ITTV20130026A1 - Metodo e sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato di un gas - Google Patents
Metodo e sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato di un gasInfo
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Description
DESCRIZIONE
“METODO E SISTEMA PER CALIBRARE UNO STRUMENTO ANALIZZATORE DI PARTICOLATO DI UN GASâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema e un metodo per calibrare uno strumento analizzatore di un particolato contenuto in un gas.
In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo per calibrare uno strumento analizzatore di particolato quale, ad esempio, un opacimetro e/o un analizzatore LASER-scattering, del tipo comprendente una camera di analisi strutturata in modo tale da contenere un particolato da analizzare contenuto di un gas esausto emesso da un motore a combustione interna di un veicolo, e mezzi analizzatori di particolato configurati per cooperare con la camera di analisi per fornire in uscita informazioni sul particolato contenuto nel gas.
Sono noti sistemi per calibrare degli strumenti analizzatori del tipo sopra citato, che prevedono di causare sui fasci luminosi emessi nella camera di analisi, delle dispersioni o attenuazioni luminose prestabilite per mezzo di deflettori di luce o, rispettivamente, lastre opacizzate in vetro, opportunamente disposti/e all’interno della camera di analisi per intercettare i fasci luminosi stessi.
I sistemi di calibrazione noti sopra citati risultano essere inadatti e/o poco precisi nell’effettuare la calibrazione di strumenti analizzatori di particolato di ultima generazione che, come à ̈ noto, devono essere in grado di determinare con accuratezza elevata, se il particolato fine e/o ultrafine, avente cioà ̈ un diametro inferiore a 10 µm (Particulate Matter, PM10) contenuto in un gas esausto soddisfa i limiti di emissione stabiliti dallo standard Europeo sulle emissioni inquinanti Euro V.
La Richiedente ha pertanto condotto uno studio approfondito avente come scopo quello di individuare un metodo/sistema che consenta di raggiungere specificamente l’obiettivo di essere semplice ed economico da eseguire/realizzare, ed assicuri una calibrazione precisa dei diversi tipi di strumenti analizzatori di particolato, in particolare gli analizzatori LASER-Scattering e gli opacimetri.
Oggetto della presente invenzione à ̈ quindi quello di mettere a disposizione una soluzione che consenta di raggiungere l’obiettivo sopra indicato.
Questo oggetto viene raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa à ̈ relativa ad un metodo ed un sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato definiti secondo le rivendicazioni allegate.
La presente invenzione à ̈ inoltre relativa ad un filtro calibratore che comprende un particolato artificiale. Preferibilmente, il filtro calibratore comprende un supporto di detto particolato artificiale strutturato per essere introdotto nella camera di analisi dello strumento analizzatore. Preferibilmente, il supporto comprende un contenitore atto a contenere detto particolato artificiale ed un fluido che mantiene in sospensione il particolato artificiale nel contenitore.
La presente invenzione à ̈ inoltre relativa ad uno strumento analizzatore di particolato comprendente una camera di analisi strutturata in modo tale da contenere, in uso, un gas contenente un particolato da analizzare; mezzi analizzatori di particolato configurati per cooperare con detta camera di analisi per fornire in uscita informazioni sul particolato contenuto nel detto gas; ed un sistema per calibrare lo strumento, realizzato secondo le rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la Figura 1 mostra schematicamente un sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato, realizzato secondo i dettami della presente invenzione;
- la Figura 2 illustra un sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato realizzato secondo una variante della presente invenzione; mentre
- la Figura 3 mostra una tabella comprendente dei valori che caratterizzano un esempio di un particolato artificiale usato dal metodo/sistema per la calibrazione dello strumento analizzatore di particolato mostrato nelle Figure 1 e 2.
