NL1028237C2 - Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. - Google Patents
Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1028237C2 NL1028237C2 NL1028237A NL1028237A NL1028237C2 NL 1028237 C2 NL1028237 C2 NL 1028237C2 NL 1028237 A NL1028237 A NL 1028237A NL 1028237 A NL1028237 A NL 1028237A NL 1028237 C2 NL1028237 C2 NL 1028237C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- filter
- component
- detection
- concentration
- partial
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001824 photoionisation detection Methods 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000000357 thermal conductivity detection Methods 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001211 electron capture detection Methods 0.000 claims description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
- A62B18/088—Devices for indicating filter saturation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/30—Controlling by gas-analysis apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N2015/084—Testing filters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter
De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het detecteren van verzadiging van een filter. De uitvinding heeft tevens betrekking op een samenstel van een dergelijk 5 systeem en ten minste één filter. De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter middels een dergelijk systeem.
In legio situaties is het wenselijk om te kunnen detecteren of een essentieel gasfilter al 10 dan niet is verzadigd, teneinde dit gasfilter tijdig te kunnen vervangen. Na verzadiging van het gasfilter treedt doorgaans immers disfunctie van het gasfilter op, waarbij het gasfilter niet langer op eigenlijke wijze functioneert. Het als gevolg van verzadiging disfunctioneren van een filter kan (ernstige) nadelige gevolgen met zich meebrengen. Alzo kunnen bijvoorbeeld voertuigen, gebouwen en gasmaskers uitgerust zijn met één 15 of meerdere beschermingsfilters, teneinde een chemische en/of biologische aanval te.
kunnen weerstaan. Middels het beschermingsfilter kan aan de buitenatmosfeer onttrokken lucht worden gezuiverd van schadelijke componenten alvorens deze in het betreffende voertuig, gebouw of gasmasker wordt geleid. Echter, bij verzadiging van het beschermingsfilter zal de opgezogen lucht niet worden gezuiverd van schadelijke 20 componenten, waardoor deze schadelijke componenten in het voertuig, gebouw of gasmasker terecht zullen komen, hetgeen ernstige gezondheidsrisico’s met zich mee kan brengen. Teneinde deze risico’s te kunnen elimineren is vroegtijdige constatering van verzadiging van een beschermingsfilter van bijzonder groot belang. Het direct koppelen van een analytische inrichting, zoals bijvoorbeeld een gaschromatograaf, aan het 25 beschermingsfilter vormt doorgaans geen adequate oplossing voor vroegtijdige constatering van verzadiging van het filter, daar deze inrichting niet gekalibreerd is bij actuele (wisselende) fysische en chemische omstandigheden van de luchtstroom ten tijde van het verzadiging van het filter, hetgeen nadelig is voor de meetgevoeligheid, waardoor verzadiging van het filter slechts met (ongewenste) vertraging kan worden 30 waargenomen.
De uitvinding heeft als doel het verschaffen van een verbeterd detectiesysteem voor het versneld kunnen detecteren van verzadiging van een filter.
