Eine Druckluftleitung arbeitet beispielsweise mit 8 bar. Zur Kontrolle der Druckluftqualität wird eine Probe über einen Druckminderer zu einem optischen Partikelzähler geführt. Das Gerät zeigt anschließend die Anzahl der Partikel pro Kubikmeter an. Bezieht sich dieser Wert auf einen Kubikmeter Druckluft bei Leitungsdruck oder auf einen Kubikmeter entspannte Luft?
Diese Unterscheidung ist entscheidend. Die Partikelkonzentration wird als Anzahl von Partikeln innerhalb eines definierten Gasvolumens angegeben. Wird dasselbe Gas komprimiert oder entspannt, verändert sich das physikalische Volumen – auch wenn im Idealfall dieselbe Anzahl an Partikeln im Gas enthalten bleibt.
Zusätzlich wird bei einer realen Messung nur ein Teil der Druckluft durch den Partikelzähler geführt. Probengasstrom und Messdauer bestimmen deshalb das tatsächlich untersuchte Zählvolumen. Besonders bei sehr sauberer Druckluft kann ein zu kleines Zählvolumen dazu führen, dass nur sehr wenige Partikel registriert werden und das Ergebnis entsprechend stark statistisch schwankt.
Für eine belastbare Partikelmessung müssen deshalb Messdruck, Volumenbezug, Probenahmepunkt, Probengasstrom und Messdauer eindeutig definiert sein. Ein Zahlenwert wie „500 Partikel/m³“ ist nur dann sinnvoll vergleichbar, wenn bekannt ist, auf welche Referenzbedingungen und Messgeometrie er sich bezieht.
Wie funktioniert ein optischer Partikelzähler?
Ein optischer Partikelzähler führt einen definierten Gasstrom durch eine optische Messzelle.
Die im Gas enthaltenen Partikel passieren einen Laserstrahl.
Je nach Messprinzip wird dabei beispielsweise die Streuung beziehungsweise Veränderung des Lichtsignals ausgewertet.
Vereinfacht:
Probengas → Laser-Messzelle → optisches Signal → Partikelzählung
Aus den einzelnen registrierten Ereignissen bestimmt die Elektronik:
- die Anzahl der Partikel,
- die zugehörige Größenklasse,
- die Partikelkonzentration bezogen auf ein definiertes Gasvolumen.
Das Gerät misst also nicht einfach „wie schmutzig“ die Luft ist.
Es zählt einzelne optisch erfassbare Ereignisse innerhalb definierter Größenkanäle.
Welche Rolle spielt ISO 8573?
Die Druckluftqualität wird häufig nach der Normenreihe ISO 8573 beurteilt.
Die ISO 8573-1 legt Reinheitsklassen unter anderem für:
- Partikel,
- Wasser beziehungsweise Feuchte,
- Öl
fest.
Für die Messung des Partikelgehaltes beschreibt ISO 8573-4 Verfahren zur Probenahme und zur Bestimmung von Partikelgröße und Partikelkonzentration.
Dabei ist ein grundlegender Punkt:
Die Partikelkonzentration kann nur berechnet werden, wenn das tatsächlich untersuchte Gasvolumen bekannt ist.
Bei einer Teilstrommessung muss deshalb entweder das Probenvolumen direkt bestimmt oder aus:
Probengasstrom × Messdauer
berechnet werden.
Warum werden Partikel nach Größe getrennt gezählt?
Für die Druckluftqualität reicht die Gesamtzahl aller Partikel nicht aus.
Eine große Anzahl sehr kleiner Partikel ist technisch anders zu bewerten als dieselbe Anzahl wesentlich größerer Partikel.
Typische Größenkanäle für hochwertige Druckluftmessungen sind beispielsweise:
0,1 ... 0,5 µm,0,5 ... 1,0 µm,1,0 ... 5,0 µm.
Die einzelnen Partikel werden den entsprechenden Größenklassen zugeordnet.
Damit lässt sich wesentlich besser beurteilen:
- wie wirksam ein Filter arbeitet,
- ob die gewünschte Reinheitsklasse erreicht wird,
- ob sich das Partikelspektrum verändert.
