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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung charakteristischer
Eigenschaften von Russpartikeln aus Verbrennungsvorgängen, insbesondere
des mittleren Partikeldurchmessers durch Bestimmung der Filterbeladung
eines Filterpapiers und Ermittlung der Druckverhältnisse am Filterpapier. Ein
solches Verfahren ist an sich bekannt aus der
EP 0 357 668 B1 und der
EP 0 048 237 A2 .
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In
Smokemetern der derzeitigen Generation werden die Schwärzungszahl
(FSN) oder die Russemission in mg/m3 mittels
der Ablagerung von Partikeln auf einem Filterpapier bestimmt. Durch
die Variationsmöglichkeit
der Sauglänge
oder Saugzeit kann in einem derartigen Verfahren der Messbereich
in sehr weiten Grenzen variiert werden. Die Messwerte reichen etwa
von FSN 0.001 bis 10, das entspricht Konzentrationsmesswerten von
ca. 0.015 bis 30.000 mg/m3.
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Die
Messung der Größe der emittierten
Partikel ist entweder relativ zeitaufwändig oder muss mit relativ komplexen
und teils auch sehr teuren Apparaturen durchgeführt werden. Beispiele für derartige
Apparaturen sind u. a. Impaktoren, mit dem Nachteil langer Messzeiten
und erforderlicher Wägung
der gesammelten Partikel, ELPIs („Electrical Low Pressure Impactor"), ein Niederduckimpaktortyp
mit dynamischer Messung, des Weiteren Partikel-Mobilitätsanalysatoren
wie SMPS („Scanning
Mobility Particle Sizer")
oder DDMPS („Double Differential
Mobility Particle Sizer"),
usw.
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Die
Zusammensetzung der Partikel kann derzeit nur entweder mittels chemischer
Extraktion – mittels diverser
Lösungsmittel
wie Dichlormethan – oder
mittels thermogravimetrischer Methoden, also über ein Aufheizen der Proben, festgestellt
werden. Hierfür
müssen
die Partikel mit einem definierten Filter gesammelt, gewogen und
eine Analyse nach einer der oben erwähnten Methoden – mit Wägung der
Filter nach der Filterbehandlung- durchgeführt werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren, mit
welchem auf einfache Art und Weise rasch eine relativ genaue Ermittlung
der Partikelgröße, allenfalls
auch weiterer Kenngrößen, möglich ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird das Verfahren erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen. Überraschenderweise
wurde festgestellt, dass mittels der Bestimmung des Druckabfalls
am Filterpapier und dem Wert der Papierschwärzung PS und/oder der Filterbeladung
FB (in mg/m2) bzw. aus dem funktionellen
Zusammenhang dieser Größen der
mittlere Partikeldurchmesser bestimmt werden kann. In groben Zügen kann
auch der Charakter der Partikel (Festkörper oder Flüssigkeit)
bestimmt werden, bzw. unter der Annahme einer bestimmten Verteilungsfunktion
kann auch ein grober Richtwert für
die Partikelanzahl ermittelt werden.
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Vorteilhafterweise
wird dazu der am Filter bzw. Filterpapier durch die Ablagerung der
Partikel hervorgerufenen Differenzdruck bestimmt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß der Differenzdruck integral
bestimmt wird.
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Es
kann aber auch alternativ dazu der Differenzdruck zeitaufgelöst bestimmt
werden. Um die Meßdauer
für einen
weiten Bereich von Partikel-Konzentrationen in bestimmten Grenzen
halten zu können,
ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Anströmgeschwindigkeit der Filteroberfläche im Bereich
von 1 bis 200 cm/sec, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 cm/sec,
liegt. Speziell für
sehr kleine Konzentrationen, etwa Immissionen von 50 μg/m3 Ruß oder
weniger, können
höhere
Anströmgeschwindigkeiten
erforderlich sein, um in Zeiten von einigen Sekunden bis Minuten
einen Meßwert
zu erhalten. Bei großen
Konzentrationen kann eine Verringerung der Anströmgeschwindigkeit an die untere
Grenze eine bessere Selektivität
ergeben.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der Absolutdruck vor oder nach dem Filter bestimmt.
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Andererseits
kann auch vorgesehen sein, daß der
Druck relativ zum Umgebungsluftdruck vor und nach dem Filter oder
der Differenzdruck über
das Filter und der Absolutdruck der Umgebungsluft bestimmt wird.
