Medição da Qualidade do ar comprimido de acordo com a ISO 8573

O Ar comprimido é um meio caro, mas também indispensável na produção industrial e automatizada. Por isso, é ainda mais importante que as Aplicações estejam sempre atentas à qualidade de seus Sistemas de ar comprimido.

A ISO 8573 é uma norma reconhecida internacionalmente que define os contaminantes mais importantes do Ar Comprimido. A implementação dessa norma permite o teste preciso dos contaminantes mais importantes do Ar comprimido - Partículas, água, Gases, contaminantes microbiológicos e de óleo.

Alguns desses métodos exigem que as amostras sejam analisadas em um laboratório. Isso sempre envolve atrasos e fornece ao cliente apenas um instantâneo médio do período medido, o que nem sempre é prático.

Então, como podemos medir esses contaminantes em condições operacionais cotidianas e reais?

A CS INSTRUMENTS oferece soluções personalizadas para monitoramento estacionário e Portátil. Alarmes podem ser usados para sinalizar a necessidade de manutenção no sistema de Ar comprimido (secador e filtro) para que óleo, água e Partículas não entrem na rede de ar comprimido. Isso, por sua vez, reduz o risco de contaminação dos produtos finais e aumenta a confiabilidade do processo e a vida útil dos componentes pneumáticos.

A ISO 8573 consiste nas seguintes partes, que estão resumidas no título geral "Qualidade do Ar Comprimido"

ISO 8753-1: Impurezas e classes de limpeza
ISO 8753-2: Método de teste para teor de aerossol de óleo
ISO 8753-3: Método de teste para a Medição de umidade
ISO 8753-4: Método de teste para conteúdo de Partículas sólidas
ISO 8753-5: Métodos de teste para teor de vapor de óleo e solvente orgânico
ISO 8753-6: Método de teste para o teor de poluentes gasosos
ISO 8753-7: Método de teste para o teor de contaminação microbiológica viável
ISO 8753-8: Método de teste para o teor de partículas sólidas por concentração de massa
ISO 8753-9: Método de teste para o teor de água líquida

ISO 8573:2010 Classe	Partículas sólidas			Água	Óleo
	Número máximo de Partículas por m3			Ponto de orvalho de pressão Vapor	Teor total de óleo (líquido, aerossol e Vaporosos)
	0,1 - 0,5 μm	0,5 - 1 μm	1 - 5 μm	Ponto de orvalho de pressão Vapor	mg/ m3
0	Conforme especificado pelo usuário do aparelho, requisitos mais rigorosos do que os da classe 1
1	≤ 20.000	≤ 400	≤ 10	≤ -70 °C	0,01
2	≤ 400.000	≤ 6.000	≤ 100	≤ -40 °C	0,1
3	-	≤ 90.000	≤ 1.000	≤ -20 °C	1
4	-	-	≤ 10.000	≤ +3 °C	5
5	-	-	≤ 100.000	≤ +7 °C	-
6	-	-		≤ +10 °C	-
7	-	-		-	-
8	-	-		-	-
9	-	-		-	-
x	-	-		-	-

Neste editorial, focamos nos métodos em linha para a detecção contínua de aerossóis de óleo, umidade e Partículas (incluindo contaminantes microbiológicos).

Teor de aerossol de óleo

Com relação à ISO 8573, vários métodos de teste são autorizados para a Medição do teor de aerossol de óleo.

A tabela a seguir foi extraída do documento padrão ISO 8573-2. Os métodos de medição a seguir correspondem a uma amostra coletada ao longo do tempo, de modo que os resultados só podem ser usados para fins de validação.

Parâmetros	Método A - Fluxo total	Método B - Fluxo total	Método B2 - Fluxo parcial
Faixa de contaminação	1 mg/m3 a 40 mg/m3	0,001 mg/m3 a 10 mg/m3	0,001 mg/m3 a 10 mg/m3
Velocidade máxima Velocidades máximas no filtro	Consulte 7.1.2.10	1 m/s	1 m/s
Sensibilidade	0,25 mg/m3	0,001 mg/m3	0,001 mg/m3
Precisão	± 10% do valor real	± 10% do valor real	± 10% do valor real
Temperatura máxima Temperatura máxima	100 C°	40 C°	40 C°
Tempo de teste (típico)	50 h a 200 h	2 min a 10 h	2 min a 10 h
Estrutura do filtro	Filtro de linha de coalescência	Membrana de três camadas	Membrana de três camadas

Para medições on-line que fornecem ao usuário uma exibição contínua e também uma indicação do pico de contaminação, são usados sistemas de medição modernos, como as tecnologias de sensores PID. Esses sensores fornecem uma Medição permanente e altamente precisa do vapor de óleo usando o método PID (Photo Ion Detector).

Os sensores podem ser facilmente conectados ao sistema de ar comprimido por meio de uma Válvula esférica ou de um acoplamento rápido e analisam continuamente o ar. A estabilidade de longo prazo pode ser garantida pelo uso de um catalisador que queima todos os hidrocarbonetos no ar, tornando o ar limpo ideal para a calibração de ponto zero durante a operação.