2
De uitvinding verschaft daartoe een systeem van het in aanhef genoemde type, omvattende: verdeelmiddelen voor het opdelen van een van het filter afkomstige gasstroom in meerdere deelstromen, ten minste één nafilter voor het in hoofdzaak verwijderen van ten minste één van de gasstroom deel uitmakende component uit ten 5 minste één deelstroom, waarbij het nafilter en het filter zijn ingericht voor verwijdering van dezelfde component uit de gasstroom, en op de deelstromen aansluitende detectiemiddelen voor het detecteren van een concentratieverschil van de component tussen een door het nafilter geleide deelstroom en een ongefilterde deelstroom. Door de door het nafilter gefilterde deelstroom als relatieve referentie (nulpunt) te nemen bij 10 eventuele detectie van een concentratie van de component in de andere deelstroom kunnen instantaan, althans relatief snel met hoge gevoeligheid, sporen van de component worden gedetecteerd in de afgevangen gasstroom, hetgeen duidt op verzadiging van het filter. Deze relatieve referentie kan slechts als referentie worden beschouwd tijdens de alsdan aanwezige actuele omstandigheden en fysische 15 eigenschappen van de deelstromen. Bij een wijziging van omstandigheden, bijvoorbeeld tijdens een drukverandering, zal de relatieve referentie conform worden aangepast. De tot relatieve referentie dienende nagefilterde deelstroom heeft daarbij dezelfde fysische samenstelling met betrekking tot in het bijzonder druk, temperatuur, en eventueel vochtgehalte als de fysische samenstelling van de ongefilterde (niet-nagefilterde) tot 20 monster dienende deelstroom, waardoor real-time en waarheidsgetrouw de aanwezigheid van een minimale hoeveelheid van de eigenlijk door het filter te verwijderen component kan worden waargenomen. De waarneembare concentratie van de component hangt af van de aard van de component. Doorgaans kunnen bij anorganische stoffen, zoals H2S en NH3, concentraties vanaf circa 100 ppb relatief snel 25 en eenvoudig worden waargenomen middels het systeem overeenkomstig de uitvinding; bij organische stoffen, in het bijzonder koolwaterstoffen, kunnen concentraties worden waargenomen vanaf 100 ppb tot vanaf 1 ppm, afhankelijk van de aard van de organische stof. Bij uit de stand van techniek bekende systemen is het doorgaans niet of althans nauwelijks mogelijk om concentraties lager dan 5 ppm te detecteren ongeacht de 30 aard van de te detecteren component. Het nafilter is aangepast aan het filter, waarbij het nafilter is ingericht voor verwijdering van eenzelfde component of groep van componenten, uit een gasstroom als de component of groep van componenten die kunnen worden verwijderd door het eigenlijke filter. Reeds bij relatief geringe stroomsnelheden van de gasstroom vanaf circa 1 ml/minuut kan reeds verzadiging van 1028237 3 het filter worden geconstateerd, waarbij - ter vergelijking - een stroomsnelheid van circa 10 tot 100 ml/minuut wordt toegepast bij meting volgens conventionele methoden. Het moge duidelijk zijn dat niet de volledige het filter uittredende gasstroom dient te worden gebruikt voor detectie van een eventuele verzadiging van het filter. Doorgaans 5 zal slechts een fractie van de uittredende gasstroom worden afgevangen en worden geanalyseerd middels het systeem overeenkomstig de uitvinding. Daar de dimensionering van de filters doorgaans gestandaardiseerd is, en derhalve weinig flexibel is, zal de gasstroom doorgaans worden afgevangen aan een reguliere afvoerzijde van het filter. Echter, indien mogelijk dient de gasstroom bij voorkeur reeds 10 eerder in het filter te worden afgevangen, teneinde verzadiging van een deel van de filter nog eerder te kunnen vaststellen. Met het systeem overeenkomstig de uitvinding kan verzadiging van een filter aldus relatief eenvoudig, vroegtijdig en betrouwbaar worden vastgesteld, doordat gebruik wordt gemaakt van representatieve, permanent geactualiseerde referentiegegevens.
15
De afgevangen gasstroom kan worden opgedeeld in een veelvoud aan deelstromen. Echter, teneinde het systeem constructief relatief eenvoudig te houden zijn de verdeelmiddelen bij voorkeur ingericht voor het opdelen van de gasstroom in twee deelstromen. Eén van de deelstromen wordt alsdan door het nafilter geleid, teneinde de 20 benodigde referentiegegevens te kunnen verzamelen, onderwijl de andere deelstroom direct naar de detectiemiddelen wordt geleid, teneinde een eventuele aanwezigheid van een te filteren component te kunnen waarnemen. Het is echter eveneens denkbaar om meer dan twee deelstromen toe te passen, waarbij in elke deelstroom met uitzondering van althans één deelstroom ten minste één nafilter is voorzien. Op deze wijze kunnen 25 verschillende componenten of groepen van componenten door verschillende nafilters in verschillende deelstromen uit de deelstromen worden verwijderd om vervolgens via de ongefilterde deelstroom gedetecteerd te kunnen worden. Een eerste deelstroom kan daarbij bijvoorbeeld zijn voorzien van een nafilter voor verwijdering van organische stoffen, teneinde een referentie te kunnen genereren voor organische stoffen; een tweede 30 deelstroom kan daarbij zijn voorzien van een nafilter voor verwijdering van anorganische stoffen, teneinde een referentie te kunnen genereren voor anorganische stoffen; een derde deelstroom is daarbij niet voorzien van enig nafilter en zal direct naar de detectiemiddelen worden geleid. Naast een dergelijke configuratie van het systeem overeenkomstig de uitvinding is het eveneens denkbaar dat een enkel nafilter is 1 0 2-89,37 > 4 ingericht voor verwijdering van meerdere specifieke componenten, hetgeen toepassing van meerdere verschillende nafilters doorgaans overbodig maakt.
