Măsurarea calității aerului comprimat în conformitate cu ISO 8573-1

Aerul comprimat este un mediu costisitor, dar și indispensabil în producția industrială automatizată. Acest lucru face cu atât mai important pentru utilizatori să urmărească întotdeauna calitatea sistemului lor de aer comprimat.

ISO 8573 este un standard recunoscut la nivel internațional care definește cei mai importanți contaminanți din aerul comprimat. Implementarea acestui standard sprijină testarea precisă a celor mai importanți contaminanți din aerul comprimat - particule, apă, gaz, contaminanți microbiologici și de ulei.

Unele dintre aceste metode necesită ca probele să fie analizate într-un laborator. Acest lucru implică întotdeauna întârzieri de timp și oferă clientului doar o imagine medie pe perioada măsurată și nu este întotdeauna practic.

Așadar, cum măsurăm acești contaminanți în condiții de funcționare zilnică, în condiții reale?

CS INSTRUMENTS oferă soluții personalizate pentru monitorizarea staționară și mobilă. Alarmele pot fi utilizate pentru a semnala că sunt necesare lucrări de întreținere la sistemul de tratare a aerului comprimat (uscător și filtru), astfel încât uleiul, apa și particulele să nu pătrundă în rețeaua de aer comprimat. Acest lucru, la rândul său, reduce riscul de contaminare a produselor finale și crește fiabilitatea procesului și durata de viață a componentelor pneumatice.

ISO 8573 este alcătuită din următoarele părți, care sunt rezumate sub titlul general "Calitatea aerului comprimat"

ISO 8753-1: Impurități și clase de curățenie
ISO 8753-2: Metoda de testare a conținutului de aerosoli de ulei
ISO 8753-3: Metoda de testare pentru măsurarea umidității
ISO 8753-4: Metoda de testare a conținutului de particule solide
ISO 8753-5: Metode de testare a conținutului de vapori de ulei și de solvenți organici
ISO 8753-6: Metoda de testare a conținutului de poluanți gazoși
ISO 8753-7: Metoda de testare a conținutului de contaminare microbiologică viabilă
ISO 8753-8: Metoda de testare a conținutului de particule solide prin concentrație masică
ISO 8753-9: Metoda de testare a conținutului de apă lichidă

ISO 8573-1:2010 Clasa	Ulei	Apă	Particule solide
	Conținut total de ulei (aerosol lichid și ceață)	Punct de rouă la presiune Vapori	Numărul maxim de particule pe m3
	mg/m3	Punct de rouă la presiune Vapori	0,1 - 0,5 μm	0,5 - 1 μm	1 - 5 μm
0	După cum specifică utilizatorul aparatului, cerințe mai stricte decât clasa 1
1	0,01	<= -70 °C	<= 20.000	<= 400	<= 10
2	0,1	<= -40 °C	<= 400.000	<= 6.000	<= 10
3	1	<= -20 °C	-	<= 90.000	<= 1.000
4	5	<= +3 °C	-	-	<= 10.000
5	-	<= +7 °C	-	-	<= 100.000
6	-	<= +10 °C	-	-	-
7	-	-	-	-	-
8	-	-	-	-	-
9	-	-	-	-	-
x	-	-	-	-	-

În acest editorial, ne concentrăm asupra metodelor inline pentru detectarea continuă a aerosolilor de ulei, a umidității și a particulelor (inclusiv a contaminanților microbiologici).

Conținutul de aerosoli de ulei

În ceea ce privește ISO 8573-2, sunt autorizate diferite metode de testare pentru măsurarea conținutului de aerosoli de ulei.

Tabelul următor a fost preluat din documentul standard ISO 8573-2. Următoarele metode de măsurare corespund unui eșantion prelevat în timp, astfel încât rezultatele pot fi utilizate doar în scopul validării.

Parametrii	Metoda A - Flux complet	Metoda B - curgere completă	Metoda B2 - curgere parțială
Domeniul de contaminare	1 mg/m3 până la 40 mg/m3	0,001 mg/m3 până la 10 mg/m3	0,001 mg/m3 până la 10 mg/m3
Max. Viteza maximă în filtru	A se vedea 7.1.2.10	1 m/s	1 m/s
Sensibilitate	0,25 mg/m3	0,001 mg/m3	0,001 mg/m3
Precizie	± 10% din valoarea reală	± 10% din valoarea reală	± 10% din valoarea reală
Max. Temperatură max.	100 C°	40 C°	40 C°
Timp de testare (tipic)	50 h până la 200 h	2 min până la 10 h	2 min până la 10 h
Structura filtrului	Filtru cu linie de coalescență	Membrană cu trei straturi	Membrană cu trei straturi

Pentru măsurători online care oferă utilizatorului un afișaj continuu și, de asemenea, o indicație a vârfului de contaminare, se utilizează sisteme de măsurare moderne, cum ar fi tehnologiile de senzori PID. Acești senzori oferă o măsurare permanentă și foarte precisă a vaporilor de ulei prin utilizarea metodei Photo Ion Detector (PID).

Senzorii pot fi conectați cu ușurință la sistemul de aer comprimat prin intermediul unei supape cu bilă sau al unui cuplaj rapid și analizează continuu aerul. Stabilitatea pe termen lung poate fi asigurată prin utilizarea unui catalizator care arde orice hidrocarburi din aer, ceea ce face ca aerul curat să fie ideal pentru calibrarea punctului zero în timpul funcționării.

