Måling af komprimeret luftkvalitet i henhold til ISO 8573

Komprimeret luft er et dyrt, men også uundværligt medie i industriel, automatiseret produktion. Det gør det så meget desto vigtigere for anvendelser altid at holde øje med kvaliteten af deres trykluftsystemer.

ISO 8573 er en internationalt anerkendt standard, der definerer de vigtigste forureninger i komprimeret luft. Implementeringen af denne standard understøtter nøjagtig testning af de vigtigste forureninger i komprimeret luft - partikler, vand, gas, mikrobiologiske og olieforureninger.

Nogle af disse metoder kræver, at prøverne analyseres i et laboratorium. Det medfører altid tidsforsinkelser og giver kun kunden et gennemsnitligt øjebliksbillede over den målte periode, og det er ikke altid praktisk.

Så hvordan måler vi disse forurenende stoffer under hverdagens virkelige driftsforhold?

CS INSTRUMENTER tilbyder skræddersyede løsninger til stationær og transportabel overvågning. Alarmer kan bruges til at signalere, at der er behov for vedligeholdelsesarbejde på systemet til komprimeret luft (tørrer og filter), så olie, vand og partikler ikke kommer ind i trykluftnetværket. Det reducerer risikoen for kontaminering af slutprodukterne og øger processikkerheden og levetiden for de pneumatiske komponenter.

ISO 8573 består af følgende dele, som er sammenfattet under den generelle titel "Trykluftkvalitet"

  • ISO 8753-1: Urenheder og renhedsklasser
  • ISO 8753-2: Testmetode for indhold af olieaerosoler
  • ISO 8753-3: Testmetode til måling af luftfugtighed
  • ISO 8753-4: Testmetode for indhold af faste partikler
  • ISO 8753-5: Testmetoder for indhold af oliedampe og organiske opløsningsmidler
  • ISO 8753-6: Testmetode for indhold af forurenende luftarter
  • ISO 8753-7: Testmetode for indhold af levedygtig mikrobiologisk forurening
  • ISO 8753-8: Testmetode for indhold af faste partikler ved massekoncentration
  • ISO 8753-9: Testmetode for indhold af flydende vand
ISO 8573-1:2010
Klasse		Faste partiklerVandOlie
Maksimalt antal partikler pr. m3Trykdugpunkt DampSamlet olieindhold (væske, aerosol og damp)
0,1 - 0,5 μm0,5 - 1 μm1 - 5 μmmg/ m3
0Som specificeret af apparatets bruger, strengere krav end klasse 1
1≤ 20.000≤ 400≤ 10≤ -70 °C0,01
2≤ 400.000≤ 6.000≤ 100≤ -40 °C0,1
3-≤ 90.000≤ 1.000≤ -20 °C1
4--≤ 10.000≤ +3 °C5
5--≤ 100.000≤ +7 °C-
6--≤ +10 °C-
7----
8----
9----
x----

I denne artikel fokuserer vi på inline-metoder til kontinuerlig detektering af olieaerosoler, fugt og partikler (herunder mikrobiologiske forureninger).

Indhold af olie-aerosol

Med hensyn til ISO 8573 er forskellige testmetoder godkendt til måling af olieaerosolindholdet.

Følgende tabel er taget fra standarddokumentet ISO 8573-2. Følgende målemetoder svarer til en prøve, der er taget over tid, så resultaterne kan kun bruges til valideringsformål.

ParametreMetode A - Fuldt flydeMetode B - Fuldt flowMetode B2 - Delvist flow
Forureningsområde1 mg/m3 til 40 mg/m30,001 mg/m3 til 10 mg/m30,001 mg/m3 til 10 mg/m3
Max. Max. hastigheder i filteretSe 7.1.2.101 m/s1 m/s
Følsomhed0,25 mg/m30,001 mg/m30,001 mg/m3
Nøjagtighed± 10 % af den faktiske værdi± 10 % af den faktiske værdi± 10 % af den faktiske værdi
Max. Max. temperatur100 C°40 C°40 C°
Testtid (typisk)50 h til 200 h2 minutter til 10 timer2 minutter til 10 timer
FilterstrukturKoalescenslinjefilterTre-lags membranTre-lags membran

Til målinger, der giver brugeren en kontinuerlig visning og også en indikation af forureningsspidser, bruges moderne målesystemer som PID-sensorteknologier. Disse sensorer giver en permanent, meget nøjagtig måling af oliedampe ved hjælp af PID-metoden (Photo Ion Detector).

Sensorerne kan nemt tilsluttes trykluftsystemet via en kugleventil eller en lynkobling og analyserer kontinuerligt luften. Langtidsstabiliteten kan sikres ved hjælp af en katalysator, der brænder alle kulbrinter i luften af, hvilket gør den rene luft ideel til nulpunktskalibrering under drift.