La presente invenzione verrà ora descritta in dettaglio con riferimento alle Figure allegate per permettere ad una persona esperta di realizzarla ed utilizzarla. Varie modifiche alle forme di realizzazione descritte saranno immediatamente evidenti alle persone esperte ed i generici principi descritti possono essere applicati ad altre forme di realizzazione ed applicazioni senza per questo uscire dall’ambito protettivo della presente innovazione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Pertanto, la presente invenzione non deve essere considerata limitata alle forme di realizzazione descritte ed illustrate, ma gli si deve accordare il più ampio ambito protettivo conforme ai principi e alle caratteristiche qui descritte e rivendicate.
Con riferimento alle Figure 1 e 2, con il numero 1 à ̈ illustrato nel suo complesso uno strumento analizzatore di particolato, il quale à ̈ configurato in modo tale da fornire in uscita una serie di dati/informazioni sulle particelle/polveri fini e/o ultrafini contenute in un gas da analizzare ed indicate in seguito con “particolato†. In particolare, le particelle/polveri definenti il particolato del gas da analizzare presentano un diametro inferiore a circa 10 µm (PM10). Secondo una preferita forma realizzativa descritta in seguito, lo strumento analizzatore di particolato 1 à ̈ configurato in modo da analizzare un gas esausto emesso da un motore a combustione interna di un veicolo a motore (non illustrato).
Secondo una diversa forma realizzativa lo strumento analizzatore di particolato 1 potrebbe essere tuttavia configurato in modo da analizzare un tipo di gas diverso dal gas esausto di un motore a combustione interna.
Secondo una preferita forma realizzativa mostrata schematicamente in Figura 1, lo strumento analizzatore di particolato 1 corrisponde ad un analizzatore di tipo LASER scattering configurato in modo tale da determinare dati/informazioni contenenti un valore che à ̈ indicativo della concentrazione di particolato nel gas, e/o un valore che à ̈ indicativo delle dimensioni delle particelle del particolato, e/o un valore che à ̈ indicativo del numero di particelle formanti il particolato.
Nell’esempio schematico mostrato in Figura 1, lo strumento analizzatore di particolato 1 comprende una camera di analisi 2 strutturata per ricevere e contenere, in uso, il gas contenente il particolato da analizzare, e mezzi analizzatori di particolato configurati per cooperare con la camera di analisi 2 in modo da fornire in uscita informazioni sul particolato. I mezzi analizzatori di particolato sono noti e pertanto non verranno ulteriormente descritti se non per precisare che nell’esempio schematico illustrato in Figura 1, essi comprendono una sorgente di luce provvista di almeno un dispositivo emettitore di luce 3, ad esempio un emettitore LASER o dispositivi similari per generare almeno un fascio di luce collimato in una direzione incidente e dirigere il fascio di luce verso il particolato del gas contenuto nella camera di analisi 2; uno o più mezzi fotorilevatori di luce 4, ad esempio dei rilevatori LASER light scattering (light LASER scattering detectors) disposti nella camera di analisi 2 per fornire in uscita un valore di luce (light scatter) che à ̈ indicativo della quantità di luce dispersa dal particolato (amount of light scatter); ed una unità di controllo 5 che controlla i mezzi analizzatori di particolato in modo tale da determinare/fornire le informazioni sul particolato. In particolare, l’unità di controllo 5 à ̈ configurata in modo tale da implementare un algoritmo di analisi per determinare e fornire in uscita dati/informazioni sul particolato contenuto nel gas sulla base dei valori di luce determinati. Il metodo/algoritmo di analisi per determinare la concentrazione, e/o le dimensioni, e/o il numero di particelle del particolato contenuto nel gas à ̈ noto e, non essendo oggetto della presente invenzione, non verrà ulteriormente descritto se non per precisare che esso potrebbe basarsi, ad esempio, su procedure/metodi noti di spettroscopia a correlazione di fotoni.
