Appareils de mesure de la poussière
Macrotec propose une gamme d’appareils de mesure de la poussière. Nos services complets comprennent l’ingénierie et la conception des exigences en matière de surveillance des processus, la sélection des équipements, l’installation, la formation, la mise en service, la maintenance et la surveillance à distance. Ces systèmes sont essentiels pour les industries qui s’engagent à respecter les réglementations environnementales et à optimiser leur efficacité opérationnelle.
La préservation efficace de l’environnement dépend de la capacité à détecter et à quantifier avec précision les émissions de poussières et de particules. Cette importance découle de l’impact considérable que les particules de poussière, en particulier celles provenant de sources industrielles, ont à la fois sur la santé humaine et sur les écosystèmes naturels. En outre, la surveillance des particules en suspension dans l’air à l’intérieur des bâtiments est de plus en plus importante. La vaste gamme de produits SICK répond aux besoins des petites et grandes plages de mesure et des différentes tailles de conduits de gaz, offrant des solutions adaptées aux tâches de mesure difficiles telles que l’analyse de la poussière dans les gaz humides. Les appareils qui ont été soumis à des tests d’adéquation et qui sont dotés de contrôles automatisés du zéro et du point de référence font également partie de l’offre. Certains modèles sont dotés d’options avancées telles que le contrôle de la contamination ou l’auto-ajustement automatique, ce qui renforce encore les capacités robustes des appareils de mesure de la poussière de SICK.
Le choix entre les méthodes de mesure de la lumière diffusée et de la transmittance pour détecter les concentrations de poussière dépend des conditions environnementales spécifiques. Dans la mesure de la transmittance, le principe consiste à mesurer la réduction de l’intensité d’un faisceau lumineux, qui se produit en raison de l’absorption de la lumière par des particules. D’autre part, la mesure de la lumière diffusée offre deux approches : la diffusion vers l’arrière et la diffusion vers l’avant. La diffusion vers l’arrière mesure la lumière réfléchie par les particules, tandis que la diffusion vers l’avant repose sur la mesure de la lumière diffusée, réfractée ou diffractée dans la direction où la lumière est initialement projetée. SICK intègre toutes ces techniques de mesure dans sa gamme d’appareils de mesure de la poussière, garantissant une adaptation optimale aux diverses exigences des différentes tâches de mesure.
Mesure de la lumière diffusée
Dans la technique de mesure de la lumière diffusée, les particules présentes dans un mélange de gaz diffusent la lumière rayonnée, qui est ensuite captée par un détecteur sensible. Cette méthode est particulièrement efficace pour mesurer les faibles concentrations de poussières, même celles inférieures à 1 mg/m³. En fonction des exigences spécifiques du système et des caractéristiques des particules, la diffusion vers l’avant ou vers l’arrière peut être utilisée. Les deux approches donnent des résultats stables et reproductibles, qui ne sont pas affectés par les variations de la vitesse du gaz, de l’humidité ou de la charge électrique des particules de poussière. SICK, en tant que fabricant expérimenté, propose des appareils de mesure de la poussière qui utilisent à la fois des techniques de diffusion vers l’avant et vers l’arrière.
1. Diffusion vers l’arrière
La lumière est irradiée dans le conduit de mesure et le rayonnement réfléchi par les particules est mesuré. Il convient aux conduits de gaz de grande taille et fournit des résultats de mesure représentatifs, même en cas de distribution inhomogène des poussières.
2. Diffusion vers l’avant
Le dispositif de mesure de la poussière mesure la diffusion de la lumière par les particules dans la direction de diffusion du faisceau lumineux de mesure. La mesure s’effectue dans l’interstice d’une sonde de mesure dans le conduit de gaz. En raison du volume de mesure réduit, ce principe de mesure est également adapté aux conduits de gaz d’un diamètre inférieur à 0,5 m.
Diffusion de la lumière sur les particules
Une source lumineuse située dans le conduit de mesure émet de la lumière qui est diffusée par les particules du mélange gazeux et détectée par un récepteur sensible. L’intersection du faisceau transmis et du champ de vision du récepteur constitue le volume de mesure à l’intérieur du conduit de gaz. L’intensité de la lumière diffusée, qui est directement proportionnelle à la concentration de poussière, reste constante quelle que soit la distance de mesure. Cependant, cette intensité est influencée non seulement par la quantité et la taille des particules, mais aussi par leurs propriétés optiques. La mesure précise de la concentration de poussière nécessite donc un étalonnage du système.
Avantages de la diffusion vers l’avant et vers l’arrière
La méthode de rétrodiffusion consiste à projeter de la lumière dans le conduit et à mesurer la lumière réfléchie par les particules. Cette méthode est bien adaptée aux conduits de grande taille et permet d’obtenir des mesures fiables, même en cas de répartition inégale des poussières. Il est également doté d’une fonction de suppression de l’arrière-plan afin d’éliminer les interférences provenant d’autres sources lumineuses.