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Um
alle Parameter des Gasflusses korrekt für die Messung berücksichtigen
zu können,
ist gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Temperatur nahe der Filteroberfläche bestimmt wird.
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Vorteilhafterweise
wird das Verfahren derart ausgeführt,
daß die
Filtertemperatur und/oder die Innentemperatur des Meßgerätes konstant
gehalten wird.
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Dabei
wird vorzugsweise der Filter auf einer konstanten Temperatur im
Bereich von 50 bis 190°C,
vorzugsweise von 60 bis 70°C,
gehalten.
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In
einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung wird die
Temperatur des partikelbeladenen Meßgases auf dieselbe Temperatur
wie der Filter und/oder die Innentemperatur des Meßgerätes geregelt.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Änderungen
der Sauglänge
relativ zur Sauglänge
bei Messungen an reinen Papieren in Reinstluft bestimmt, wobei korrespondierende
Werte immer auf dieselben Rahmenbedingungen bezogen werden.
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Vorteilhafterweise
ist beim erfindungsgemäßen Verfahren
vorgesehen, daß die
Messung zumindest bei einem vorbestimmten Differenzdruckwert am
Filterpapier erfolgt.
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Dabei
liegen bei bevorzugten Ausführungsformen
diese vordefinierten Differenzdruck-Schwellwerte im Bereich von 0 bis 300
mbar, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 200 mbar.
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Alternativ
zur Vorgabe eines bestimmten Differenzdruckes kann auch vorgesehen
sein, daß die
Messung bei zumindest einem vorbestimmten Unterdruckwert nach dem
Filter erfolgt.
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In
diesem Fall liegen diese vordefinierten Unterdruck- Schwellwerte
im Bereich von 50 bis 450 mbar, vorzugsweise im Bereich von 50 bis
300 mbar.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird zumindest bei zwei unterschiedlichen Sauglängen gemessen.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß zumindest
bei zwei unterschiedlichen Differenzdrücken und/oder Unterdrücken gemessen
wird.
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Vorteilhafterweise
kann auch eine Verfahrensvariante verwirklicht werden, bei der die Änderung
des Differenzdruckes am Filterpapier und/oder des Unterdruckes nach
dem Filterpapier mit der Filterbeladungsdauer und der am Ende der
Beladung des Filters festgestellte Wert der Filterbeladung ermittelt
werden.
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In
der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden,
wobei in den Zeichnungsfiguren erläuternde Diagramme dazu dargestellt
sind.
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So
zeigt die 1 den Zusammenhang zwischen
Filterbeladung und der mittleren Partikelgröße, die 2 ist ein
Diagramm für
die Abhängigkeit
zwischen Partikeldurchmesser und gemessener Filterbeladung bei unterschiedlichen
Drücken,
den Zusammenhang zwischen dem Unterdruck am Filter und der gemessenen Papierschwärzung für verschiedene
Partikelgrößen zeigt
die 3, das in 4 dargestellte
Diagramm entspricht der 3 für die Zusammenhänge für die Filterbeladung
FB in mg/m2, 5 zeigt
den Zusammenhang zwischen Sauglängenänderung
und Partikeldurchmesser, das Diagramm der 6 zeigt
die Filterflächenbeladungen
bei verschiedenen Differenzdrücken
am Filterpapier, und 7 ist ein Diagramm einer typischen Partikel-Größenverteilung.
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Die 1 zeigt
für eine
feste voreingestellte Unterdruckschwelle von 100 mbar nach dem Filterpapier, bezogen
auf einen vorbestimmten Anfangswert, den Zusammenhang zwischen Partikeldurchmesser
(in nm) und Filterbeladung (in mg/m2). Messungen
von verdünnten
und unverdünnten
Partikeln. Unverdünnte
Partikel bezeichnet die Partikel in der Form und Konzentration,
wie sie bei etwa der Verbrennung im Motor entstehen, während durch
Mischen mit reiner Luft oder reinem Inertgas erforderlichenfalls
eine Verdünnung
der Konzentration erzielt werden kann, was mit „verdünnten Partikeln" bezeichnet wird.
Eine Verdünnung
hat meist zur Folge, dass die mittleren Partikeldurchmesser, welche
an einer vorbestimmten Probeentnahmestelle für die Messung entnommen werden,
kleiner sind als im unverdünnten
Fall, was auch aus dem Diagramm der 1 hervorgeht.