Per semplicità descrittiva e a mero titolo di esempio non limitativo, nel seguito si farà riferimento ad un algoritmo di analisi, che determina i valori indicativi della concentrazione, e/o delle dimensioni, e/o del numero di particelle del particolato per mezzo di una funzione di calibrazione, sulla base dei dati luce ricevuti. In particolare, la funzione di calibrazione potrebbe comprendere una retta o una curva di calibrazione (preferibilmente memorizzata) che consente all’unità di controllo 5 di determinare, in uso, per ciascun valore di luce (indicativo della quantità di luce dispersa dal particolato), un corrispondente valore indicativo della concentrazione (g/cm3), e/o delle dimensioni (µm), e/o del numero di particelle del particolato presente nel gas. È evidente tuttavia che la funzione di calibrazione può essere espressa tramite la curva o in alternativa alla stessa, in altre forme, quale ad esempio, una tabella memorizzata nell’unità di controllo 5 che contiene per ciascun valore indicativo della quantità di luce dispersa un corrispondente valore numerico relativo ad una delle informazioni sopra elencate che caratterizza il particolato.
Con riferimento alla Figura 1 con il numero 6 Ã ̈ rappresentata una preferita forma realizzativa di un sistema di calibrazione dello strumento analizzatore di particolato 1, in cui il sistema 6 comprende essenzialmente un particolato artificiale P introdotto nella camera di analisi 2, e mezzi elettronici di controllo configurati in modo tale da far operare i mezzi analizzatori di particolato per generare un fascio di luce verso il particolato artificiale P, determinare dei valori-luce indicativi della dispersione luminosa del particolato artificiale P, e calibrare lo strumento analizzatore di particolato 1 sulla base dei valori-luce determinati.
Il particolato artificiale P introdotto nella camera di analisi 2 può comprendere un numero prestabilito di micro particelle sintetiche aventi un diametro inferiore a circa 10µm. È opportuno precisare che la Richiedente ha trovato che particelle sintetiche aventi un diametro inferiore ai 6 µm possono essere convenientemente usate per realizzare un particolato artificiale P utilizzabile per calibrare uno strumento analizzatore del particolato contenuto in un gas esausto emesso da un motore di un veicolo Euro V. La Richiedente ha inoltre trovato che le micro particelle sintetiche formanti il particolato artificiale P possono essere convenientemente prodotte in laboratorio in modo semplice e ad un costo relativamente basso.
Secondo una possibile forma realizzativa, il particolato artificiale P può comprendere delle nano particelle sintetiche aventi cioà ̈ un diametro inferiore ai 500 nanometri, preferibilmente compreso tra 100 e 200 nanometri. La Richiedente ha trovato infatti che particelle sintetiche aventi un diametro inferiore ai 500 nanometri possono essere usate convenientemente per realizzare un particolato artificiale utilizzabile per calibrare uno strumento analizzatore di un particolato “ultrafine†.
Secondo una preferita forma realizzativa, le particelle sintetiche formanti il particolato artificiale P possono essere realizzate in polistirene. Studi effettuati dalla Richiedente hanno dimostrato che le particelle di polistirene consentono di simulare, in modo semplice preciso ed economico, la dispersione luminosa prodotta da un particolato reale contenuto in un gas esausto, in quanto presentano una risposta ottica (in termini di riflessione/dispersione della luce), sostanzialmente equivalente a quella delle particelle di un idrocarburo che compongono un particolato reale.
La Richiedente ha trovato inoltre che à ̈ possibile realizzare un particolato artificiale in grado di simulare la dispersione luminosa prodotta da un particolato reale contenuto in un gas esausto anche attraverso microparticelle e/o nano-particelle a base di altri polimeri come il polimetilmetacrilato, e/o di silice, e/o di melammina-formaldeide, e/o di copolimeri acrilici e/o di altri materiali similari.
