Fidas200 Palas 可同時監(jiān)測PM1-PM10的細顆粒物光譜儀

細粉塵測量設(shè)備Fidas®200是專門為管制空氣污染而開發(fā)的氣溶膠光譜儀。它可以連續(xù)分析環(huán)境空氣中存在的細粉塵顆粒，測量尺寸范圍為180 nm – 18 µm，并同時計算排放值PM10和PM2.5，支持法定單位進行監(jiān)控。同時，儀器計算并記錄PM1，PM4，PMtot，顆粒數(shù)濃度Cn和粒徑分布。因此，僅通過計數(shù)和單顆粒測量原理，即可提供有關(guān)細塵顆粒的全面信息。

此處顯示的Fidas®200版本是19英寸機架安裝設(shè)備，用于安裝在空調(diào)監(jiān)控站（溫度范圍5 – 40°C）。變體型號是帶有獨立傳感器的Fidas200®E（以便更輕松地與現(xiàn)有站點集成）和用于室外安裝的Fidas®200 S型號（包括不銹鋼柜）。

Fidas®200及其功能相同的變體型號Fidas®200 E和Fidas®200 S是目前少有的光學單顆粒測量設(shè)備，這些測量設(shè)備已獲得型式認可，可以根據(jù)VDI 4202-1、VDI標準、4203-3，EN 12341，EN 14907，EN 16450和歐盟等效性指南GDE同時監(jiān)控PM10和PM2.5的，并通過EN 15267-1和-2標準認證。 Fidas®200的型式認可聲明首先在德國聯(lián)邦公報BAnz AT 02nd April 2015 B5的第IV章通知14中發(fā)布。產(chǎn)品已經(jīng)獲得TüVRheinland和德國聯(lián)邦根據(jù)EN 15267頒發(fā)的產(chǎn)品合格證書如下：由TüVRheinland編制的Fidas®200 S版本的測量系統(tǒng)測試報告已發(fā)布。

圖2：Fidas®200的EN 15267證書

此外，細粉塵測量設(shè)備Fidas®200以及Fidas®200 E和Fidas®200 S也在英國獲得型式認可認證和認證（Defra認證），符合“ MCERTS CAMS性能標準”和“ MCERTS（英國顆粒物）。相應的MCERTS / DEFRA批準證書以及測試報告可公開獲得。

圖3：Fidas®200的MCERTS / DEFRA批準證書

細粉塵測量設(shè)備Fidas®200利用的單顆粒光散射尺寸分析原理，并配備高強度（dp，min = 180 nm），高度穩(wěn)定的光輸出和長壽命的LED光源。可以使用單分散測試氣溶膠驗證儀器的校準，并在必要時隨時方便、快捷地進行調(diào)整，即使在現(xiàn)場安裝時也是如此。

Fidas®200的采樣系統(tǒng)以大約0.3 m3 / h的體積流量運行。它配備符合VDI 2119-4標準的Sigma-2采樣頭，即使在強風條件下也可以進行代表性采樣；還設(shè)有一條干燥線，可以防止凝結(jié)引起測量誤差。干燥線（智能氣溶膠干燥系統(tǒng)– IADS）是根據(jù)環(huán)境空氣溫度、壓力和相對濕度來控制的。這些數(shù)據(jù)由氣象站提供；可選地，還可以提供風速、風向和降水量數(shù)據(jù)。采樣系統(tǒng)中集成用于圓形平面過濾器（直徑47毫米）的過濾器支架，從而可以（舉例來說）隨后對氣溶膠成分進行化學分析。

細粉塵測量設(shè)備Fidas®200提供多種通訊選項，允許對系統(tǒng)進行全面的遠程控制和維護，并且可以通過Palas.de進行在線數(shù)據(jù)訪問。與系統(tǒng)一起提供的軟件提供用于評估（例如，全面的統(tǒng)計和平均值計算）和測量數(shù)據(jù)輸出的通用選項。

實際的氣溶膠傳感器是一種光學氣溶膠光譜儀，使用Lorenz-Mie單個粒子散射光分析來確定粒徑。粒子分別穿過光學限制的測量空間，該測量空間被多色光均勻照射。每個粒子都會產(chǎn)生以85°和95°之間角度檢測到的散射光脈沖。基于散射光脈沖的數(shù)量確定粒子數(shù)量。粒徑是從散射光脈沖的水平得出的。

精密的光學器件、使用的多色LED的高光輸出以及使用對數(shù)A / D轉(zhuǎn)換的強大信號處理電子設(shè)備，可檢測直徑低至180 nm的顆粒。舉例來說，在道路附近，檢測高濃度小顆粒是尤其重要的。圖4顯示小顆粒尺寸檢測限制的影響，并且與300nm檢測下限的系統(tǒng)進行比較。

圖4：測量尺寸范圍為0.18 – 18 µm的Fidas®細粉塵測量設(shè)備具有更高的靈敏度

粒度分析儀的分類精度和分辨率越高，就可以更準確地確定粒度分布。 Fidas®200光源具有明確的校準曲線，因此具有非常高的粒徑分辨率和分類精度。 Fidas®傳感器的測量體積使用T孔技術(shù)，在光學上進行準確定界，該技術(shù)可確定顆粒尺寸而不會出現(xiàn)邊界帶錯誤，從而有助于提高尺寸確定精度。強大的數(shù)字信號處理功能可以識別并補償一致的讀數(shù)（由多個粒子的同時存在引起）。

圖5：將粒徑分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PM值的算法比較

為了從測量數(shù)據(jù)中計算質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)，使用（但取決于粒度）轉(zhuǎn)換因子處理粒度分布（請參見圖5）。這考慮到，取決于顆粒大小，環(huán)境氣溶膠由來自不同來源（例如燃燒氣溶膠、輪胎磨損、花粉）的顆粒組成。質(zhì)量分數(shù)，例如PM10，通過將相關(guān)的分離曲線（請參閱EN 481）應用于粒度分布數(shù)據(jù)來確定。即使光學測量技術(shù)間接確定顆粒質(zhì)量（等效方法），在任何情況下都無法保證與重量分析結(jié)果相同，但是在處理測量數(shù)據(jù)時所使用的經(jīng)驗知識確保與標準參考方法具有良好的相關(guān)性（參見圖6），如型式認可測試中所示。

圖6：在Fidas®200 S和Fidas®200測量系統(tǒng)補充測試報告中，在適用性測試過程中，F(xiàn)idas®200 S的PM10參考等效功能與參考小型過濾器的比較結(jié)果可見于PALAS®GmbH懸浮顆粒物PM10和PM2.5成分檢測報告

可以將多個分離曲線同時應用于相同的尺寸分布數(shù)據(jù)，從而允許同時計算和輸出數(shù)據(jù)，例如PM10和PM2.5數(shù)據(jù)以及其他質(zhì)量分數(shù)。