Ein Filterproblem kann sich beispielsweise zunächst durch einen Anstieg einer bestimmten Größenklasse zeigen, bevor die gesamte Druckluftqualität offensichtlich auffällig wird.
Warum ist der Druck bei der Partikelmessung wichtig?
Ein Kubikmeter Druckluft bei hohem Leitungsdruck enthält wesentlich mehr Gas als ein Kubikmeter derselben Luft bei Atmosphärendruck.
Bei einer idealisierten Betrachtung gilt:
p × V / T ≈ konstant
Wird dieselbe Gasmenge entspannt, nimmt ihr Volumen zu.
Die Anzahl der enthaltenen Partikel verteilt sich dadurch auf ein größeres Volumen.
Deshalb kann ein Wert:
Partikel/m³ bei Leitungsdruck
nicht ohne Weiteres mit:
Partikel/m³ entspannte Luft
verglichen werden.
Für eine korrekte Umrechnung müssen grundsätzlich absolute Drücke und Temperaturen berücksichtigt werden.
Vereinfacht:
Vref ≈ Vprozess × pprozess,abs / pref × Tref / Tprozess
In der Praxis sollte jedoch möglichst ein Messsystem verwendet werden, das den vorgesehenen Volumenbezug bereits korrekt berücksichtigt.
Was bedeutet die Angabe Partikel pro m³?
Die Einheit:
Partikel/m³
ist nur vollständig definiert, wenn auch der Bezugszustand des Kubikmeters bekannt ist.
Beim PC 400 wird die Partikelzahl beispielsweise auf entspannte Luft bei:
20 °C
und:
1000 hPa
bezogen.
Damit besitzt der ausgegebene Kubikmeter eine definierte gemeinsame Referenz.
Das ist wichtig, weil Messungen aus Druckluftnetzen mit unterschiedlichen Betriebsdrücken sonst nicht direkt miteinander vergleichbar wären.
Wird das Ergebnis vom Messgerät bereits auf definierte Referenzbedingungen bezogen ausgegeben, darf der Anwender nicht anschließend nochmals eine eigene Druckkorrektur auf denselben Wert anwenden.
Warum wird die Druckluft vor dem Partikelzähler entspannt?
Ein Druckluftnetz kann beispielsweise mit:
6 ... 10 bar
oder deutlich höheren Drücken arbeiten.
Die eigentliche optische Messzelle eines Partikelzählers benötigt jedoch definierte Strömungs- und Druckbedingungen.
Deshalb kann ein geeigneter Druckminderer Bestandteil des Messsystems sein.
Ein typischer Aufbau lautet:
Druckluftleitung → Probenahme → Druckminderer → Partikelzähler → Abluft
Der Druckminderer erfüllt dabei mehrere Aufgaben:
- Schutz der Messzelle vor unzulässigem Druck,
- Herstellung reproduzierbarer Messbedingungen,
- Bereitstellung des erforderlichen Probengasstroms.
Er ist jedoch ebenfalls Bestandteil der Probenahmestrecke.
Seine Geometrie und Strömungsführung dürfen deshalb nicht beliebig verändert werden.
Was ist das Zählvolumen?
Das Zählvolumen ist das Gasvolumen, das während einer Messung tatsächlich durch den Partikelzähler geführt und ausgewertet wird.
Vereinfacht gilt:
V = Q × t
Dabei sind:
V= untersuchtes Volumen,Q= Probengasstrom,t= Messdauer.
Bei einem Probengasstrom von beispielsweise:
28,3 l/min
werden in einer Minute:
28,3 Liter
beziehungsweise:
0,0283 m³
untersucht.
Nach zehn Minuten sind es:
0,283 m³
.
Je größer das tatsächlich untersuchte Volumen, desto höher ist bei gleicher Partikelkonzentration die Wahrscheinlichkeit, auch seltene Partikel zu erfassen.
Warum beeinflusst die Messzeit die Aussagekraft?
Bei stark verschmutzter Druckluft werden innerhalb kurzer Zeit viele Partikel registriert.
Bei sehr reiner Luft kann dagegen innerhalb einer kurzen Messzeit nur eine sehr kleine Anzahl von Ereignissen auftreten.
