Måling av trykkluftkvalitet i henhold til ISO 8573-1

Trykkluft er et kostbart, men også uunnværlig medium i industriell, automatisert produksjon. Derfor er det desto viktigere for brukerne å alltid holde et øye med kvaliteten på trykkluftsystemet.

ISO 8573 er en internasjonalt anerkjent standard som definerer de viktigste forurensningene i trykkluft. Implementeringen av denne standarden støtter nøyaktig testing av de viktigste forurensningene i trykkluft - partikler, vann, gass, mikrobiologiske forurensninger og oljeforurensninger.

Noen av disse metodene krever at prøvene analyseres i et laboratorium. Dette medfører alltid tidsforsinkelser og gir kunden bare et gjennomsnittlig øyeblikksbilde over måleperioden, noe som ikke alltid er praktisk gjennomførbart.

Så hvordan kan vi måle disse forurensningene under daglige, virkelige driftsforhold?

CS INSTRUMENTS tilbyr skreddersydde løsninger for stasjonær og mobil overvåking. Alarmer kan brukes til å signalisere at det er behov for vedlikeholdsarbeid på trykkluftbehandlingssystemet (tørker og filter), slik at olje, vann og partikler ikke kommer inn i trykkluftnettet. Dette reduserer i sin tur risikoen for forurensning av sluttproduktene og øker prosesssikkerheten og levetiden til de pneumatiske komponentene.

ISO 8573 består av følgende deler, som er sammenfattet under den generelle tittelen "Trykkluftkvalitet"

  • ISO 8753-1: Urenheter og renhetsklasser
  • ISO 8753-2: Testmetode for innhold av oljeaerosol
  • ISO 8753-3: Testmetode for måling av luftfuktighet
  • ISO 8753-4: Testmetode for innhold av faste partikler
  • ISO 8753-5: Testmetoder for innhold av oljedamp og organiske løsemidler
  • ISO 8753-6: Testmetode for innhold av forurensende gasser
  • ISO 8753-7: Testmetode for innhold av levedyktig mikrobiologisk forurensning
  • ISO 8753-8: Testmetode for innhold av faste partikler ved hjelp av massekonsentrasjon
  • ISO 8753-9: Testmetode for innhold av flytende vann

ISO 8573-1:2010
Klasse
OljeVannFaste partikler
Totalt oljeinnhold (flytende aerosol og tåke)Trykkduggpunkt DampMaksimalt antall partikler per m3
mg/m30,1 - 0,5 μm0,5 - 1 μm1 - 5 μm
0Som spesifisert av brukeren av apparatet, strengere krav enn klasse 1
10,01<= -70 °C<= 20.000<= 400<= 10
20,1<= -40 °C<= 400.000<= 6.000<= 10
31<= -20 °C-<= 90.000<= 1.000
45<= +3 °C--<= 10.000
5-<= +7 °C--<= 100.000
6-<= +10 °C---
7-----
8-----
9-----
x-----

I denne lederen fokuserer vi på inline-metoder for kontinuerlig deteksjon av oljeaerosoler, fuktighet og partikler (inkludert mikrobiologiske forurensninger).

Innhold av oljeaerosol

I henhold til ISO 8573-2 er ulike testmetoder godkjent for måling av oljeaerosolinnhold.

Følgende tabell er hentet fra standarddokumentet ISO 8573-2. Følgende målemetoder tilsvarer en prøve som er tatt over tid, så resultatene kan bare brukes til valideringsformål.

ParametereMetode A - Full strømningMetode B - Full strømningMetode B2 - Delvis strømning
Forurensningsområde1 mg/m3 til 40 mg/m30,001 mg/m3 til 10 mg/m30,001 mg/m3 til 10 mg/m3
Maks. Maks. hastighet i filteretSe 7.1.2.101 m/s1 m/s
Følsomhet0,25 mg/m30,001 mg/m30,001 mg/m3
Nøyaktighet± 10 % av den faktiske verdien± 10 % av den faktiske verdien± 10 % av den faktiske verdien
Maks. temperatur Maks. temperatur100 C°40 C°40 C°
Testtid (typisk)50 t til 200 t2 min til 10 t2 min til 10 timer
FilterstrukturKoalescenslinjefilterTrelags membranTrelagsmembran

For online-målinger som gir brukeren en kontinuerlig visning og også en indikasjon på forurensningstopper, brukes moderne målesystemer som PID-sensorteknologi. Disse sensorene gir en permanent, svært nøyaktig måling av oljedamp ved hjelp av Photo Ion Detector (PID)-metoden.

Sensorene kan enkelt kobles til trykkluftsystemet via en kuleventil eller hurtigkobling, og analyserer luften kontinuerlig. Langtidsstabiliteten sikres ved hjelp av en katalysator som brenner av eventuelle hydrokarboner i luften, noe som gjør den rene luften ideell for nullpunktskalibrering under drift.