Valorile măsurate sunt continue, pot fi înregistrate și pot declanșa alarme în cazul în care valorile limită sunt depășite. Acest lucru oferă avantaje semnificative față de metodele de măsurare temporare

Măsurarea uleiului rezidual - OIL-Check 400

Oil-Check 400 permite măsurarea permanentă și foarte precisă a conținutului rezidual de vapori de ulei de la 0,001 mg/m3 la 2,5 mg/m3. Valoarea minimă măsurată de 0,001 mg/m3 înseamnă că poate fi monitorizată clasa 1 de calitate a aerului comprimat (ISO 8573-1). Acest lucru înseamnă că întregul interval de măsurare poate fi monitorizat cu Oil-Check 400.

ISO 8573-3 se referă la metodele de testare pentru măsurarea umidității. Tabelul următor a fost preluat din documentul standard ISO 8573-3:

Tabelul 1 - Metode de testare pentru măsurarea umidității aerului

Metode de măsurare clasificate în funcție de precizia de măsurare		Precizia de măsurare ±°C	Intervalul de umiditate specificat ca punct de rouă la presiune °. ° C.								Observație
Metoda	Tabelul		-80	-60	-40	-20	0	+20	+40	+60
Spectroscopic	2	a									Limita de detecție pentru vaporii de apă este de aproximativ 0,1 x 10-6 până la 1 x 10-6 b
Condensare	3 și 4	0,2 până la 1,0
Substanțe chimice	5	De la 1,0 la 2,0
Electricitate	6, 7 și 8	De la 2,0 la 5,0
Psihometru	9	De la 2,0 la 5,0
a Precizia de măsurare nu este încă disponibilă în grade Celsius. b Fracțiune de volum. c Punct de rouă la presiune în ISO 7183.

Metodele de spectroscopie și de condensare sunt foarte precise, dar și foarte costisitoare atunci când sunt utilizate ca soluții de măsurare continuă. Metodele chimice și psihometrele sunt eșantioane aleatorii care nu pot fi utilizate pentru măsurători continue.

Prin urmare, metoda cea mai frecvent utilizată pentru măsurarea umidității și a temperaturilor punctului de rouă este metoda electrică. Cei mai frecvent utilizați senzori din această categorie sunt senzorii care măsoară modificarea capacității la diferite umidități. Acest lucru se datorează faptului că acești senzori oferă cel mai mare domeniu de măsurare cu precizii și repetabilități foarte mari.

De asemenea, acești senzori pot fi instalați cu ușurință prin intermediul unei supape cu bilă sau al unui cuplaj rapid și oferă măsurători continue care pot fi înregistrate și/sau utilizate pentru a declanșa alarme atunci când sunt depășite valorile limită.

Umiditate reziduală - Senzor punct de rouă FA 510

FA 510 măsoară punctul de rouă sub presiune până la -80°Ctd. Și în acest caz, măsurarea continuă asigură declanșarea imediată a unei alarme în caz de defecțiune a uscătorului de aer comprimat. Senzorul permite monitorizarea permanentă a uscătorului de aer comprimat.

ISO 8573-4 se referă la metodele de testare a conținutului de particule solide. Tabelul următor a fost preluat din documentul standard ISO 8573-4:

Metoda	Interval de concentrație aplicabil ^particule/m3	Diametrul aplicabil al particulelor solide μm
		< 0,1	0,5	1	< 5
Contor de particule cu laser	0 -¹⁰⁵
Contor de miez de condensare	¹⁰² -¹⁰⁸
Analizator pentru mobilitatea particulelor	-
Spectrometru SMPS/ spectrometru de mărime a particulelor	¹⁰² -¹⁰⁸
Prelevarea de probe pe suprafața membranei în combinație cu un microscop	0 -¹⁰³

Cea mai frecvent utilizată metodă de testare pentru măsurarea conținutului de particule solide se realizează prin numărarea particulelor cu ajutorul unui contor de particule cu laser. Senzorii pot fi conectați cu ușurință la sistemul de aer comprimat prin intermediul unei supape cu bilă sau al unui cuplaj rapid și analizează continuu aerul. Precizia este influențată de dimensiunea diodei laser și a opticii utilizate, precum și de debitul prin dispozitiv. Cu cât este mai mare volumul de aer care poate fi analizat la un moment dat, cu atât mai mare este precizia obținută.

Unele contoare de particule cu laser măsoară doar până la o dimensiune a particulelor de 0,3 μm (micrometri). Acest lucru nu este suficient pentru industria alimentară, deoarece trebuie detectate particule cu dimensiuni de până la 0,1μm pentru a determina clasa ISO 8573-1.

Contor de particule PC 400

Contorul optic de particule de înaltă precizie PC 400 măsoară particule cu o dimensiune de 0,1 μm și, prin urmare, este potrivit pentru monitorizarea aerului comprimat de clasa de calitate 1 (ISO 8573-1).

În centrul măsurării calității aerului comprimat se află înregistratorul fără hârtie DS 500, unde sunt măsurate și documentate datele de măsurare de la senzorii pentru ulei rezidual, particule și umiditate reziduală. Valorile măsurate sunt afișate grafic pe ecranul color de 7".

Curbele de la începutul măsurătorii pot fi vizualizate cu o simplă mișcare a degetelor. Înregistratorul de date integrat stochează valorile măsurate în mod sigur și fiabil. Valoarea limită poate fi introdusă în mod liber pentru fiecare parametru măsurat. Sunt disponibile 4 relee de alarmă pentru semnalizarea la depășirea valorilor limită. DS 500 poate fi echipat opțional cu până la 12 intrări de senzori.

DS 500 are o interfață Ethernet și o interfață RS 485 pentru conectarea la sisteme de nivel superior. Comunicarea are loc prin intermediul protocolului Modbus.