La diffusion vers l’avant, en revanche, mesure la lumière diffusée dans la direction de la diffusion du faisceau lumineux. Cette mesure s’effectue dans un espace de sonde à l’intérieur du conduit de gaz. En raison de son volume de mesure réduit, il convient également aux conduits de gaz dont le diamètre est inférieur à 0,5 mètre.
Les deux méthodes sont efficaces pour des concentrations de poussières faibles à très faibles et présentent l’avantage supplémentaire de ne nécessiter l’installation que d’un seul côté du conduit de gaz.
Mesure dans les gaz humides
Pour une mesure précise de la poussière dans des gaz humides, il est nécessaire de sécher les particules, car l’humidité peut fausser les résultats. Le dispositif prélève un échantillon de gaz à l’aide d’une sonde, tout en garantissant que la mesure n’est pas affectée par le débit de gaz dans le conduit. Un cyclone thermique sèche les particules, puis la concentration de poussière est mesurée. La diffusion vers l’avant est privilégiée dans ce contexte en raison de son volume de mesure minimal. Le gaz d’échantillonnage est transporté par un système d’éjecteur sans pièces mobiles, ce qui garantit une maintenance réduite. Dans des scénarios tels que l’industrie des engrais, où le gaz peut contenir des solutions salines, un rinçage à contre-courant est disponible en option pour réduire davantage les besoins de maintenance.
SICK™ CHASSEUR DE POUSSIÈRE-SB30
SICK™ DUSTHUNTER T200
SICK™ FWE200DH
Mesure de la transmittance
La technologie de mesure de la transmittance fonctionne en détectant la réduction de l’intensité lumineuse causée par les particules de poussière. Les appareils basés sur cette technologie sont particulièrement efficaces pour les concentrations de poussières moyennes à élevées et sont bien adaptés à une utilisation dans les grands conduits de gaz. Ils trouvent des applications dans la surveillance des émissions et des processus, ainsi que dans la surveillance de la qualité de l’air intérieur. Ces appareils mesurent sur tout le diamètre du conduit de gaz, ce qui permet de compenser toute distribution inégale des particules et d’obtenir des résultats de mesure très représentatifs. L’avantage de ces dispositifs est qu’ils ne s’étendent pas dans le conduit de gaz, ce qui évite tout contact direct avec des gaz de traitement potentiellement agressifs.
Ils sont également dotés d’une fonction optionnelle de correction de la contamination, qui s’adapte à l’encrassement progressif des surfaces optiques. Les résultats des mesures peuvent être affichés sous différentes formes, notamment la concentration de poussière, la transmittance, l’absorbance et l’opacité.
Principe de la mesure de la transmittance
Dans la mesure de la transmittance, un faisceau lumineux traverse un mélange de gaz et de particules, son intensité étant diminuée par les particules présentes. Plus le nombre de particules sur le trajet de la lumière est élevé, plus l’atténuation de la lumière est importante. L’appareil calcule la transmission et l’absorbance en comparant l’intensité de la lumière reçue, qui a été atténuée, à celle de la lumière originale, non atténuée. L’absorbance est directement proportionnelle à la concentration de poussière. Dans les appareils de mesure du facteur de transmission de SICK, la lumière provenant de la source est renvoyée vers un récepteur très sensible par un réflecteur placé en face, ce qui permet de doubler la distance de mesure et d’améliorer la sensibilité de l’appareil.
Impact des propriétés des particules
Si les propriétés des particules ont un impact moindre sur la mesure de la transmittance par rapport à la mesure de la lumière diffusée, la taille des particules joue toujours un rôle crucial. Une mesure précise nécessite donc un étalonnage. La solution de SICK pour la mesure du facteur de transmission permet de résoudre les problèmes liés à la distribution inégale des particules dans le conduit de gaz, car le faisceau de mesure couvre l’ensemble du conduit. La vaste expérience de SICK et sa connaissance des applications font partie intégrante de la conception de ses appareils de mesure.
Adaptation à différents diamètres de conduites de gaz
SICK propose des solutions de mesure pour une large gamme de diamètres de conduits de gaz, des petits conduits de 0,5 m aux grands conduits de 50 m. En particulier dans les grandes gaines, des facteurs tels que la pression latérale du vent ou les variations de température peuvent entraîner une déformation de la gaine. Pour éviter tout désalignement de l’axe optique qui pourrait en résulter, une fonction optionnelle d' »auto-alignement automatisé » est disponible. Cette fonction surveille et corrige en permanence l’orientation des composants optiques, garantissant ainsi un alignement précis du faisceau. En outre, SICK fournit des plaques de brides appropriées en tant qu’accessoires pour s’adapter aux différents matériaux et épaisseurs de parois des conduits de gaz.
