Gerät zur Überwachung des Staubgehaltes von Gasen.Device for monitoring the dust content of gases.
Die sich ständig verschärfenden Vorschriften für die Begrenzung von
staubförmigen Emissionen erhöhen auch den Bedarf an Geräten zur Überwachung des
z.B. durch eine Filteranlage reduzierten Staubgehaltes. Für eine Anzahl von Stoffen,
die sich ständig vergrößert, sind so geringe Reststaubkonzentrationen vorgeschrieben,
daß deren Überschreitung nur noch von sehr aufwendigen Geräten zuverlässig registriert
und gemeldet werden kann.The ever-tightening regulations for limiting
Dust emissions also increase the need for devices to monitor the
e.g. through a filter system with reduced dust content. For a number of fabrics
which is constantly increasing, so low residual dust concentrations are prescribed,
that exceeding them is only reliably registered by very expensive devices
and can be reported.
Neben optischen Geräten werden zur Überwachung höherer Massenkonzentrationen
auch solche verwendet, die dem erfindungsgemäßen Gerät ähneln. Diese saugen mit
Hilfe eines kleinen Gebläses einen Teilstrom aus dem zu überwachenden Reingasstrom,
blasen ihn gegen ein Sieb und überwachen den dort entstehenden Staudruck. Vermehrter
Staubanfall verstopft das Sieb und löst über ein Kontaktmanometer ein Signal aus.
Von Zeit zu Zeit wird das Sieb automatisch gewendet und dabei vom Luftstrom weitgehend
gereinigt. So zuverlässig ein solches Gerät in der Lage ist, starke Emissionen zu
registrieren, so problematisch wird seine Funktion im Feinbereich. Die bei klebrigen
und fasrigen Stäuben ohnehin schon problematische Reinigung des Siebes wird mit
kleiner werdender Maschenweite zusätzlich schwieriger. Andererseits ist ein grobes
Siebgewebe nicht in der Lage, Feinstäube in definiertem Umfang festzuhalten.In addition to optical devices are used to monitor higher mass concentrations
also used those that are similar to the device according to the invention. These suck too
With the help of a small fan, a partial flow from the clean gas flow to be monitored,
blow it against a sieve and monitor the back pressure generated there. Increased
Accumulation of dust clogs the sieve and triggers a signal via a contact manometer.
From time to time the sieve is automatically turned over and largely by the air flow
cleaned. As reliable as such a device is capable of strong emissions
register, so problematic is its function in the fine range. The sticky ones
and fibrous dusts, which are already problematic cleaning of the sieve
as the mesh size becomes smaller, it is also more difficult. On the other hand is a rough one
Screen mesh is not able to hold fine dust to a defined extent.
Es sind weiterhin Geräte bekannt und im Einsatz, bei denen die Staubfracht
eines Teilstromes auf einem Feinfilter abgeschieden und anschließend quantitativ
bestimmt wird. Letzteres geschieht z.B. auf radiometrischem Wege und ist deshalb
mit einem hohen Aufwand verbunden Das erfindungsgemäße Gerät zur Überwachung des
Staubgehaltes von Gasen besteht aus einer Meßsonde 1, deren auswechselbarem
Mundstück
2, der zweiteiligen Filterkammer 3, dem Band filter 4, dem Kontaktmanometer 5, der
Luftpumpe 6, dem Steuergerät 7 und gfs. dem Gasmengenmesser 8. Das Mundstück 2 ist
auswechselbar gestaltet, um mit Hilfe unterschiedlicher Durchmesser bei konstantem
Fördervolumen der Pumpe 6 unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen an der Absaugstelle
isokinetische Verhältnisse zu schaffen und somit die Gefahr eines Sichteffektes
an dieser Stelle zu umgehen. Das Bandfilter 4 besitzt einen nicht dargestellten
Antriebsmechanismus, der auf Komando des Steuergerätes das Band um ein Längenmaß
weiter transportiert, das mindestens dem Durchmesser der beaufschlagten Fläche entspricht.
Während des Transportes wird das ansonsten von den beiden Backen der Filterkammer
5 eingeklemmte Band durch einen ebenfalls nicht dargestellten Mechanismus freigegeben.