Durch die Verdünnung
wird nämlich
das Agglomerieren der beim Verbrennungsprozeß entstehenden Primärpartikel
mit Durchmessern von typischerweise ca. 10 bis 20 nm vermindert,
welcher Agglomerationsprozeß sonst
auf dem Weg der Partikel zur Probenentnahmestelle und weiter zur
Meßzelle
stattfindet.
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Die
Messungen erfolgten hier vollautomatisch, solange, bis – beginnend
ab einem bestimmtem Anfangsunterdruck welcher durch die Gasströmung selbst
verursacht wird – durch
die Ablagerung Partikel am Filterpapier ein Unterdruckanstieg von
100 mbar erreicht wird, dann wird der Schwärzungsgrad des Filterpapieres
(=Papierschwärzung)
gemessen, und damit aus dem gesamten Saugvolumen bzw. der Sauglänge die Filterbeladung
mit „Ruß", in mg/m2, berechnet.
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Die
Meßwerte
wurden mit einem CAST Partikelgenerator erhalten. Der Kohlenstoffanteil
der Partikel war größer, ca.
70% der Gesamtpartikel (gemessen mittels Extraktionmethode mit Dichlormethan),
bzw. > 85% laut thermogravometrischer
Methode. Die Partikeldurchmesser (unverdünnt) stammen aus SMPS (Scanning Mobility
Particle Sizer) Daten, die verdünnten
Werte sind aus ähnlichen
Vergleichsmessungen verdünnt/unverdünnt (mit
DDMPS) extrapoliert worden.
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Die 2 zeigt
den äquivalenten
Zusammenhang für
verschiedene Differenzdruckschwellen am Filterpapier. Die Punkte
sind Punkte, kalkuliert durch Interpolation aus realen Meßdaten bei
unterschiedlichen Druckabfällen
an Filterpapieren. Daten gemessen mit einem Smokemeter 4155. Der
dargestellte Parameter „Differenzdruck" ist der Druckabfall über das
Filterpapier, welcher von abgelagerten Partikeln hervorgerufen wird.
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Je
nach Anströmgeschwindigkeit
wird einerseits durch den Strömungswiderstand
des Filterpapiers als auch durch die abgelagerten Partikel ein bestimmter
Anteil des Druckabfalls am Filterpapier hervorgerufen. Mit steigender
Anströmgeschwindigkeit
wird (quadratischer Effekt) der Druckabfall höher, während zusätzlich auch mehr Partikelmasse
abgelagert wird, sodaß rasch
ein entsprechend großes
Signal erhalten werden kann. Der insgesamt gemessene Druckabfall
wird durch den konstanten Druckabfall am Filter durch das Meßgas selbst,
von der Menge und der Packungsdichte der daran abgelagerten Partikel,
der Dichte des Meßgases
und der Anströmgeschwindigkeit
definiert. Der Differenzdruck ist dabei bei konstanter Beladung
ebenfalls konstant.
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Die
Kurven und Zusammenhänge
der 1 und 2 sind gegeben für monomodale
Partikelgrößenverteilungen
(typisch log normal Verteilungen), und einem Ruß/Festkörperanteil von größer ca.
30% bis 100%.
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Daß diese
Zusammenhänge
aber auch über
andere Meßwerte
des Smokemeters erhalten werden können, wird in verschiedenen
Beispielen und Auswertemethoden wie im folgenden erläutert dargestellt.
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Der
Zusammenhang zwischen Papierschwärzung
(PS) und Filterbeladung (FB) ist durch folgende Relation gegeben:
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PS
= 10 für
vollkommene Schwärzung
des Papiers (Reflektivität
= 0%), PS = 0 für
weißes
nicht geschwärztes
Papier (Reflektivität
= 100%).
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Diese
im Diagramm der 3 dargestellten Funktionen geben
den Zusammenhang zwischen Druckänderung
und der Papierschwärzung
PS und damit der FB an, wobei als Parameter die Partikelgröße und die
Partikelart (HC) angeführt
sind.
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Das
Diagramm der 4 entspricht, wobei nun aber
die Zusammenhänge
für die
Filterbeladung FB in mg/m2 gegeben sind,
der 3. Die Kreuzungspunkte bei 50, 100 und 150 mbar
ergeben die in 1 und 2 dargestellten
Zusammenhänge.
