sowie bei Änderung von Druck und Temperatur der angesaugten Umgebungsluft.

Eine eingebaute µP-Steuerung steuert den Filterwechsel zeitgenau und sammelt alle relevanten Daten und Ereignisse. Die über das Filter geleitete Luftmenge ist daher mit grosser Genauigkeit definiert.

Für die Probennahme sind unterschiedliche Vorabscheider für kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betrieb für verschiedene Durchflüsse und Abscheidegraden lieferbar.
Für den Betrieb in automatisierten Messnetzen sind verschiedene Fernsteuer-Schnittstellen eingebaut.
In der untenstehenden Abbildung ist das Arbeitsprinzip schematisch dargestellt.

1   Ansaugnippel
2   Vorfilter
3   Vakuumpumpe dicht
4   Filter / Schalldämpfer
5   Kühler
6   Schwebekörper-
    durchflussmesser
7   Auslassnippel
8   Infrarotfotozelle
9   Regelelektronik
10  Frequenzumrichter
11  Drehstrommotor
12  Mikroprozessorsteuerung
    mit Tastatur
    und LCD-Anzeige
13  Druck /
    Temperaturmodul
14  Manometer
15  Ventilansteuerung
    auf SUB D Buchse
16  Kaltgerätebuchse 220V
17  Hauptschalter
18  Netzfilter /
    Stromversorgung
19  PCMCIA Karte 256 kByte
20  RS-232C
    Datenerfassung/
    Fernsteuerung
21  Winddatenanschluss
22  Druck / Temperatur und
    Feuchtesensor (Option)
23  Probennahmekopf

Spezifikationen des programmierbaren Pumpaggregates DPA96 :

Durchflussregulierung:
Konstanter Luftdurchsatz durch Regelung der Pumpenleistung über Schwebekörper Durchflussmesser mit photoelektrischer Schwimmerabtastung.
Durchfluss auf Präzisions-Durchflussmesser ablesbar (handgeeicht).
Sollwert über den gesamten Durchflussbereich stufenlos einstellbar.
Anzeige der Pumpenauslastung.

Pumpaggregat:
Drehzahlgeregelte, speziell gedichtete Kohleschieberpumpe mit bürstenlosem, elektronisch kommutiertem Motor für extrem niedrigem Stromverbrauch und lange Lebensdauer.

Druck und Temperaturmessung der Messluft im Durchflussmesssystem:
Für jeden Filter wird ein Korrekturfaktor (berechnet aus der mittleren Temperatur und dem mittleren Druck der Messluft) ausgegeben. Anhand dieses Korrekturfaktors und der eingestellten Durchflussrate kann für jeden Filter das geförderte Normvolumen berechnet werden.

Steuerung:
Mikroprozessor-kontrollierte Steuerung.
Beströmungs-Programme mittels Dialog über Tastatur und LCD-Anzeige einstellbar.
Batteriegestützter Datenspeicher.
Vorlaufzeit zum Programmstart programmierbar.
RS-232C Druckerschnittstelle.
RS-232C Schnittstelle für Fernabfrage und Fernsteuerung.
Bei Verwendung eines Mehrwegventils ist jeder Kanal einzeln programmierbar.
Handbetrieb möglich.
Überlastanzeige und Überlastbearbeitung.
Speicherkarten Schreib-/Lesegerät für PCMCIA - Karten.
Das Schreib-/Lesegerät ist geeignet, Speicherkarten im PCMCIA/JEIDA4 kompatiblen 68-Pin - Format zu lesen und zu beschreiben. Das Schreib-/Lesegerät wird intern am Datenbus angeschlossen.

Protokollierung:
In der Protokollierung enthalten sind: alle internen Status- und Störungsmeldungen, die errechneten Korrekturfaktoren, die Sammelzeit, die Sammelvolumen und die Mittelwerte von Lufttemperatur und Luftdruck im Messsystem während der Probenahme. Im weiteren werden die gesammelten und aufbereiteten Daten der optional angeschlossenen externen Sensoren (z.B.: Temperatur, Feuchte, Druck, Windrichtung, Windgeschwindigkeit usw.) protokolliert bzw. weiterverarbeitet.
Die Protokollierung kann auf einen Drucker, eine serielle (RS-232C) Schnittstelle und die auswechselbare Speicherkarte (PCMCIA/JEIDA4 kompatibles 68-Pin - Format) erfolgen.
Die auf der Speicherkarte gesicherten Daten liegen in einer einfachen Tabellenform vor und können mit einem beliebigen Tabellenverarbeitungsprogramm weiterverarbeitet werden.