Da quanto sopra descritto à ̈ opportuno precisare che il numero, la concentrazione, e le dimensioni delle particelle sintetiche formanti il particolato artificiale P usato nel sistema 6 possono essere stabilite/determinate/i sulla base rispettivamente del numero, e/o della concentrazione e/o delle dimensioni delle particelle formanti il particolato reale contenuto nel gas da analizzare in una determinata condizione di calibrazione. A questo scopo à ̈ opportuno sottolineare che in una condizione operativa di funzionamento del motore, la concentrazione, le dimensioni delle particelle in un gas esausto variano sulla base di alcuni parametri veicolari, quali il carico motore. Pertanto, nel caso di uno strumento analizzatore di particolato 1 di un gas esausto, il numero, la concentrazione, e le dimensioni del particolato artificiale possono essere stabilite sulla base rispettivamente del numero, e/o della concentrazione e/o delle dimensioni del particolato del gas emesso dal motore del veicolo in alcune condizioni di carico motore prestabilite. In altre parole, il numero, la concentrazione, e le dimensioni delle particelle sintetiche formanti il particolato artificiale P possono essere stabilite, di volta in volta a seconda delle caratteristiche del particolato reale contenuto nel gas emesso dal motore in determinate condizioni operative veicolari da simulare/replicare per effettuare la calibrazione.
Secondo una preferita forma realizzativa, il peso molecolare medio del particolato artificiale P può essere convenientemente compreso tra circa 104 e circa 107 grammi/mole, preferibilmente tra circa 105 e circa 106 grammi/mole.
Con riferimento alla Figura 1, il particolato artificiale P può essere mantenuto in sospensione nella camera di analisi 2 attraverso un fluido F (rappresentato nelle Figure 1 e 2 con il colore grigio scuro).
Secondo una preferita forma realizzativa, il sistema di calibrazione 6 può comprendere un supporto calibratore 7, il quale à ̈ strutturato per essere disposto nella camera di analisi 2 e contiene il particolato artificiale P e/o il fluido F.
Secondo una possibile forma realizzativa, il supporto calibratore 7 può comprendere un filtro calibratore, indicato anch’esso con 7, il quale à ̈ strutturato per essere disposto nella camera di analisi 2 e comprende un recipiente o contenitore 8 che alloggia il fluido F ed il particolato artificiale P. In particolare, il particolato artificiale P può essere uniformemente disperso nel fluido F all’interno del contenitore 8 in modo tale da mantenersi in sospensione così da simulare convenientemente il comportamento del particolato reale.
Secondo una possibile forma realizzativa il contenitore 8 può essere realizzato in materiale trasparente, ad esempio materiale plastico o vetroso o un qualsiasi materiale similare. Il contenitore 8 potrebbe essere convenientemente realizzato in policarbonato, o plexiglas (caratterizzato da un coefficiente di espansione termica CTE ~ 70, una bassa resistenza al graffio, indice di rifrazione n = 1.49, tipologia resistente), o in vetro soda lime (CTE ~ 9, alta resistenza al graffio, n=1.52) o in un vetro speciale, quale ad esempio Gorilla Glass™ (altissima resistenza meccanica, spessore 0.7 mm). Più in dettaglio, il recipiente 8 potrebbe essere convenientemente realizzato in vetro ottico (360nm ÷ 2500nm), in PYREX DURAN (340nm ÷ 2500nm), o in vetro ottico speciale (320nm ÷ 2500nm), o in quarzo SUPRASIL (300 ÷ 200nm ÷ 3500nm)o in quarzo SUPRASIL (200nm ÷ 2500nm) o in quarzo HERASIL (230nm ÷ 2500nm).
Preferibilmente, il contenitore 8 può essere sagomato/strutturato per poter essere accoppiato in modo stabile, ma facilmente rimovibile, nello strumento 1 preferibilmente, ma non necessariamente, all’interno della camera di analisi 2 durante la fase di taratura/calibrazione dello strumento analizzatore 1 stesso. A questo scopo, lo strumento 1 potrebbe essere provvisto di un sistema di innesto/rimozione del contenitore 8 nella/dalla camera di analisi 2 (non illustrato) e/o di mezzi di accoppiamento/bloccaggio (non illustrati) atti a mantenere, a comando, il contenitore 8 accoppiato stabilmente nella camera di analisi 2 in una determinata posizione di calibrazione.