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In
den 3 und 4 ist zusätzlich auch noch der Zusammenhang
für Partikel
von 58nm mittlere Größe, welche
zu mehr als 90% aus teerartigen Kohlenwasserstoffen (HC) bestehen,
dargestellt. Diese von HC dominierten Partikel sind zwar nicht durch
die in Bild 1 und 2 dargestellten Kurven charakterisiert, aber der funktionelle
Zusammenhang zwischen der Änderung
des Unterdruckes und der Filterbeladung ist für diese Partikel durch einen
strengen Lambert Beerschen Zusammenhang gegeben, so daß diese
Partikel ebenfalls eindeutig zuzuordnen sind, indem Meßwertdaten – gemessen
bei verschiedenen Unterdrücken – oder eine Analyse
der zeitlichen Druckänderung
zusammen mit der Filterbeladung, für die Überprüfung herangezogen werden.
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Komplexer
zusammengesetzte Partikel können
damit mittels einer Analyse der Zusammensetzung der Kurvenfunktionen
ebenfalls charakterisiert werden.
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Die
in den 3 und 4 scheinbar vorhandene Meßwertungenauigkeit
wird nur durch eine bei den Messungen vorhandene Meßwertungenauigkeit
der Differenzdruckmessung vorgetäuscht.
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In
Bezugnahme auf die 5 wird eine weitere Möglichkeit
zur Analyse der Zusammenhänge
dargestellt. Dabei wird die Änderung
der Sauglänge
bei Messungen mit Partikeln in Abhängigkeit von der Papierschwärzung PS
betrachtet. Die Änderung
der Sauglänge
ist in % dargestellt, relativ zur Sauglänge am selben Filterpapier,
aber in Reinstluft, und mit derselben Zeitdauer mit welcher die
Partikel gemessen wurden.
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Die
Sauglänge
ist dabei die Länge
der Gassäule
in m, cm oder mm welche bei der Messung über das Filterpapier gezogen
wurde.
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Algorithmus:
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- LR(t) Referenz- Sauglänge
bei Saugzeit/Meßzeitdauer
t ohne Partikelbeladung
- LM(t) Mess- Sauglänge
mit Saugzeit t, bei der Partikelmessung.
- PS gemessene Papierschwärzung
(PS 10 = 100% Reflektivitätsverlust,
= 0% Reflektivität)
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Änderung
der SL: = 100·(LM(t) – LR(t))/LR(t) (2)
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Aus
dieser Darstellungsart ist ebenso wie für die Diagramme der 1 und 2 ein ähnlicher,
aber nicht vollkommen identischer Zusammenhang herstellbar. Ebenso
wie in 3 und 4 ist auch in 5 ist ersichtlich,
daß der
Zusammenhang für
die HC Partikel hier ebenfalls deutlich anders verläuft als
für die
festkörperartigen
Rußpartikel
welche von Kohlenstoff dominiert werden.
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Als
Alternative zur Sauglänge
kann auch das Saugvolumen (oder auch die Dauer der Saugzeit) als Parameter
verwendet werden, wobei folgender Zusammenhang zwischen Sauglänge und
Saugvolumen besteht: Saugvolumen
= Sauglänge·Querschnittsfläche des
Filterpapiers (3)
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Wobei
die maßgebliche
Querschnittsfläche
des Filterpapiers die Fläche
ist durch welche die Partikel gesaugt und darauf abgelagert werden,
und die Papierschwärzung
in PS hervorrufen.
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Über diesen
Effekt, daß Festkörperpartikel
sich Betreff des Verhaltens zwischen Unterdruck und Papierschwärzung und/oder
dem Sauglängen- Änderungsverhalten über der
Saugzeit- Dauer funktionell anders verhalten als „weiche" flüssige oder
quasiflüssige
Partikel wie Kondensattröpfchen
oder HC- dominierte Partikel, kann über einen definierten Testalgorithmus
auch noch zusätzlich – zumindest
grob – bestimmt
werden, ob die gemessen Partikel Feststoff oder Flüssigkeitscharakter
aufweisen.
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Damit
kann unterschieden werden, ob die gemessenen Partikel primär aus allfällig kondensierten
HCs wie Kraftstoff /Öl/HC-
Kondensat oder Kohlenstoff bestehen.
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Zusätzlich ist
als weiterer Parameter beim Vorhandensein von primär „flüssigen" Partikeln festzustellen,
daß das
Absorptionsverhalten bzw. die Papierschwärzung in Abhängigkeit
vom Saugvolumen einem anderen funktionalen Zusammenhang als bei
primär
von festem Kohlenstoff dominierten Partikel genügt, so daß auch aus diesem Verhalten
die Partikel charakterisiert werden können.