Het nafilter is de facto ingericht voor (in hoofdzaak) volledige verwijdering van een 5 bepaalde component, meerdere componenten en/of groep van aan elkaar verwante componenten. Teneinde volledige verwijdering te kunnen realiseren wordt het nafilter bij voorkeur gevormd door een absorptiefilter, bij nadere voorkeur een koolstoffilter. Het is voor bepaalde toepassingen en bij filtering van zwevende microdeeltjes (aërosol) uit de deelstroom echter tevens denkbaar om andersoortige filters, zoals bijvoorbeeld 10 een ‘High Efficiency Particulate Air’-filter (HEPA-filter) toe te passen.
De detectiemiddelen kunnen afhankelijk van de te detecteren component zeer divers van aard zijn. Echter, bij voorkeur omvatten de detectiemiddelen ten minste één sensor. De sensor is daarbij in het bijzonder ingericht voor het met relatief hoge gevoeligheid 15 detecteren van een door het filter en nafilter te verwijderen component of groep van componenten. Teneinde de situationele omstandigheden zo weinig mogelijk te laten variëren om alzo de gevoeligheid van het systeem te kunnen optimaliseren, waardoor instantane detectie van verzadiging van het filter kan worden gerealiseerd, worden de deelstromen bij voorkeur beurtelings langs eenzelfde sensor of set van sensoren geleid. 20 Daartoe omvat het systeem bij voorkeur schakelmiddelen voor het successievelijk leiden van de deelstromen naar de detectiemiddelen. De schakelmiddelen kunnen daarbij zijn voorzien van een al dan niet manueel regelbare regelklep. Doch bij voorkeur zijn de schakelmiddelen elektronisch bedienbaar, waarbij de schakelmiddelen telkens na afloop van een bepaalde tijdspanne, bij voorkeur na 10 tot 15 seconden, 25 kunnen worden geschakeld, teneinde een andere deelstroom door de detectiemiddelen te kunnen leiden. In een andere bijzondere voorkeursuitvoering omvatten de detectiemiddelen meerdere sensoren, waarbij de sensoren zodanig zijn gepositioneerd dat elke deelstroom is voorzien van ten minste één afzonderlijke sensor. Alsdan kunnen meerdere deelstromen gelijktijdig langs (afzonderlijke) sensoren of sets van sensoren 30 worden geleid, hetgeen toepassing van schakelmiddelen doorgaans overbodig maakt. Bovendien kunnen alsdan de sensoren worden aangepast aan de aard van de te detecteren component(en), teneinde het analytisch vermogen van het systeem overeenkomstig de uitvinding te kunnen optimaliseren. Bij voorkeur is de sensor zijn ingericht voor het detecteren van de concentratie van de component bij een temperatuur λ n o o o o -7.