Beispielhaft werden während einer kurzen Messung lediglich:
1 Partikel
registriert.
Ob beim nächsten identischen Messintervall:
0, 1 oder 2
Partikel erkannt werden, besitzt dann einen großen Einfluss auf das hochgerechnete Ergebnis pro Kubikmeter.
Wird dagegen über ein größeres Gasvolumen gemessen, erhöht sich die Zahl der beobachteten Einzelereignisse.
Die statistische Aussage wird dadurch stabiler.
Gerade für sehr hohe Druckluft-Reinheitsklassen ist deshalb ein ausreichend großes Proben- beziehungsweise Zählvolumen wichtig.
Warum muss der Probengasstrom konstant sein?
Der Probengasstrom ist Teil der Volumenbestimmung.
Schwankt der Volumenstrom während der Messung unkontrolliert, ist auch das tatsächlich untersuchte Volumen nicht mehr eindeutig.
Zusätzlich ist die optische Messzelle für einen vorgesehenen Strömungsbereich ausgelegt.
Ein zu kleiner beziehungsweise instabiler Gasstrom kann:
- die Messdauer verändern,
- die Partikeltransportbedingungen verändern,
- die Vergleichbarkeit verschlechtern.
Ein zu hoher Gasstrom kann dagegen außerhalb des vorgesehenen Betriebsbereichs des Messsystems liegen.
Für reproduzierbare Messungen sollte deshalb immer der vom Hersteller festgelegte Probengasstrom verwendet werden.
Wo sollte die Druckluftprobe entnommen werden?
Die Wahl der Messstelle hängt davon ab, welche Aussage benötigt wird.
Beispiele:
- direkt hinter der Druckluftaufbereitung zur Kontrolle des Filtersystems,
- am Eintritt in ein Produktionsnetz,
- direkt vor einem qualitätskritischen Verbraucher,
- am Point of Use einer Maschine.
Die Ergebnisse können sich zwischen diesen Punkten erheblich unterscheiden.
Partikel können beispielsweise später in das Netz gelangen durch:
- Korrosion,
- alternde Rohrleitungen,
- Montagearbeiten,
- Abrieb,
- verschmutzte Schläuche oder Kupplungen.
Eine Messung ausschließlich am Kompressorausgang beschreibt deshalb nicht automatisch die Druckluftqualität am Endverbraucher.
Welchen Einfluss hat die Probenleitung?
Auch die Leitung zwischen Druckluftnetz und Partikelzähler ist Bestandteil der Messkette.
Eine ungünstige Probenleitung kann Partikel verlieren oder zusätzliche Partikel eintragen.
Mögliche Einflussgrößen sind:
- Länge,
- Innendurchmesser,
- Werkstoff,
- Bögen,
- Toträume,
- Verschmutzung,
- elektrostatische Eigenschaften.
Größere Partikel können beispielsweise durch Trägheit an Umlenkungen beziehungsweise Wandungen abgeschieden werden.
Sehr kleine Partikel können ebenfalls durch Transport- und Oberflächeneffekte verloren gehen.
Die Probenleitung sollte deshalb:
- so kurz wie sinnvoll,
- sauber,
- mit möglichst wenigen unnötigen Bögen,
- entsprechend der Herstellervorgabe
ausgeführt werden.
Warum darf bei der Druckreduzierung kein Kondensat entstehen?
Eine Druckluftprobe kann Wasserdampf enthalten.
Ändern sich während der Probenahme:
- Druck,
- Temperatur oder
- Strömungsverhältnisse,
können sich auch die Kondensationsbedingungen ändern.
Entsteht Wasser in Form kleiner Tröpfchen, befindet sich plötzlich eine zusätzliche Partikelpopulation im Messgas.
Ein optischer Partikelzähler kann solche Tröpfchen unter Umständen als optische Partikelereignisse erfassen.
Damit würde nicht mehr ausschließlich der ursprünglich vorhandene Feststoffpartikelgehalt bewertet.
Die Probenahme muss deshalb so ausgeführt werden, dass die zulässigen Feuchtebedingungen des Messgerätes eingehalten und Kondensation vermieden wird.