An der Auslaufseite schließt sich an die Filterkammer eine leicht zugängliche Fläche
5a an, die es ermöglicht, belegte Teilstücke des Bandfilters zu entnehmen und den
darauf gesammelten Staub beispielsweise zwecks Nacheichung zu untersuchen.There are still devices known and in use in which the dust load
a partial flow deposited on a fine filter and then quantitatively
is determined. The latter happens e.g. in a radiometric way and is therefore
The device according to the invention for monitoring the
Dust content of gases consists of a measuring probe 1, the replaceable
Mouthpiece
2, the two-part filter chamber 3, the band filter 4, the contact manometer 5, the
Air pump 6, the control unit 7 and gfs. the gas flow meter 8. The mouthpiece 2 is
designed interchangeably to keep constant with the help of different diameters
Delivery volume of the pump 6 under different operating conditions at the suction point
to create isokinetic conditions and thus the risk of a visual effect
to get around at this point. The band filter 4 has a not shown
Drive mechanism that, on command of the control unit, moves the belt by a length
transported further, which corresponds at least to the diameter of the acted upon area.
Otherwise, this is done by the two jaws of the filter chamber during transport
5 trapped tape released by a mechanism, also not shown.
An easily accessible area is adjacent to the filter chamber on the outlet side
5a, which makes it possible to remove occupied sections of the belt filter and the
to examine dust collected on it, for example for the purpose of recalibration.
Das erfindungsgemäße Gerät nutzt den Umstand, daß der Durchströmwiderstand
eines Filters mit zunehmender Verschmutzung ansteigt. Vor Inbetriebnahme eines Gerätes
wird deshalb das Filter zunachst mit definierten Staubmengen beaufschlagt, der zugeordnete
Widerstand abgelesen und daraus eine Eichkurve angefertigt.The device according to the invention uses the fact that the flow resistance
of a filter increases with increasing pollution. Before starting up a device
therefore, the filter is first exposed to defined amounts of dust, the assigned one
Read the resistance and use it to make a calibration curve.
Über die in den zu messenden Gasstrom entgegen der Strömungsrichtung
eingebrachte Sonde 1 wird mittels der Pumpe 6 eine Teilgasmenge abgesaugt. Die darin
enthaltenen Staubpartikel belegen das Filterband innerhalb der Meßkammer ). Der
Widerstand steigt daraufhin an, bis er einen anhand der Eichkurve ausgewählten und
am Kontaktmanometer 5 eingestellten Wert erreicht hat. Das Signal des Kontaktmanometers
schaltet über das Steuergerät die Pumpe aus und löst den Bandfiltertransport aus.About the in the gas flow to be measured against the flow direction
Introduced probe 1 is sucked off a partial amount of gas by means of the pump 6. The one in it
contained dust particles occupy the filter belt within the measuring chamber). Of the
Resistance then rises until it has selected one from the calibration curve and
has reached the value set on the contact manometer 5. The signal from the contact manometer
switches off the pump via the control unit and triggers the belt filter transport.
Die seit Beginn der Messung gezählte Anzahl der Pumpenumdrehungen
oder ein anderer, der Gasmenge proportionaler Wert wird
mit einem
Sollwert verglichen und außerdem an einen Drucker bzw. zur beliebigen weiteren Verarbeitung
ausgegeben. Das Unterschreiten des Sollwertes hat ein offenen und/oder Schliessen
eines potentialfreien Kontaktes im Steuergerät zur Folge, wodurch z.B. Alarm ausgelöst
oder Anlagen ausgeschaltet werden können. Wenn die Liefermenge der Pumpe je Umdrehung
konstant und bekannt ist, läßt sich aus diesem Wert die Während der Meßzeit abgesaugte
Teilmenge errechnen. Anhand der Eichkurve und dem festgelegten Differenzdruck ist
die Staubmenge bestimmbar, woraus sich die Staubfracht des zu überwachenden Gasstromes
errechnen läßt. Je nach Ausgestaltung der Erfindung kann ein entsprechender Rechner
in das Steuergerät integriert werden, sodaß die Staubkonzentration z.B. in mg/m3
unmittelbar angezeigt oder ausgedruckt wird. Zur Erhöhung der Genauigkeit ist es
auch möglich, den abgesaugten Teilstrom über einen Gasmengenzähler zu leiten.und
dessen Meßergebnis zur Berechnung heranzuziehen. Das ist besonders dann notwendig,
wenn aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen eine Pumpenbauart verwendet wird,
deren Liefermenge stark vom aufzubringenden Gesamtdruck abhängig ist. Nach Abschluß