5 hoger dan 100° Celsius. Bij verhoogde temperatuur kan een verschil in thermische en/of elektrische geleidbaarheid in de sensor doorgaans beter worden waargenomen. Tevens kunnen atomen bij verhoogde temperatuur gefacilieerd worden aangeslagen, waarna een terugval in de stabiele toestand elektromagnetische straling met een specifieke 5 waarneembare golflengte zal genereren. Elke sensor wordt bij. voorkeur gevormd door één van de volgende sensoren: een optische cel (optische sensor), en een metaaloxide halfgeleider (MOS). De optische cel is daarbij doorgaans voorzien van een voor de te detecteren component gevoelige coating. Ingeval deze coating in aanraking komt met de component zal de hoeveelheid licht, zoals bijvoorbeeld infrarood of ultraviolet licht, in 10 de sensor beïnvloeden, hetgeen waarneembaar is. De metaaloxide halfgeleider zal in het bijzonder bij verhoogde temperatuur halfgeleidereigenschappen vertonen, waarbij de geleidbaarheid van het metaaloxide afhangt van de activiteit van de oxidatiereactie (verbranding) van de te detecteren component in de sensor, waarbij de activiteit enerzijds afhangt van de temperatuur in de sensor en anderzijds afhangt van de 15 concentratie van de te detecteren component in de deelstroom. Doorgaans zal de voor de oxidatiereactie benodigde hoeveelheid zuurstof in overmaat aanwezig zijn. Echter, het is denkbaar om een additionele, vooraf gedefinieerde hoeveelheid zuurstof toe te voeren aan de deelstroom alvorens deze door de sensor wordt geleid, teneinde volledige verbranding van de te detecteren component te’ kunnen bewerkstelligen. De 20 detectiemiddelen zijn in een alternatieve voorkeursuitvoering ingericht voor het detecteren van de concentratie van de component op basis van ten minste één van de volgende bekende technieken: foto-ionisatiedetectie (PID),vlamionisatiedetectie (FID), vlamfocometrischedetectie (FPD), elektronenvangstdetectie, thermische geleidbaarheidsdetectie (TCD), thermionische detectie (TID), en gaschromatografie.
25 Daar voomoemde detectietechnieken bekend zijn voor een vakman zullen deze technieken niet separaat worden toegelicht.
Teneinde tot een vergelijking van te kunnen komen van de tijdens detectie verzamelde gegevens omvat het systeem bij voorkeur een verwerkingseenheid voor het vergelijken 30 van de gedetecteerde concentraties van de component in de verschillende deelstromen. De verwerkingseenheid, veelal tevens aangeduid als processor, is bij nadere voorkeur tevens ingericht voor aansturing van verschillende componenten van het systeem, zoals bijvoorbeeld al dan niet elektronisch regelbare regelkleppen. Alsdan kan het systeem voorzien van een als besturingseenheid uitgevoerde verwerkingseenheid volledig 1028237 6 autonoom functioneren, waarbij een vergelijking tussen de gemeten concentraties in de verschillende deelstromen zelfstandig kan worden uitgevoerd. Doorgaans zal de verwerkingseenheid zijn gekoppeld aan een database waarin in het verleden verzamelde gegevens voor patroonherkenning van de detectiemiddelen zijn opgeslagen. Tijdens 5 detectie van de deelstromen zullen de waargenomen detectiepatronen kunnen worden vergeleken met reeds eerder opgeslagen patronen, waardoor de waargenomen detectiepatronen relatief betrouwbaar onderling kunnen worden vergeleken, hetgeen leidt tot relatief vroegtijdige bepaling van eventuele verzadiging van het filter.
10 Teneinde een waarschuwing af te kunnen geven tijdens constatering van verzadiging van het filter is het systeem bij voorkeur voorzien van signaalgenererende middelen voor het genereren van een auditief en/of visueel signaal. Het is echter eveneens denkbaar dat het systeem zendmiddelen omvat voor het communiceren van verzamelde gegevens naar op afstand gepositioneerde ontvangstmiddelen. Op deze wijze kan op 15 afstand worden waargenomen ingeval zich een situatie van verzadiging van het filter voordoet, hetgeen in het bijzonder voordelig is om hulpdiensten zo spoedig mogelijk na het constateren van de verzadiging van het filter te kunnen waarschuwen, waarna het verzadigde filter kan worden vervangen en/of andersoortige maatregelen kunnen worden genomen.