Kann ein optischer Partikelzähler auch Tröpfchen erfassen?
Ein optischer Partikelzähler erkennt zunächst optische Ereignisse im Messvolumen.
Er kann nicht automatisch bei jedem Ereignis eindeutig entscheiden:
Feststoff oder Flüssigkeit?
Deshalb können beispielsweise:
- Wassertröpfchen,
- Ölaerosole,
- andere kondensierte Flüssigkeitspartikel
die optische Partikelzählung beeinflussen.
Die aktuelle ISO 8573-4 weist ebenfalls darauf hin, dass das dort beschriebene Verfahren Partikel gemeinsam erfasst und nicht grundsätzlich zwischen festen und flüssigen Partikelfraktionen trennt.
Soll gezielt eine bestimmte Verunreinigungsart bewertet werden, müssen die dafür vorgesehenen Prüfverfahren der ISO-8573-Reihe herangezogen werden.
Was passiert bei sehr hoher Partikelkonzentration?
Auch ein Partikelzähler besitzt einen zulässigen Konzentrationsbereich.
Gelangen zu viele Partikel gleichzeitig durch das optische Messvolumen, kann es zu sogenannten Koinzidenzeffekten kommen.
Dabei passieren mehrere Partikel die Messzone nahezu gleichzeitig.
Das Messsystem kann diese Ereignisse dann unter Umständen nicht mehr sauber einzeln auflösen.
Bei stark belasteten Gasen kann deshalb je nach Messgerät eine geeignete Verdünnung beziehungsweise eine andere Probenahmestrategie erforderlich sein.
Für die Überwachung hochwertig gefilterter Druckluft liegt der Schwerpunkt dagegen typischerweise bei niedrigen Partikelkonzentrationen.
Warum schwanken sehr kleine Partikelzahlen stärker?
Partikelzählung ist eine Einzelereignismessung.
Bei einer konstanten mittleren Konzentration treten einzelne Partikel nicht in mathematisch exakt gleichen Zeitabständen auf.
Je weniger Ereignisse insgesamt gezählt werden, desto größer ist der relative statistische Einfluss jedes einzelnen Partikels.
Beispiel:
Werden:
1000 Partikel
registriert, verändert ein zusätzliches Partikel das Ergebnis nur gering.
Werden dagegen lediglich:
2 Partikel
registriert, bedeutet ein weiteres Ereignis bereits eine Änderung von:
50 %
gegenüber dem ursprünglichen Zählergebnis.
Ein großes Zählvolumen ist deshalb besonders wichtig, wenn sehr niedrige Konzentrationen zuverlässig bewertet werden sollen.
Warum müssen Vergleichsmessungen gleich aufgebaut sein?
Eine Partikelmessung eignet sich sehr gut für:
- Abnahmemessungen,
- Filterüberwachung,
- Trendanalysen,
- Vergleich vor und nach Wartungsarbeiten.
Voraussetzung ist jedoch, dass die Messbedingungen möglichst identisch bleiben.
Zu dokumentieren sind beispielsweise:
- Messstelle,
- Leitungsdruck,
- Probengasstrom,
- Messdauer,
- Probenleitung,
- Messgerät,
- Größenkanäle,
- Referenzbedingungen.
Wird bei der Folgemessung beispielsweise eine wesentlich längere Probenleitung verwendet, kann ein Teil des beobachteten Unterschiedes bereits aus dem geänderten Messaufbau stammen.
Praxisbeispiel: Partikelmessung hinter einem Feinfilter
Ein Betreiber möchte prüfen, ob die Druckluft hinter einer neuen Filterstufe die geforderte Partikelreinheit erreicht.
Leitungsdruck:
8 bar
Die Probe wird direkt hinter der Filterkombination entnommen.
Der Partikelzähler besitzt einen geeigneten Druckminderer und einen definierten Probengasstrom.
Zunächst wird die Probenleitung ausreichend gespült.
Anschließend wird über eine definierte Messzeit gezählt.
Die Ergebnisse werden getrennt nach Partikelgrößen erfasst.