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Das
optische Verhalten bei Dominanz von „flüssigen" absorbierenden Partikeln welche auf
Filterpapieren abgelagert werden, genügt über weite Bereiche bis zu Papierschwärzungen
PS > 5 einem Beer – Lambertschen
Zusammenhang zwischen Papierschwärzung
PS, Sauglänge
L und Konzentration der Partikel im Meßgas. (100 – PS·10) =
100·EXP(–k·L)oder (100 – PS·10) = 100·EXP(-Konz·Qext·L) (4)wobei der
Extinktionskoeffizient k in m-1 proportional der Konzentration (Konz.)
in g/m3 ist, Qext = der Extinktionsquerschnitt
der Partikel (Materialkonstante) in m2/g,
L ist die Sauglänge
in m. Die Relation zwischen Konzentration und Filterbeladung FB
ist gegeben mit: Konzentration
[in g/m3] ist proportional FB [in g/m2] / Sauglänge [in m] (5)
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Der
sich für
die HC Partikel ergebende Zusammenhang nach Gleichung 4 ist nicht
identisch mit dem Formalismus der Gleichung 1 und 5 für festkörperartige
Rußpartikel,
so daß aus
diesen Abweichungen bei unterschiedlichen Saugzeiten die Partikelart
mit unterschieden werden kann.
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Für festkörperartige
Partikel wie dem Kohlenstoff ist durch die strukturierte Ablagerung
der Partikel auf der Filteroberfläche, welche eine granulationsartige
optische hell/dunkel Struktur auf der Filteroberfläche hervorruft,
ein abweichender Zusammenhang gegeben (– beschrieben durch den Formalismus
in Gleichung 1 –), wodurch
Abweichungen vom Beer – Lambertschen
Zusammenhang der Lichtabsorption (und der Lichtreflexion) hervorgerufen
werden.
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Prinzipiell
kann aber aus denselben Gründen
auch aus diesen Meßdaten,
bei Messung der Papierschwärzung
bei unterschiedlichen Saugvolumina, der Kalkulation des funktionellen
Zusammenhangs zwischen PS und Sauglänge und der Abweichungen relativ
zum Lambert Beerschen Zusammenhang, bzw. der Abweichungen zum Formalismus
laut Gleichung 1, ebenfalls die Partikelgröße und auch die Partikelzusammensetzung
festgestellt werden.
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In
einzelnen Fällen
können
bei Emissionsmessungen von Partikeln auch bimodale Partikelverteilungen
auftreten. In 6 ist dargestellt, wie auch
solch komplexe Verteilungsfunktionen mittels dieser Methode zumindest
für feststoffartige
Rußpartikel
noch korrekt zuzuordnen sind.
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Die
in 6 dargestellten „weißen" Linien zeigen die Zusammenhänge für monomodale
Partikel mit log Normal- Verteilungen der Partikelgrößen um den
mittleren Partikeldurchmesser (= Durchmesser nm in der Grafik).
Für die
unterschiedlichen Unterdrücke
ergibt sich für
monomodale Partikel immer derselbe Durchmesser, unabhängig vom
Differenzdruck am Filter. Die „orange" Linie zeigt die
ermittelten Partikeldurchmesser bei verschiedenen Differenzdrücken für eine bimodale
Partikelverteilung. Es ist eine deutliche Abweichung von den „geraden" zu sehen, wobei
bei 50 mbar ein Partikeldurchmesser von 80 nm, bei 150mbar ein Durchmesser von
145nm resultiert. (Die Partikel setzten sich etwa 1:1 aus Partikel
mit ca. 60 nm und ca. 220nm mittleren Durchmessers zusammen). Das
heißt
bei kleinen Unterdrücken
wird der Differenzdruck am Filter von der kleinen Partikelfraktion
dominiert, bei großen
Differenzdrücken
dominiert der Mittelwert beider Fraktionen (60 + 145 nm = 205 nm).
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Weiters
ist mittels der Verwendung verschiedener Arten von Filterpapieren – mit unterschiedlichen Partikelabscheideeffizienzen – auch noch
der Bereich für
die Feststellung von Partikeldurchmessern von anderen Rußquellen,
welche Rußpartikel
mit wesentlich größeren oder
auch wesentlich kleineren Durchmessern emittieren, zusätzlich adaptierbar.