Secondo una preferita forma realizzativa, il fluido F contenuto nel recipiente 8 à ̈ un liquido. Il liquido può comprendere ad esempio una soluzione d’acqua, e/o acqua distillata (milli-Q) e/o un qualsiasi solvente/liquido similare in grado di mantenere in sospensione il particolato artificiale P. La Richiedente ha trovato che l’uso di un liquido per mantenere in sospensione il particolato artificiale P consente convenientemente di ottenere il filtro calibratore 7 con costi relativamente bassi.
Secondo una diversa forma realizzativa alternativa a quella sopra descritta nella quale il fluido F corrisponde ad un liquido, à ̈ possibile utilizzare un fluido F corrispondente ad un gas in grado di mantenere sospeso il particolato artificiale P nella camera di analisi 2 e/o all’interno del contenitore 8 del filtro calibratore 7.
Il contenitore 8 può inoltre essere strutturato in modo tale da presentare una camera interna 8a di contenimento del fluido F. La camera interna 8a può essere convenientemente dimensionata in modo tale da presentare una capacità di contenimento del fluido F compresa preferibilmente tra circa 0,5 ml e 2 ml, preferibilmente pari a circa 1 ml.
Secondo una diversa forma realizzativa (non illustrata), il supporto calibratore 7 à ̈ realizzato in materiale trasparente, simile al contenitore 8, e comprende almeno una lastra/piastra presentante una faccia sostanzialmente piana sulla quale à ̈ integrato/fissato il particolato artificiale P. In questo caso il supporto calibratore 7 non contiene il fluido F, mentre il particolato artificiale P potrebbe essere annegato in un gel applicato sulla faccia della lastra/piastra, e/o in un materiale collante applicato/nebulizzato sulla faccia piana stessa.
Secondo una diversa forma realizzativa il supporto calibratore 7 può comprendere due lastre piane presentanti le superfici maggiori accoppiate tra loro in modo tale da inglobare “ a secco†ossia senza la presenza del fluido F, il particolato artificiale P tra le superfici di contatto/battuta stesse.
Secondo una possibile forma realizzativa, il particolato artificiale P usato dal sistema di calibrazione 6 può comprendere, ad esempio, almeno un primo gruppo di particelle sintetiche PS1 aventi una prima dimensione, almeno un secondo gruppo di particelle sintetiche PS2 aventi una seconda dimensione, ed almeno un terzo gruppo di particelle sintetiche PS3 aventi una terza dimensione, in cui la prima, la seconda e la terza dimensione sono differenti tra loro. La Figura 3 mostra una tabella in cui sono riportati a titolo di esempio, per ciascuno dei tre gruppi di particelle PS1, PS2 e PS3: la distribuzione Z, il volume V occupato dalle particelle, il numero, la deviazione standard PDI associata alla misura di volume, e la quantità di particelle. È opportuno precisare che l’indice di polidispersità del terzo gruppo di particelle PS3 potrebbe essere sensibilmente superiore a quello degli altri due gruppi: ciò à ̈ dovuto alla tendenza delle particelle del terzo gruppo PS3 di sedimentare in assenza di surfactanti e stabilizzanti a causa del maggior raggio idrodinamico delle particelle. Un’opportuna combinazione delle quantità di particelle appartenenti al primo, secondo e terzo gruppo consente di realizzare un filtro calibratore 7 in grado di simulare la distribuzione reale di particolato emesso da un’automobile Euro IV o Euro V in una determinata condizione operativa di emissione del motore.
Con riferimento alla Figura 1, i mezzi di controllo del sistema di calibrazione 6 possono corrispondere a, o essere compresi nella, unità di controllo 5, ed essere configurati in modo tale da far operare i mezzi analizzatori di particolato 3,4 per generare un fascio di luce verso il particolato artificiale P introdotto nella camera di analisi 2, determinare dei valori-luce indicativi della dispersione luminosa e/o dell’assorbimento luminoso di detto particolato artificiale e calibrare lo strumento analizzatore di particolato 1 sulla base di detti valoriluce determinati.