20
De uitvinding heeft tevens betrekking op een samenstel van een dergelijk systeem overeenkomstig de uitvinding en ten minste één filter. Het systeem is daarbij bij voorkeur in hoofdzaak achter het filter geschakeld bezien vanuit de stroomrichting van de gasstroom. Het filter kan daarbij zeer divers van aard zijn, doch wordt bij voorkeur 25 gevormd door één van de volgende filters: een beschermingsfilter, en een industrieel toepasbaar filter. Naast toepassing van het systeem als waarschuwingssysteem voor het bereiken van verzadiging van beschermingsfilter in bijvoorbeeld voertuigen, gebouwen of gasmaskers, is het tevens denkbaar dat het systeem wordt toegepast als bewakingssysteem bij industriële processen waarin filters benodigd zijn. Bijvoorbeeld 30 bij toepassing van van perslucht afkomstige lucht in een industrieel proces dient de perslucht doorgaans vooreerst middels een filter te worden gezuiverd (van bijvoorbeeld olieresten) alvorens de lucht kan worden toegepast in bepaalde processtromen. Ook in dergelijke situaties is het van groot belang om zo spoedig mogelijk verzadiging van het 1028237 7 filter te kunnen waarnemen om verontreinigingen in de processtroom te kunnen voorkomen.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze van het in aanhef genoemde 5 type, omvattende de stappen: a) het afvangen van ten minste een deel van een uit het filter tredende gasstroom, b) het opdelen van de afgevangen gasstroom in meerdere deelstromen, c) het middels een nafilter filteren van ten minste één deelstroom, d) het detecteren van de concentratie van ten minste één specifieke component in de niet door het nafilter geleide deelstroom, e) het detecteren van de concentratie van de component 10 in de door het nafilter geleide deelstroom, en f) het detecteren van een tijdens stappen d) en e) waargenomen concentratieverschil. Het tijdens stap f) waarnemen van een concentratieverschil duidt op verzadiging van het (hoofd)filter, waarna het (hoofd)filter dient te worden vervangen en/of te worden gereinigd. Bij voorkeur worden stap d) en stap e) gelijktijdig worden uitgevoerd. Alsdan zal evenwel gebruik dienen te worden 15 gemaakt van afzonderlijke sensoren. Ingeval gebruik wordt gemaakt van een collectieve sensor of set van sensoren worden stap d) en stap e) bij voorkeur successievelijk uitgevoerd. Het successievelijk detecteren van de concentratie van de component in de verschillende deelstromen kan worden gerealiseerd door toepassing van al dan niet elektronisch bedienbare schakelmiddelen, zoals bijvoorbeeld een regelklep.
20
In een voorkeursuitvoering geschiedt het detecteren van de concentratie van de component in de deelstromen overeenkomstig stap d) en stap e) bij een temperatuur boven 100° Celsius. Doorgaans zal bij verhoogde temperatuur de concentratie van de component relatief snel, nauwkeurig en betrouwbaar kunnen worden waargenomen. In 25 een bijzondere voorkeursuitvoering geschiedt het detecteren van de concentratie van de component in de deelstromen overeenkomstig stap d) en stap e) bij oplopende temperaturen van in hoofdzaak 100° Celsius tot in hoofdzaak 600° Celsius, bij voorkeur van in hoofdzaak 150° Celsius tot in hoofdzaak 550° Celsius. Het oplopen van deze temperatuur geschiedt binnen een bepaalde tijdspanne, bijvoorbeeld 10 seconden. Daar 30 de detectie van de aard van de component doorgaans temperatuurafhankelijk is, is het voordelig om over een bepaald temperatuurbereik te meten, teneinde het analytisch beeld van de zich in de deelstroom bevindende componenten zo volledig mogelijk te kunnen maken.
1028237 8
De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een schematische weergave van een samenstel van een systeem overeenkomstig de uitvinding en een filter, en 5 figuur 2 een schematische weergave van een alternatief samenstel van een systeem overeenkomstig de uitvinding en een filter.