der Filterpapierbewegung kann sofort mit der nächsten Messung begonnen werden. Ein
Zeitglied im Steuergerät ermöglicht es jedoch auc, eine den Einsatzbedingungen angepaßte
Pause zu programmieren. Auch andere Meßverfahren, bei denen Staub auf einem Feinstfilter
gesammelt wird, leiden darunter, daß bei niedrigen Staubkonzentrationen eine hinreichende
Genauigkeit nur bei einer relativ langen Sammelzeit erreicht wird. Ein Vorteil des
Gerätes, der sich insbesondere beim Einsatz als Filterüberwachungsgerät bemerkbar
macht, liegt darin, daß im Störfalle die Meßzeit vom Prinzip her automatisch abgekürzt
wird, weil der vorgewählte Differenzdruck entsprechend früher erreicht wird. In
besonders sensiblen Einsatzfällen kann diese Tendenz dadurch verstärkt werden, daß
der Schaltpunkt an Hand der Eichkurve möglichst niedrig angesiedelt wird. Die Ausstattung
mit einem Drucker oder Schreiber, der außer dem Meßwert auch den Zeitpunkt seiner
Entstehung festhält, betet
die Gelegenheit, Entstaubungsanlagen
kontinuierlich zu überwachen, was bisher nur mit sehr viel komplizierteren und teureren
Geräten möglich war. Zu beachten ist ferner, daß das erfindungsgemäße Gerät an seine
Umgebung nur feinfiltrierte Luft abgibt, was bei denjenigen nicht der Fall ist,
die ein von Zeit zu Zeit gewendetes Sieb beaufschlagen.The number of pump revolutions counted since the start of the measurement
or another value proportional to the amount of gas
with a
Setpoint compared and also to a printer or for any further processing
issued. Falling below the setpoint has an open and / or close
a potential-free contact in the control unit, which triggers an alarm, for example
or systems can be switched off. When the delivery rate of the pump per revolution
is constant and known, from this value the extracted during the measurement time can be determined
Calculate subset. Based on the calibration curve and the specified differential pressure is
the amount of dust can be determined, from which the dust load of the gas flow to be monitored is determined
can be calculated. Depending on the embodiment of the invention, a corresponding computer
integrated into the control unit so that the dust concentration e.g. in mg / m3
displayed or printed out immediately. To increase the accuracy it is
it is also possible to route the extracted partial flow via a gas meter. and
to use its measurement result for the calculation. This is especially necessary
if a pump type is used for technical or economic reasons,
the delivery quantity of which is heavily dependent on the total pressure to be applied. After graduation
the filter paper movement, the next measurement can be started immediately. A
However, the timing element in the control unit also makes it possible to use one that is adapted to the conditions of use
Program pause. Also other measuring methods, in which dust on a fine filter
is collected, suffer from the fact that at low dust concentrations a sufficient
Accuracy is only achieved with a relatively long collection time. One advantage of the
Device that is particularly noticeable when used as a filter monitoring device
makes, lies in the fact that the measuring time is automatically shortened in principle in the event of a fault
because the preselected differential pressure is reached earlier. In
In particularly sensitive applications, this tendency can be reinforced by the fact that
the switching point based on the calibration curve is set as low as possible. Equipment
with a printer or writer who, in addition to the measured value, also records the time of his
Hold on to emergence, pray
the opportunity of dust collectors
to continuously monitor what was previously only done with much more complicated and expensive ones
Devices was possible. It should also be noted that the device according to the invention to his
Environment only emits finely filtered air, which is not the case with those
which act on a sieve that is turned from time to time.
Das Steuergerät bzw. der Mikroprozessor kann auf Wunsch den Neubeginn
der nächsten Messung von einem externen Signal abhängig machen. Diese Betriebsvariante
ist dann zweckmäßig, wenn ein soeben beaufschlagtes Bandfilterstück zur quantitativen
und qualitativen Untersuchung des angesammelten Staubes entnommen werden soll.The control unit or the microprocessor can restart the process if desired
make the next measurement dependent on an external signal. This operating variant
is useful if a band filter piece that has just been acted upon is used for quantitative
and qualitative examination of the accumulated dust should be taken.