Secondo una possibile forma realizzativa i mezzi di controllo del sistema di calibrazione 6 sono configurati in modo da controllare il dispositivo emettitore di luce 3 per generare il raggio LASER verso il particolato artificiale P preferibilmente sospeso nel fluido F contenuto nel filtro calibratore 7 disposto nella camera di analisi 2; controllare i dispositivi fotorilevatori di luce 4 per rilevare un valore di luce indicante la quantità di luce dispersa dal particolato artificiale P colpito dal raggio LASER; eseguire la calibrazione determinando, ad esempio, la funzione/curva di calibrazione sulla base dei valori di luce dispersa e di un valore prestabilito associato al numero e/o concentrazione e/o dimensioni delle particolato artificiale P introdotto/presente nella camera 2.
Secondo una possibile forma realizzativa, il sistema di calibrazione 6 comprende almeno due, preferibilmente tre particolati artificiali P, contenuti in rispettivi filtri calibratori 7, mentre i mezzi elettronici di controllo dell’unità di controllo 5 sono configurati per eseguire le suddette operazioni per ciascun particolato artificiale P e/o ciascun filtro calibratore 7, così da determinare almeno due, preferibilmente tre valori di luce indicativi delle quantità di luce dispersa dal particolato artificiale P contenuto nei tre filtri calibratori 7, ed effettua la calibrazione dello strumento 1 determinando, ad esempio, la funzione/curva di calibrazione, sulla base dei tre valori di luce e di tre corrispondenti valori prestabiliti indicativi del numero e/o concentrazione e/o dimensioni del particolato artificiale P contenuto nei filtri calibratori 7. Preferibilmente, i mezzi elettronici di controllo dell’unità di controllo 5 determinano uno o più punti di calibrazione su un piano cartesiano sulla base dei due, preferibilmente tre, valori di luce determinati, e dei corrispondenti valori prestabiliti sopra indicati, e calibra lo strumento 1, determinando preferibilmente la funzione/curva di calibrazione effettuando una interpolazione lineare dei punti di calibrazione determinati attraverso l’analisi dei particolati artificiali P. Ovviamente, la calibrazione ed in particolare, la funzione/curva di calibrazione potrebbe essere determinata anche attraverso metodi numerici differenti dall’interpolazione lineare.
Per quanto riguarda il metodo di calibrazione dello strumento analizzatore di particolato 1 sopra descritto, esso prevede di eseguire essenzialmente le fasi di: introdurre il particolato artificiale P nella camera di analisi 2. È opportuno precisare che la calibrazione viene effettuata quando nella camera 2 à ̈ presente solo il particolato artificiale P, ed à ̈ assente contestualmente nella stessa qualsiasi altro tipo di gas reale. In altre parole, la calibrazione viene effettuata introducendo il particolato artificiale P nella camera di analisi 2 quando quest’ultima à ̈ priva di qualsiasi gas reale da analizzare.
Il metodo di calibrazione comprende inoltre le fasi di far operare i mezzi analizzatori di particolato per generare un fascio di luce verso il particolato artificiale P, determinare i valori-luce indicativi della dispersione luminosa e/o dell’assorbimento luminoso del particolato artificiale P, e calibrare lo strumento analizzatore di particolato 1 sulla base di detti valori-luce determinati.