Figuur 1 toont een schematische weergave van een samenstel 1 van een systeem 2 overeenkomstig de uitvinding en een hoofdfilter 3. Het hoofdfilter 3 kan bijvoorbeeld 10 worden gevormd door een beschermingsfilter en/of industrieel filter. Het systeem 2 is ingericht voor het detecteren van verzadiging van het hoofdfilter 3 en daarmee disfunctioneren van het hoofdfilter 3. Doorgaans zal een gasstroom 4 door het hoofdfilter 3 worden geleid. Van de uit het hoofdfilter 3 tredende gasstroom 4 wordt een gasfractie 5 afgevangen middels conventionele middelen (niet-weergegeven). De 15 gasfractie 5 wordt geleid naar een verdeelunit 6, waarin de gasfractie 5 wordt opgedeeld in een tweetal deelstromen 7, 8. Eén deelstroom 7 wordt geleid door een nafilter 9, alwaar een, vanwege eventuele verzadiging van het hoofdfilter 3, niet door het hoofdfilter 3 verwijderde component of groep van componenten alsnog wordt verwijderd, teneinde een tot referentie dienende deelstroom 7 te kunnen realiseren.
20 Zowel de door het nafilter 9 geleide deelstroom 7 alsook de niet door het nafïlter 9 geleide deelstroom 8 worden geleid naar een elektronische schakelaar 10. Successievelijk worden beide deelstromen 7, 8 voorts geleid naar een detectie-eenheid 11, teneinde een kritiek concentratieverschil van voomoemde component of groep van componenten tussen beide deelstromen 7, 8 te kunnen waarnemen. De detectie-eenheid 25 1.1 omvat in dit uitvoeringsvoorbeeld een viertal metaaloxide sensoren 12, waarlangs de deelstromen 7, 8 alternerend worden geleid. Tijdens analyse van elke deelstroom 7, 8 door de sensoren 12 worden de sensoren verwarmd van circa 150° Celsius tot circa 550° Celsius, teneinde zoveel mogelijk componenten op betrouwbare wijze te kunnen waarnemen. Daar de situationele omstandigheden, in het bijzonder met betrekking tot 30 fysische parameters, zoals druk en temperatuur, van zowel de tot referentie dienende deelstroom 7 alsook de tot monster dienende deelstroom 8 identiek zijn, kunnen relatief lage concentraties van minder dan 1 ppm met relatief grote gevoeligheid relatief snel en betrouwbaar worden gemeten. De detectie-unit 11 omvat verder een verwerkingseenheid 13, een database 14, en een voeding 15, teneinde volledig 1 62 8237 9 autonoom tot constatering van verzadiging van het hoofdfilter 3 te kunnen komen. Ingeval van constatering van verzadiging van het hoofdfilter 3 kan via een zender 15 een signaal worden uitgezonden richting een bijvoorbeeld een onderhoudsservice, waarna het hoofdfilter 3 gereinigd en/of vervangen kan worden.
5
Figuur 2 toont een schematische weergave van een alternatief samenstel 17 van een systeem 18 overeenkomstig de uitvinding en een filter 19. Van een door het filter 19 geleide gasstroom 20 wordt vanuit een locatie circa halverwege het filter 19 een gasfractie 21 afgevangen en geleid naar een verdeelstation 22. In het verdeelstation 22 10 wordt de gasfractie opgedeeld in drie deelstromen 23,24,25 van in hoofdzaak dezelfde omvang. De eerste deelstroom 23 wordt geleid naar een nafilter 26 voor organische componenten, terwijl de derde deelstroom 25 wordt geleid naar een nafilter 27 voor anorganische componenten. De tweede deelstroom 24 wordt niet gefilterd in het systeem 18. Alle deelstromen 23,24,25 worden voorts naar een detectiestation 28 15 geleid, alwaar de deelstromen component(groep)specifiek geanalyseerd kunnen worden door het leiden van de deelstromen 23,24,25 door afzonderlijke sensoren 29,30,31.
De gedetecteerde gegevens kunnen vervolgens in een separate verwerkingseenheid 32 worden vergeleken, op basis waarvan eventuele verzadiging van het filter 19 kan worden vastgesteld.