Bei einer kurzen ersten Messung treten im größten Größenkanal nur sehr wenige Ereignisse auf.
Um die statistische Aussage zu verbessern, wird die Messung über ein größeres Zählvolumen fortgesetzt.
Die Werte stabilisieren sich zunehmend.
Bei der Dokumentation werden festgehalten:
- Messstelle hinter dem Filter,
- Leitungsdruck,
- Messdauer,
- Probengasstrom,
- Partikelkonzentrationen der einzelnen Größenkanäle,
- verwendete Referenzbedingungen.
Dadurch kann die spätere Wiederholungsmessung unter denselben Bedingungen durchgeführt und eine tatsächliche Veränderung des Filtersystems erkannt werden.
Auffällige Partikelwerte systematisch diagnostizieren
- Messstelle eindeutig identifizieren.
- Leitungsdruck kontrollieren.
- Druckminderer und Probengasstrom prüfen.
- Probenleitung auf Verschmutzung kontrollieren.
- Leitung vor der eigentlichen Messung ausreichend spülen.
- Kondensation ausschließen.
- Messdauer und Zählvolumen prüfen.
- Einzelne Größenkanäle getrennt betrachten.
- Hintergrund beziehungsweise Gerätefunktion kontrollieren.
- Bei unerwartet hoher Konzentration mögliche Aerosole berücksichtigen.
- Filterzustand und Differenzdruck prüfen.
- Vergleichsmessung an einer zweiten Messstelle durchführen.
- Messung unter identischen Bedingungen wiederholen.
Partikelmessstelle systematisch planen
- Erforderliche Druckluft-Reinheitsklasse definieren.
- Zu bewertende Partikelgrößen festlegen.
- Geeigneten Partikelzähler auswählen.
- Messstelle passend zur Qualitätsaussage auswählen.
- Maximalen Leitungsdruck bestimmen.
- Geeignete Druckreduzierung vorsehen.
- Herstellervorgaben für Probenleitung einhalten.
- Probenleitung möglichst kurz halten.
- Kondensation in der Probe ausschließen.
- Konstanten Probengasstrom sicherstellen.
- Ausreichendes Zählvolumen beziehungsweise ausreichende Messdauer festlegen.
- Referenzbedingungen der Konzentrationsangabe dokumentieren.
- Gerätefunktion vor der Messung kontrollieren.
- Bei Trendmessungen immer denselben Aufbau verwenden.
- Ergebnisse getrennt nach Größenkanälen dokumentieren.
Häufige Fehler
- Partikel/m³ ohne Bezugsbedingungen interpretieren: Ein Kubikmeter bei Leitungsdruck ist nicht dasselbe Gasvolumen wie ein Kubikmeter entspannte Luft.
- Mit bar Überdruck statt Absolutdruck umrechnen: Für Gasvolumenbeziehungen ist grundsätzlich der absolute Druck relevant.
- Bereits normierten Messwert nochmals korrigieren: Wenn das Messgerät die Konzentration bereits auf Referenzbedingungen bezieht, darf keine zweite Druckumrechnung erfolgen.
- Messdauer zu kurz wählen: Bei sehr sauberer Druckluft werden möglicherweise zu wenige Einzelereignisse erfasst.
- Probengasstrom ignorieren: Ohne bekanntes Volumen ist die Partikelkonzentration nicht eindeutig bestimmbar.
- Sehr lange Probenleitung verwenden: Partikel können sich an Wandungen ablagern beziehungsweise die Messung kann verzögert werden.
- Viele scharfe Bögen in die Probenleitung einbauen: Größere Partikel können durch Trägheit bevorzugt abgeschieden werden.
- Probenleitung vor der Messung nicht spülen: Restpartikel aus vorherigen Messungen können das Ergebnis verfälschen.
- Kondensat ignorieren: Flüssigkeitströpfchen können die optische Partikelzählung beeinflussen.
- Jedes optische Ereignis automatisch als Feststoffpartikel interpretieren: Auch Aerosole beziehungsweise Tröpfchen können relevant sein.
- Nur eine kurze Einzelmessung durchführen: Besonders bei sehr niedrigen Konzentrationen ist eine längere Messung beziehungsweise Wiederholung sinnvoll.