Più in dettaglio, il metodo può comprendere la fase di predisporre nella camera 2 uno o più filtri calibratori 7, comprendenti relativi particolati artificiali P prestabiliti caratterizzati ciascuno da un determinato numero/concentrazione di particelle artificiali di dimensioni prestabilite corrispondenti rispettivamente al numero, concentrazione e dimensioni di particelle del particolato del gas reale da analizzare, introdurre singolarmente i filtri calibratori 7 nello strumento analizzatore di particolato 1, preferibilmente nella camera di analisi 2; emettere, per ciascun filtro calibratore 7, un raggio LASER in modo tale da colpire il particolato artificiale P così da generare una dispersione della luce verso i dispositivi fotorilevatori 4, determinare, per ciascun filtro calibratore 7, almeno un valore di luce indicativo della quantità di luce dispersa dal particolato artificiale P colpito dal raggio LASER, calibrare lo strumento 1, determinando, ad esempio, la funzione/curva di calibrazione dello strumento 1 sulla base dei valori di luce determinati e dei valori prestabiliti associati ai particolati artificiali P stessi ed indicativi del numero, concentrazione e dimensioni dei particolati artificiali P presenti nei filtri calibratori 7.
L’uso del particolato artificiale per effettuare la calibrazione dello strumento, oltre ad essere semplice, consente di aumentare la precisione della calibrazione, con ovvi benefici in termini di accuratezza delle misure. Inoltre il particolato artificiale à ̈ economico da realizzare in quanto ottenibile attraverso dei processi industriali.
Risulta infine chiaro che al metodo e sistema di calibrazione sopra descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.
In particolare, la variante mostrata in Figura 2 à ̈ relativa ad uno strumento analizzatore di particolato 20 che à ̈ simile allo strumento analizzatore di particolato 1, e le cui parti componenti verranno contraddistinte, ove possibile, con gli stessi numeri di riferimento che contraddistinguono corrispondenti parti dello strumento analizzatore di particolato 1. Lo strumento analizzatore di particolato 20 corrisponde ad un opacimetro, e differisce dallo strumento analizzatore di particolato 1 in quanto il dispositivo fotorilevatore di luce 4 à ̈ disposto nello strumento analizzatore 20 in modo tale da poter ricevere il fascio di luce che ha attraversato il particolato contenuto nel gas presente nella camera di analisi 2, ed à ̈ strutturato per fornire un valore di luce che à ̈ indicativo del grado/livello di assorbimento luminoso del particolato del gas.
Con riferimento alla forma realizzativa mostrata in Figura 2, il dispositivo fotorilevatore di luce 4 à ̈ disposto nella camera di analisi 2 in una posizione tale da ricevere la luce che ha attraversato il particolato contenuto nel gas, ed à ̈ configurato per dati/informazioni indicanti l’assorbimento luminoso del particolato contenuto nel gas.
Per quanto riguarda invece l’unità di controllo 5, essa à ̈ configurata in modo da determinare i valori indicativi del livello/grado di opacità del particolato/gas sulla base dei valore di luce determinati, ad esempio attraverso la funzione matematica di calibrazione.
Per quanto riguarda il sistema di calibrazione 21, esso à ̈ simile al sistema di calibrazione 6 e comprende almeno un particolato artificiale P introdotto nella camera di analisi 2, e mezzi elettronici di controllo configurati in modo tale da: far operare i mezzi analizzatori di particolato 3 e 4 per generare e dirigere un fascio di luce verso il particolato artificiale P, determinare dei valoriluce indicativi dell’assorbimento luminoso di detto particolato artificiale, e calibrare lo strumento analizzatore di particolato 20 (opacimetro) sulla base dei valori-luce determinati. In particolare, la calibrazione dello strumento 20 può essere realizzata ad esempio, determinando la funzione/curva di calibrazione, sulla base del valore di luce rilevato e di un valore indicante un grado/livello di opacità prestabilita associata al particolato artificiale P. È opportuno precisare che la concentrazione e/o le dimensioni e/o il numero di particelle del particolato artificiale P usato nel sistema di calibrazione 21 possono variare sulla base dell’assorbimento luminoso del particolato contenuto nel gas da analizzare.