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Die
Meßwerte
der Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die in den Diagrammen der 1 bis 6 erläutert sind,
wurden mit einem Filterpapier gemessen, welches einen Filterabscheidegrad
von 50% für
DOP Normpartikel von 300 nm aufweist. Alle Messungen wurden bei
einer Temperatur von 64°C
durchgeführt.
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Mittels
der Schwärzungszahl
einerseits und der daraus resultierenden Partikelkonzentration der
Rußpartikel
in mg/m3 (=Filterbeladung·Sauglänge in m)
und andererseits des mittleren Partikeldurchmessers, kann weiters
noch – unter
der Annahme einer typischen Partikelverteilung, normalerweise eine
log Normal Verteilung – auch
ein Richtwert für
die Partikelanzahl angegeben werden. 7 zeigt
beispielsweise eine typische Partikel- Größenverteilung für Partikel
von ca. 110 nm mittlerem Durchmesser. Aus der gemessenen Gesamtmasse
am Filter, dem mittleren Durchmesser und der Annahme einer derartigen
typischen log Normal Verteilung kann eine Gesamtpartikelanzahl berechnet
werden.
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Da
der Zusammenhang zwischen Partikeldurchmesser, Partikelart und mittlerer
Partikelgröße mit dem Differenzdruck
am Filterpapier bzw. mit der Änderung
dieses Differenzdruckes am Filterpapier während der Messung auch für gravimetrische
Messungen gilt, kann mittels ähnlicher
bzw. äquivalenter
Methodiken – der Messung
der Masse der unlöslichen
und der löslichen
Bestandteile von an einem Filter abgelagerten Partikel – und der
Messung des Differenzdruckes am Filter zu verschiedenen Zeitpunkten
der Filterbeladung oder der Messung der Änderung des Differenzdruckes/(Zeiteinheit
und Massenbeladungseinheit) während
der Filterbeladung die Information betreff des mittleren Partikeldurchmessers
ebenfalls eruiert werden.
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Grundsätzlich ist
diese Methodik der Partikelgrößenbestimmung
auch allgemein und auch nicht nur für Rußpartikel anwendbar, wenn gleichzeitig
mit einer Massenbestimmung (gravimetrisch, durch Wägung oder auch
durch andere Methoden wie z.B. Infrarotabsorption oder Opacimetrie......,
welche Werte liefern welche proportional der Masse oder der Konzentration
sind) auch die Änderung
des Differenzdruckes während
der Beladung des oder der Filter als Meßparameter mitbestimmt wird.
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Für komplexere
Partikelzusammensetzungen (Bimodale Partikelverteilungen, mit/ohne
HCs, mit/ohne Sulfate...) können
zur zusätzlichen
Selektion der Parameter gleichzeitige, parallele Messungen über zwei
oder auch mehrere Filter durchgeführt werden und über die
zeitlichen Abhängigkeiten
der Meßgrößen Partikeldurchmesser
und Art bestimmt werden. Sofern sich während der Messung die Partikelart
und/oder Zusammensetzung nicht ändert
können
die Messungen natürlich
auch nacheinander erfolgen.
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Abschließend sei
noch erwähnt,
dass neben der herkömmlichen
Filtern und Filterpapieren für
das erfindungsgemäße Verfahren
unter anderem Membranfilter und Sinterfilter aus Polymeren und metallischen Werkstoffen
verwendet werden können.
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Die
Faserfilter aus Baumwolle oder Glasfaser haben selbst einen geringen
Druckabfall auch bei größeren Gasflüssen, können damit
sehr viel Material unterschiedlichster Körnungen/Durchmesser sehr schnell auf
den Faseroberflächen
abscheiden.
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Glasfaserfilter
mit/ohne Polymerbeschichtung können
bis 190 °C
thermostatisiert werden – falls
erforderlich – und
sind chemisch inert. Die angesprochenen Baumwollfilter sind für die "Rußmessung" nach der Filtermethode
normiert.
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Durch
Verwendung verschiedener Filter mit unterschiedlichen Partikelabscheidecharakteristiken
wird außerdem
ermöglicht
die Effizienzen der Abscheidung für bestimmte Partikelgrößen oder
Partikelarten zu ändern
bzw. anzupassen. Damit ist/wäre
es auch möglich
durch das verwendete Papier Spezialerfordernissen beim Messen entweder
von sehr kleinen oder sehr großen
Partikelgrößen oder
auch bestimmten Partikelarten (Kohlenwasserstoffe, Teere, Sulfate,
Aerosole, ....Staub, mehr oder weniger gemischt mit Ruß) zu entsprechen.