Os valores medidos são contínuos, podem ser registrados e acionam alarmes se os valores-limite forem excedidos. Isso oferece vantagens significativas em relação aos métodos de medição temporários

Medição de óleo residual - OIL CHECK 500

O OIL CHECK 500 permite a medição permanente e altamente precisa do teor de vapor de óleo residual de 0,001 mg/m3 a 2,5 mg/m3. O Valor medido mínimo de 0,001 mg/m3 significa que a classe 1 de qualidade do ar comprimido (ISO 8573) pode ser monitorada. Isso significa que toda a Faixa de medição pode ser monitorada com o Oil-Check 500.

A ISO 8573 trata dos métodos de teste para a medição da umidade. A tabela a seguir foi extraída do documento padrão ISO 8573-3:

Tabela 1 - Métodos de teste para a medição da umidade do ar

Métodos de medição classificados de acordo com sua precisão de medição		Precisão da medição ±°C	Faixa de umidade Especificado como Ponto de orvalho de pressão ° ° C.								Observação
Método	Tabela		-80	-60	-40	-20	0	+20	+40	+60
Espectroscópico	2	a									O limite de detecção do vapor de água é de aproximadamente 0,1 x 10-6 a 1 x 10-6 b
Condensação	3 e 4	0,2 a 1,0
Química	5	1,0 a 2,0
Elétrica	6, 7 e 8	2,0 a 5,,0
Psicrômetro	9	2,0 a 5,0
a A precisão da medição ainda não está disponível em graus Celsius. b Fração de volume. c Ponto de orvalho de pressão na ISO 7183.

Os métodos de espectroscopia e condensação são muito precisos, mas também muito caros quando usados como soluções de medição contínua. Os métodos químicos e psicrômetros são amostras aleatórias que não podem ser usadas para medições contínuas.

O método mais comumente usado para a Medição de umidade e temperaturas de ponto de orvalho é, portanto, o método elétrico. Os sensores mais comumente usados nessa categoria são aqueles que medem a alteração na capacitância em diferentes níveis de umidade. Isso se deve ao fato de que esses sensores oferecem a maior Faixa de medição com Precisão e repetibilidade muito altas.

Esses sensores também podem ser facilmente instalados por meio de uma Válvula esférica ou de um acoplamento rápido e fornecem Medições contínuas que podem ser registradas e/ou usadas para acionar Alarmes quando os valores-limite são excedidos.

Umidade residual - Sensor de ponto de orvalho FA 510

O FA 510 mede o Ponto de orvalho de pressão até -80°Ctd. Aqui também, a medição contínua garante que um alarme possa ser acionado imediatamente se o secador de ar comprimido falhar. O sensor permite o monitoramento permanente do Ar comprimido.

A ISO 8573 trata de métodos de teste para o conteúdo de partículas sólidas. A tabela a seguir foi extraída do documento padrão ISO 8573-4:

Método	Faixa de concentração aplicável ^{partículas/m3}	Diâmetro da partícula sólida aplicável μm
		< 0,1	0,5	1	< 5
Contador de partículas a laser	0 -¹⁰⁵
Contador de núcleo de condensação	¹⁰² -¹⁰⁸
Analisador de mobilidade de partículas	-
Espectrômetro SMPS/espectrômetro de tamanho de partícula	¹⁰² -¹⁰⁸
Amostragem na superfície da membrana em conjunto com um microscópio	0 -¹⁰³

O método de teste usado com mais frequência para a Medição do conteúdo de partículas sólidas é realizado pela contagem das Partículas usando um contador de partículas a laser. Os sensores podem ser facilmente conectados ao sistema de ar comprimido por meio de uma Válvula esférica ou de um acoplador rápido e analisam continuamente o ar. A Precisão é influenciada pelo tamanho do diodo laser e pela óptica usada, bem como pela Taxa de fluxo através do dispositivo. Quanto maior for o volume de ar que pode ser analisado em um determinado momento, maior será a Precisão obtida.

Alguns contadores de partículas a laser medem somente até um tamanho de partícula de 0,3 μm (micrômetros). Isso não é suficiente para o setor de alimentos, pois é necessário detectar tamanhos de partículas de até 0,1 μm para determinar a classe ISO 8573.

Contador de partículas PC 400

O contador óptico de partículas PC 400, de alta precisão, mede Partículas a partir de um tamanho de 0,1 μm e, portanto, é adequado para o monitoramento da classe 1 de qualidade do ar comprimido (ISO 8573).

No centro da medição da qualidade do ar comprimido está o Registrador de gráfico DS 500, onde os dados de medição dos sensores de óleo residual, Partículas e umidade residual são medidos e documentados. Os valores medidos são exibidos graficamente na tela colorida de 7".

As curvas desde o início da medição podem ser visualizadas com um simples movimento do dedo. O Registrador de dados integrado armazena os valores medidos de forma segura e confiável. O valor limite pode ser inserido livremente para cada parâmetro medido. Há 4 relés de alarme disponíveis para sinalizar quando os valores-limite são excedidos. Opcionalmente, o DS 500 pode ser equipado com até 12 entradas de sensor.

O DS 500 tem uma interface Ethernet e uma interface RS 485 para conexão com sistemas de nível superior. A comunicação é feita por meio do protocolo Modbus.