20
Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen.
25 1028237
Claims (22)
1. O O O o -»
1. Systeem voor het detecteren van verzadiging van een filter, omvattende: - verdeelmiddelen voor het opdelen van een van het filter afkomstige gasstroom in 5 meerdere deelstromen, - ten minste één nafilter voor het in hoofdzaak verwijderen van ten minste één van de gasstroom deel uitmakende component uit ten minste één deelstroom, waarbij het nafilter en het filter zijn ingericht voor verwijdering van dezelfde component uit de gasstroom, en 10. op de deelstromen aansluitende detectiemiddelen voor het detecteren van een concentratieverschil van de component tussen een door het nafilter geleide deelstroom en een ongefilterde deelstroom.
2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verdeelmiddelen zijn 15 ingericht voor het opdelen van de gasstroom in twee deelstromen.
3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat elke deelstroom met uitzondering van althans één deelstroom is voorzien van ten minste één nafilter.
4. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het nafilter is ingericht voor verwijdering van meerdere specifieke componenten.
5. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het nafilter wordt gevormd door een absorptiefilter. 25
6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen ten minste één sensor omvatten.
7. Systeem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen 30 meerdere sensoren omvatten, waarbij de sensoren zodanig zijn gepositioneerd dat elke deelstroom is voorzien van ten minste één afzonderlijke sensor. 1. o q o o -7
8. Systeem volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de sensor is ingericht voor het detecteren van de concentratie van de component bij een temperatuur hoger dan 100° Celsius.
9. Systeem volgens een der conclusies 6-8, met het kenmerk, dat elke sensor wordt gevormd door één van de volgende sensoren: een optische cel, en een metaaloxide halfgeleider (MOS).
10. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 6-9, met het kenmerk, dat de 10 detectiemiddelen zijn ingericht voor het detecteren van de concentratie van de component op basis van ten minste één van de volgende technieken: foto-ionisatiedetectie (PID), vlamionisatiedetectie (FID), vlamfocometrischedetectie (FPD), elektronenvangstdetectie, thermische geleidbaarheidsdetectie (TCD), thermionische detectie (TID), en gaschromatografie. 15
11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het systeem een verwerkingseenheid omvat voor het vergelijken van de gedetecteerde concentraties van de component in de verschillende deelstromen.
12. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het systeem zendmiddelen omvat voor het communiceren van verzamelde gegevens naar op afstand gepositioneerde ontvangstmiddelen.
13. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 25 systeem schakelmiddelen omvat voor het successievelijk leiden van de deelstromen naar de detectiemiddelen.
14. Systeem volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de schakelmiddelen elektronisch bedienbaar zijn. 30
15. Samenstel van systeem volgens één der voorgaande conclusies en ten minste één filter.
16. Samenstel volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het systeem in hoofdzaak achter het filter is geschakeld bezien vanuit de stroomrichting van de gasstroom.
17. Samenstel volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk, dat het filter wordt 5 gevormd door één van dê volgende filters: beschermingsfilter, en industrieel toepasbaar filter.
18. Werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter middels een systeem volgens een der conclusies 1-14, omvattende de stappen: 10 a) het afvangen van ten minste een deel van een uit het filter tredende gasstroom, b) het opdelen van de afgevangen gasstroom in meerdere deelstromen, c) het middels een nafilter filteren van ten minste één deelstroom, d) het detecteren van de concentratie van ten minste één specifieke component in de niet door het nafilter geleide deelstroom, 15 e) het detecteren van de concentratie van de component in de door het nafilter geleide deelstroom, en f) het detecteren van een tijdens stappen d) en e) waargenomen concentratieverschil.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat stap d) en stap e) gelijktijdig worden uitgevoerd.
20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat stap d) en stap e) successievelijk uitgevoerd. 25
21. Werkwijze volgens een der conclusies 18-20, met het kenmerk, dat het detecteren van de concentratie van de component in de deelstromen overeenkomstig stap d) en stap e) geschiedt bij een temperatuur boven 100° Celsius.