De målte værdier er kontinuerlige, kan registreres og udløse alarmer, hvis grænseværdierne overskrides. Dette giver betydelige fordele i forhold til midlertidige målemetoder

Måling af restolie - OIL-Check 500

Oil-Check 500 muliggør permanent, meget nøjagtig måling af restindholdet af dampolie fra 0,001 mg/m3 til 2,5 mg/m3. Den mindste målte værdi på 0,001 mg/m3 betyder, at trykluftkvalitetsklasse 1 (ISO 8573-1) kan overvåges. Det betyder, at hele måleområdet kan overvåges med Oil-Check 500.

ISO 8573-3 omhandler testmetoder til måling af luftfugtighed. Følgende tabel er taget fra standarddokumentet ISO 8573-3:

Tabel 1 - Testmetoder til måling af luftfugtighed

Målemetoder sorteret efter deres målenøjagtighedMålingsnøjagtighed
±°C		Område for luftfugtighed Specificeret som trykdugpunkt °.
° C.		Bemærkning
MetodeTabel-80-60-40-200+20+40+60
Spektroskopisk2aDetektionsgrænsen for vanddamp er ca. 0,1 x 10-6 til 1 x 10-6 b
Kondensering3 og 40,2 til 1,0
Kemisk51,0 til 2,0
Elektrisk6, 7 og 82,0 til 5,0
Psykrometer92,0 til 5,0
a Målenøjagtigheden er endnu ikke tilgængelig i grader Celsius.
b Volumenfraktion.
c Trykdugpunkt i ISO 7183.

Spektroskopi- og kondenseringsmetoderne er meget nøjagtige, men også meget dyre, når de bruges som kontinuerlige måleløsninger. De kemiske og psykrometrene er stikprøver, der ikke kan bruges til kontinuerlige målinger.

Den mest anvendte metode til måling af luftfugtighed og dugpunktstemperaturer er derfor den elektriske metode. De mest anvendte sensorer i denne kategori er sensorer, der måler ændringen i kapacitans ved forskellige luftfugtigheder. Det skyldes, at disse sensorer har det største måleområde med meget høj nøjagtighed og gentagelsesnøjagtighed.

Disse sensorer kan også nemt installeres via en kugleventil eller lynkobling og giver kontinuerlige målinger, som kan registreres og/eller bruges til at udløse alarmer, når grænseværdierne overskrides.

Restfugtighed - Dugpunktssensor FA 510

FA 510 måler trykdugpunktet ned til -80 °Ctd. Også her sikrer den kontinuerlige måling, at der straks kan udløses en alarm, hvis tryklufttørreren svigter. Sensoren muliggør permanent overvågning af den komprimerede luft.

ISO 8573 omhandler testmetoder for indholdet af faste partikler. Følgende tabel er taget fra standarddokumentet ISO 8573-4:

MetodeGældende koncentrationsområde partikler/m3Anvendelig faststofpartikeldiameter μm
< 0,10,51< 5
Laser-partikeltæller0 -105
Tæller til kondenseringskerne102 -108
Analysator for partikelmobilitet-
SMPS-spektrometer/partikelstørrelsesspektrometer102 -108
Prøvetagning på membranoverfladen i forbindelse med et mikroskop0 -103

Den mest anvendte testmetode til måling af indholdet af faste partikler udføres ved at tælle partiklerne ved hjælp af en laserpartikeltæller. Sensorerne kan nemt tilsluttes trykluftsystemet via en kugleventil eller en lynkobling og analyserer kontinuerligt luften. Nøjagtigheden påvirkes af størrelsen på den anvendte laserdiode og optik samt flowhastigheden gennem enheden. Jo større luftmængde, der kan analyseres på et givet tidspunkt, jo højere nøjagtighed opnås.

Nogle laserpartikeltællere måler kun op til en partikelstørrelse på 0,3 μm (mikrometer). Dette er ikke tilstrækkeligt for fødevareindustrien, da partikelstørrelser ned til 0,1 μm skal registreres for at bestemme ISO 8573-klassen.

Partikeltæller PC 400

Den højpræcise, optiske partikeltæller PC 400 måler partikler fra en størrelse på 0,1 μm og er derfor velegnet til overvågning af trykluftkvalitet klasse 1 (ISO 8573).

Kernen i målingen af trykluftkvaliteten er dataoptageren DS 500, hvor måledataene fra sensorerne for restolie, partikler og restfugt måles og dokumenteres. De målte værdier vises grafisk på det 7" store farvedisplay.

Kurverne siden målingens start kan ses med en enkel fingerbevægelse. Den integrerede datalogger gemmer de målte værdier sikkert og pålideligt. Grænseværdien kan indtastes frit for hver målt parameter. Der er 4 alarmrelæer til rådighed til at signalere, når grænseværdierne overskrides. DS 500 kan valgfrit udstyres med op til 12 sensorindgange.

DS 500 har en Ethernet-grænseflade og en RS485-grænseflade til tilslutning til systemer på højere niveau. Kommunikationen foregår via Modbus-protokollen.