Claims (10)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo per calibrare uno strumento analizzatore di particolato (1)(20), detto strumento analizzatore di particolato (1)(20) comprendendo una camera di analisi (2) strutturata in modo tale da contenere, in uso, un gas contenente un particolato da analizzare; mezzi analizzatori di particolato (3)(4) configurati per cooperare con detta camera di analisi (2) per fornire in uscita informazioni sul particolato contenuto nel detto gas; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: introdurre almeno un particolato artificiale (P) in detta camera di analisi (2); far operare detti mezzi analizzatori di particolato (3)(4) per generare un fascio di luce verso il detto particolato artificiale (P) e determinare dei valori-luce indicativi della dispersione luminosa e/o dell’assorbimento luminoso di detto particolato artificiale; calibrare lo strumento analizzatore di particolato (1)(20) sulla base di detti valori-luce determinati.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente la fase di mantenere sospeso detto particolato artificiale (P) in detta camera di analisi (2) attraverso un fluido (F) comprendente un liquido o un gas.
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente la fase di disporre detto particolato artificiale (P) in un supporto (7) ed introdurre detto supporto (7) in detta camera di analisi (2).
- 4. Metodo secondo le rivendicazioni 2 e 3, in cui detto supporto (7) comprende un contenitore (8) strutturato per contenere detto particolato artificiale (P) e/o detto fluido (F).
- 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il numero, e/o la concentrazione, e/o le dimensioni del particolato artificiale (P) Ã ̈ determinato sulla base rispettivamente del numero e/o della concentrazione e/o delle dimensioni e/o del coefficiente di assorbimento luminoso del particolato reale contenuto in un gas da analizzare.
- 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il particolato artificiale (P) comprende delle nanoparticelle e/o microparticelle in polistirene.
- 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il particolato artificiale (P) comprende delle particelle aventi un diametro inferiore a 10 µm.
- 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il peso molecolare medio del detto particolato artificiale (P) Ã ̈ compreso tra circa 104 e circa 107 grammi/mole.
- 9. Uso di un particolato artificiale (P) per calibrare uno strumento analizzatore di particolato (1)(20), in cui lo strumento analizzatore di particolato (1)(20) comprende una camera di analisi (2) strutturata in modo tale da contenere, in uso, un gas contenente un particolato da analizzare e mezzi analizzatori di particolato (3)(4) configurati per cooperare con detta camera di analisi (2) per fornire in uscita informazioni sul particolato contenuto nel detto gas.
- 10. Sistema per calibrare (6)(21) uno strumento analizzatore di particolato (1)(20), detto strumento analizzatore di particolato (1)(20) comprendendo una camera di analisi (2) strutturata in modo tale da contenere, in uso, un gas contenente un particolato da analizzare; mezzi analizzatori di particolato (3) (4) configurati per cooperare con detta camera di analisi (2) per fornire in uscita informazioni sul particolato contenuto nel detto gas; detto sistema per calibrare (6)(20) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno un particolato artificiale (P) disposto in detta camera di analisi (2); mezzi elettronici di controllo (5) configurati in modo tale da: far operare detti mezzi analizzatori di particolato (3)(4) per generare un fascio di luce verso il detto particolato artificiale (P); determinare dei valoriluce indicativi della dispersione luminosa e/o dell’assorbimento luminoso di detto particolato artificiale (P); e calibrare lo strumento analizzatore di particolato (6)(20) sulla base di detti valori-luce determinati.
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| IT000026A ITTV20130026A1 (it) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Metodo e sistema per calibrare uno strumento analizzatore di particolato di un gas |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704891A (en) * | 1986-08-29 | 1987-11-10 | Becton, Dickinson And Company | Method and materials for calibrating flow cytometers and other analysis instruments |
| US6621574B1 (en) * | 2000-05-25 | 2003-09-16 | Inphotonics, Inc. | Dual function safety and calibration accessory for raman and other spectroscopic sampling |
-
2013
- 2013-02-27 IT IT000026A patent/ITTV20130026A1/it unknown
Patent Citations (2)
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