- Nur am Kompressor messen: Die Druckluftqualität am Point of Use kann durch das nachgelagerte Rohrnetz anders sein.
- Filter allein nach Differenzdruck beurteilen: Ein mechanisch unauffälliger Filter kann trotzdem die gewünschte Partikelqualität nicht mehr erreichen.
PC 400 für die Partikelmessung in Druckluft
Ein konkretes Messsystem für die Partikelüberwachung in Druckluft ist der PC 400 Partikelzähler.
Für besonders anspruchsvolle Druckluftklassen ist eine Ausführung mit einer unteren Erfassungsgrenze von:
0,1 µm
verfügbar.
Die drei Messkanäle dieser Ausführung sind:
0,1 ... 0,5 µm,0,5 ... 1,0 µm,1,0 ... 5,0 µm.
Alternativ steht eine Ausführung ab:
0,3 µm
zur Verfügung.
Die Messgröße wird ausgegeben als:
Anzahl Partikel pro m³
bezogen auf entspannte Luft bei:
20 °C und 1000 hPa
.
Der Probengasstrom beträgt:
28,3 l/min = 1 cfm
.
Dieser vergleichsweise große Probengasstrom ist insbesondere bei sehr niedrigen Partikelkonzentrationen hilfreich, weil innerhalb einer gegebenen Messzeit ein größeres Gasvolumen untersucht wird.
Der zum System gehörende Druckminderer erlaubt laut technischen Daten einen maximalen Eingangsdruck von:
40 bar
.
Das System ist für Druckluft nach der Filtration sowie für verschiedene technische Gase vorgesehen.
Die drei Partikelkanäle können digital über:
RS 485 / Modbus RTU
übertragen und beispielsweise mit einem DS 400 beziehungsweise DS 500 dargestellt und aufgezeichnet werden.
Ein Klasse-1-Filter gehört zum vorgesehenen System und kann zur Funktionskontrolle beziehungsweise zum Erkennen einer möglichen Verschmutzung der Optik verwendet werden.
Weitere Lösungen finden Sie unter Druckluftqualität bei ICS Schneider.
Fazit
Eine Partikelmessung in Druckluft ist mehr als das Anschließen eines Partikelzählers an einen Prüfanschluss.
Da die Partikelkonzentration als Anzahl pro Gasvolumen angegeben wird, muss der Volumenbezug eindeutig definiert sein. Ein Kubikmeter unter Leitungsdruck ist physikalisch nicht mit einem Kubikmeter entspannter Luft identisch.
Messsysteme wie der PC 400 lösen dieses Problem, indem sie die Partikelkonzentration auf definierte Referenzbedingungen beziehen.
Ebenso wichtig ist das tatsächlich untersuchte Zählvolumen. Bei sehr sauberer Druckluft können innerhalb einer kurzen Messung nur wenige Partikel auftreten. Ein größerer Probengasstrom beziehungsweise eine längere Messdauer verbessert deshalb die statistische Aussage.
Die Probenahmestrecke selbst darf ebenfalls nicht unterschätzt werden. Lange Leitungen, unnötige Bögen, Verschmutzungen, Kondensation und instabile Durchflussbedingungen können das Ergebnis verändern.
Bei optischen Partikelzählern muss außerdem berücksichtigt werden, dass Flüssigkeitströpfchen beziehungsweise Aerosole als optische Partikelereignisse auftreten können. Probenahme und Druckreduzierung müssen deshalb so erfolgen, dass keine neue Flüssigphase entsteht.
Für belastbare Ergebnisse gilt deshalb: Messstelle gezielt auswählen, Druckniveau und Referenzvolumen eindeutig definieren, Druckreduzierung kontrolliert durchführen, Probengasstrom und Messdauer festlegen, ausreichend großes Zählvolumen erfassen und denselben Messaufbau bei Vergleichs- und Trendmessungen reproduzieren.
FAQ: Partikel in Druckluft messen
Wie werden Partikel in Druckluft gemessen?