22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat het detecteren van de concentratie van de component in de deelstromen overeenkomstig stap d) en stap e) geschiedt bij oplopende temperaturen van in hoofdzaak 100° Celsius tot in hoofdzaak 600° Celsius, bij voorkeur van in hoofdzaak 150° Celsius tot in hoofdzaak 550° Celsius.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1028237A NL1028237C2 (nl) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1028237A NL1028237C2 (nl) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. |
| NL1028237 | 2005-02-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1028237C2 true NL1028237C2 (nl) | 2006-08-11 |
Family
ID=34974997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1028237A NL1028237C2 (nl) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1028237C2 (nl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2847941A1 (de) * | 1978-11-04 | 1980-05-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum messen des abscheidewirkungsgrades von aerosolfiltern |
| EP0298468A1 (de) * | 1987-07-09 | 1989-01-11 | Accumulatorenfabrik Sonnenschein Gmbh | Überwachungseinrichtung für die Qualität eines Arbeitsfilters |
| JPH0772111A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-03-17 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 酸素濃度測定方法およびその装置 |
| US5683491A (en) * | 1996-04-16 | 1997-11-04 | Mobil Oil Corporation | Method for determining saturation of carbon filters in a gas treatment process |
-
2005
- 2005-02-10 NL NL1028237A patent/NL1028237C2/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2847941A1 (de) * | 1978-11-04 | 1980-05-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum messen des abscheidewirkungsgrades von aerosolfiltern |
| EP0298468A1 (de) * | 1987-07-09 | 1989-01-11 | Accumulatorenfabrik Sonnenschein Gmbh | Überwachungseinrichtung für die Qualität eines Arbeitsfilters |
| JPH0772111A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-03-17 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 酸素濃度測定方法およびその装置 |
| US5683491A (en) * | 1996-04-16 | 1997-11-04 | Mobil Oil Corporation | Method for determining saturation of carbon filters in a gas treatment process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 06 31 July 1995 (1995-07-31) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1806169A1 (en) | System and method for measuring filter saturation | |
| US7295308B1 (en) | Air sampling method and sensor system for spectroscopic detection and identification of chemical and biological contaminants | |
| US8584505B2 (en) | Measuring instrument and method for detecting the content of oil, hydrocarbons and oxidizable gases in air or compressed air | |
| CA2680354A1 (en) | Method and system for particle detection | |
| KR101897618B1 (ko) | 필터 바이패스 | |
| JP4369965B2 (ja) | エアロゾルの測定システム及びその方法 | |
| JP5672243B2 (ja) | 気体中の炭化水素成分を検出するための測定装置および方法 | |
| DE502006004796D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung und analyse von atemkondensaten | |
| US20090000484A1 (en) | Conditioning system and method for use in the measurement of mercury in gaseous emissions | |
| US20100301197A1 (en) | Monitoring system | |
| CA2594616A1 (en) | Method and assembly for determining soot particles in a gas stream | |
| NL1028237C2 (nl) | Systeem en werkwijze voor het detecteren van verzadiging van een filter. | |
| KR20100041579A (ko) | 입자 측정 유니트 | |
| JPH08233759A (ja) | ガス流内の異物成分検出用装置 | |
| EP2446252A1 (en) | Method for multi-spectral detection of aerosols | |
| JP4594571B2 (ja) | 環境状態測定装置 | |
| US20070238188A1 (en) | Peroxide monitor | |
| US10663396B2 (en) | Refrigerant analyzer and a method of using the same | |
| US11619571B2 (en) | Collection chamber for an air sampling system | |
| CN210572098U (zh) | 用于测量气体中油蒸汽或其它烃类含量的测量装置 | |
| JPH11226341A (ja) | 気体の浄化方法及び装置 | |
| RU2367932C2 (ru) | Импактор радиометрический | |
| CN107209150B (zh) | Ms用氮气安全供给监视器和氮气生成装置 | |
| US20230266300A1 (en) | Gas analysis system for vehicles and arrangement of such systems | |
| JPS5819533A (ja) | 連続ガス分析装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100901 |