Måleverdiene er kontinuerlige, kan registreres og utløse alarmer hvis grenseverdiene overskrides. Dette gir betydelige fordeler sammenlignet med midlertidige målemetoder

Måling av restolje - OIL-Check 400

Oil-Check 400 muliggjør permanent og svært nøyaktig måling av restoljeinnholdet i damp fra 0,001 mg/m3 til 2,5 mg/m3. Den minste målte verdien på 0,001 mg/m3 betyr at trykkluftkvalitetsklasse 1 (ISO 8573-1) kan overvåkes. Dette betyr at hele måleområdet kan overvåkes med Oil-Check 400.

ISO 8573-3 omhandler testmetoder for måling av luftfuktighet. Følgende tabell er hentet fra standarddokumentet ISO 8573-3:

Tabell 1 - Testmetoder for måling av luftfuktighet

Målemetoder sortert etter målenøyaktighetMålenøyaktighet
±°C
Område for luftfuktighet Spesifisert som trykkduggpunkt ° C
° C.
Merknad
MetodeTabell-80-60-40-200+20+40+60
Spektroskopisk2aDeteksjonsgrensen for vanndamp er ca. 0,1 x 10-6 til 1 x 10-6 b
Kondensasjon3 og 40,2 til 1,0
Kjemisk51,0 til 2,0
Elektrisk6, 7 og 82,0 til 5,0
Psykrometer92,0 til 5,0
a Målenøyaktigheten er ennå ikke tilgjengelig i grader Celsius.
b Volumfraksjon.
c Trykkduggpunkt i ISO 7183.

Spektroskopi- og kondensasjonsmetodene er svært nøyaktige, men også svært kostbare når de brukes som kontinuerlige måleløsninger. Kjemiske og psykrometre er stikkprøver som ikke kan brukes til kontinuerlige målinger.

Den mest brukte metoden for måling av luftfuktighet og duggpunktstemperaturer er derfor den elektriske metoden. De mest brukte sensorene i denne kategorien er sensorer som måler endringen i kapasitans ved ulike luftfuktigheter. Dette skyldes at disse sensorene har det største måleområdet med svært høy nøyaktighet og repeterbarhet.

Disse sensorene kan også enkelt installeres via en kuleventil eller hurtigkobling og gir kontinuerlige målinger som kan registreres og/eller brukes til å utløse alarmer ved overskridelse av grenseverdier.

Restfuktighet - Duggpunktsensor FA 510

FA 510 måler trykkduggpunktet ned til -80 °Ctd. Også her sørger den kontinuerlige målingen for at en alarm kan utløses umiddelbart hvis trykklufttørkeren svikter. Sensoren muliggjør permanent overvåking av trykklufttørkeren.

ISO 8573-4 omhandler testmetoder for innhold av faste partikler. Følgende tabell er hentet fra standarddokumentet ISO 8573-4:

MetodeGjeldende konsentrasjonsområde partikler/m3Gjeldende faststoffpartikkeldiameter μm
< 0,10,51< 5
Laserpartikkelteller0 -105
Kondensasjonskjerneteller102 -108
Analysator for partikkelmobilitet-
SMPS-spektrometer/partikkelstørrelsesspektrometer102 -108
Prøvetaking på membranoverflaten i forbindelse med mikroskop0 -103

Den mest brukte testmetoden for å måle innholdet av faste partikler er å telle partiklene ved hjelp av en laserpartikkelteller. Sensorene kan enkelt kobles til trykkluftsystemet via en kuleventil eller en hurtigkobling og analyserer luften kontinuerlig. Nøyaktigheten påvirkes av størrelsen på laserdioden og optikken som brukes, samt strømningshastigheten gjennom enheten. Jo større luftvolum som kan analyseres på et gitt tidspunkt, desto høyere nøyaktighet oppnås.

Noen laserpartikkeltellere måler bare opp til en partikkelstørrelse på 0,3 μm (mikrometer). Dette er ikke tilstrekkelig for næringsmiddelindustrien, ettersom partikkelstørrelser ned til 0,1 μm må detekteres for å kunne bestemme ISO 8573-1-klassen.

Partikkelteller PC 400

Den optiske partikkeltelleren PC 400 med høy presisjon måler partikler fra en størrelse på 0,1 μm og er derfor egnet for overvåking av trykkluftkvalitet klasse 1 (ISO 8573-1).

Kjernen i målingen av trykkluftkvaliteten er den papirløse DS 500-registratoren, der måledataene fra sensorene for restolje, partikler og restfuktighet måles og dokumenteres. Måleverdiene vises grafisk på den 7" store fargeskjermen.

Kurvene siden målingen startet kan vises med en enkel fingerbevegelse. Den integrerte dataloggeren lagrer måleverdiene på en sikker og pålitelig måte. Grenseverdien kan legges inn fritt for hver målte parameter. 4 alarmreléer er tilgjengelige for signalering ved overskridelse av grenseverdier. DS 500 kan utstyres med opptil 12 sensorinnganger som tilleggsutstyr.

DS 500 har et Ethernet-grensesnitt og et RS 485-grensesnitt for tilkobling til overliggende systemer. Kommunikasjonen foregår via Modbus-protokollen.