Für hochwertige Druckluft wird häufig ein optischer Partikelzähler verwendet. Die Gasprobe wird mit definiertem Volumenstrom durch eine optische Messzelle geführt und die registrierten Partikel werden nach Größenklassen gezählt.
Warum ist der Leitungsdruck für die Partikelmessung relevant?
Die Partikelkonzentration wird als Anzahl pro Gasvolumen angegeben. Dasselbe Gas besitzt unter hohem Druck ein kleineres physikalisches Volumen als nach der Entspannung. Deshalb muss der Volumenbezug definiert sein.
Was bedeutet Partikel pro m³ bei Druckluft?
Der Kubikmeter muss sich auf festgelegte Druck- und Temperaturbedingungen beziehen. Beim PC 400 erfolgt die Angabe bezogen auf entspannte Luft bei 20 °C und 1000 hPa.
Muss ein bereits normierter Partikelwert nochmals auf den Leitungsdruck umgerechnet werden?
Nein. Wenn das Messsystem den Wert bereits auf seine angegebenen Referenzbedingungen bezieht, darf keine zusätzliche identische Druckkorrektur vorgenommen werden.
Was ist das Zählvolumen?
Das Zählvolumen ist das Gasvolumen, das während einer Messung tatsächlich durch den Partikelzähler geführt und ausgewertet wird. Es ergibt sich aus Probengasstrom und Messdauer.
Warum ist ein großes Zählvolumen wichtig?
Bei sehr sauberer Druckluft treten nur wenige Partikel auf. Je größer das untersuchte Gasvolumen ist, desto mehr Einzelereignisse können erfasst werden und desto stabiler wird die statistische Aussage.
Warum sollte der Probengasstrom konstant sein?
Nur bei bekanntem und reproduzierbarem Gasstrom ist das untersuchte Volumen eindeutig. Außerdem ist die optische Messzelle für einen bestimmten Strömungsbereich ausgelegt.
Warum muss die Probenleitung kurz sein?
Partikel können sich auf langen Leitungswegen beziehungsweise an Bögen und Wandungen ablagern. Eine kurze, saubere und definierte Probenleitung verbessert deshalb die Repräsentativität.
Kann Kondensat die Partikelmessung verfälschen?
Ja. Wasser- oder Öltröpfchen können bei einer optischen Messung ebenfalls Partikelsignale erzeugen. Kondensation innerhalb der Probenahme sollte deshalb vermieden werden.
Zählt ein optischer Partikelzähler ausschließlich feste Partikel?
Nicht zwangsläufig. Optische Verfahren reagieren auf Teilchen beziehungsweise Tröpfchen im Messvolumen. Bei der Interpretation muss deshalb berücksichtigt werden, ob flüssige Aerosole vorhanden sein können.
Warum werden mehrere Partikelgrößen getrennt angegeben?
Die Druckluft-Reinheitsbewertung berücksichtigt unterschiedliche Größenklassen. Außerdem liefert die Größenverteilung wichtige Hinweise auf Filterwirkung und Art einer Verunreinigung.
Welche Norm beschreibt die Partikelmessung in Druckluft?
ISO 8573-4 beschreibt Verfahren zur Probenahme sowie zur Bestimmung von Partikelgröße und zahlenmäßiger Partikelkonzentration. Die Reinheitsklassen werden in ISO 8573-1 festgelegt.
Welcher Partikelzähler eignet sich für hochwertige Druckluft?
Ein konkretes Beispiel ist der PC 400. Die Ausführung ab 0,1 µm erfasst die Größenbereiche 0,1 bis 0,5 µm, 0,5 bis 1,0 µm sowie 1,0 bis 5,0 µm und ist für die Überwachung sehr sauberer Druckluft vorgesehen.
Wie hoch ist der Probengasstrom des PC 400?
Der PC 400 arbeitet mit 28,3 l/min beziehungsweise 1 cfm. Dadurch wird innerhalb einer gegebenen Messzeit ein vergleichsweise großes Probenvolumen untersucht.
Bis zu welchem Eingangsdruck kann der PC 400 eingesetzt werden?
Für den zum System gehörenden Druckminderer wird ein maximaler Eingangsdruck von 40 bar angegeben.