SICK™ CHASSEUR DE POUSSIÈRE-SP100
SICK™ DUSTHUNTER T200
SICK™ Combiprobe CP100
Appareils de mesure de la poussière de Macrotec et SICK
Pour réaliser efficacement une tâche de mesure, il est essentiel de prendre en compte une série de facteurs et d’exigences qui vont au-delà du simple choix de la bonne technologie de mesure. Plus ces exigences sont comprises et définies de manière précise et exhaustive, plus la mise en œuvre de la tâche de mesure sera fiable et rentable. Cela vaut non seulement pour la phase d’acquisition, mais aussi pour toute la durée de vie de la technologie de mesure.
SICK se distingue à cet égard par sa large gamme de produits et ses technologies de mesure éprouvées, soutenues par des décennies d’expérience et des milliers d’installations.
Diamètre du conduit de gaz
Le diamètre du conduit de gaz où les mesures sont effectuées est un facteur critique dans le choix des appareils de mesure appropriés. Pour les conduits de gaz de grande ou de très grande taille, des appareils capables de mesurer dans un espace plus grand, tels que ceux de la série DUSTHUNTER SB ou, pour les concentrations de poussières très élevées, les versions à conduit transversal de la série DUSTHUNTER T, sont nécessaires pour garantir des mesures représentatives. Pour les conduits de gaz plus petits, des appareils avec un volume de mesure limité comme le DUSTHUNTER SP sont appropriés.
Température du processus
Pour les températures plus élevées, il est nécessaire d’utiliser des appareils qui ne font pas saillie dans le conduit de gaz, comme les versions DUSTHUNTER SB avec diffusion arrière ou les appareils de mesure de la transmittance DUSTHUNTER T. Les types de DUSTHUNTER SP sont plus appropriés pour des températures plus basses. Dans les conditions où le point de rosée est bas, entraînant des environnements humides dans le conduit de gaz, l’appareil de mesure de la poussière extractive FWE200DH est le choix idéal.
Moyen de mesure
Pour les milieux de mesure agressifs, les appareils à lumière diffusée sans contact de la série DUSTHUNTER SB ou les appareils à conduit transversal de la série DUSTHUNTER T sont particulièrement adaptés. Les appareils DUSTHUNTER T sont efficaces pour les milieux inhomogènes, car ils mesurent dans un volume relativement important, ce qui permet d’obtenir des résultats représentatifs. Le FWE200DH est la meilleure option pour les gaz humides, tandis que le DUSTHUNTER SP100 ou SP30 est utilisé pour les milieux moins difficiles.
Concentration de poussières
Pour les faibles concentrations de poussière jusqu’à environ 200 mg/m³, les appareils à lumière diffusée des séries DUSTHUNTER SB et SP sont idéaux. Pour des concentrations plus élevées, jusqu’à environ 10 000 mg/m³, les appareils à transmittance DUSTHUNTER T sont plus appropriés. Le DUSTHUNTER C200, qui combine la mesure de la transmittance et de la lumière diffusée, est utilisé lorsque les concentrations de poussières varient fortement, par exemple en cas de changement de combustible.
Fonctions d’essai
Tous les appareils de mesure de la poussière SICK sont équipés en standard d’un contrôle automatique du zéro et du point de référence, comme l’exigent des normes telles que la norme EN 14181. Les appareils de milieu et de haut de gamme comprennent un système intégré de contrôle de la contamination des surfaces optiques. Les modèles DUSTHUNTER SB50 et SB100 sont également dotés d’un système automatisé de suppression de l’arrière-plan, tandis que les modèles DUSTHUNTER T100 et T200 sont dotés d’un système intégré d’auto-alignement des éléments optiques.
Agréments
Les émissions de poussières sont réglementées dans de nombreux pays, ce qui nécessite une technologie de mesure approuvée pour la surveillance.
SICK fournit des appareils conformes aux normes et réglementations en vigueur, telles que EN 15267, EN 15859, MCERTS, ainsi qu’aux normes de l’EPA américaine et de la GOST russe.
Des types Ex testés sont disponibles pour les environnements potentiellement explosifs, conformément à la directive 2014/34/EU (ATEX).
Propriétés des particules
La poussière varie considérablement en termes de taille, de forme, de couleur, de matériau, de densité et de propriétés spécifiques telles que l’abrasivité ou l’adhésivité. Il peut s’agir de particules relativement uniformes, comme la poussière de charbon, ou de mélanges très hétérogènes, comme la poussière domestique, qui contient toute une série de substances.
Impact des propriétés des particules sur les mesures
Pour mesurer avec précision la concentration de poussières et de particules, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment le choix d’un point de mesure approprié pour obtenir des résultats représentatifs.
La vitesse des gaz, les conditions d’écoulement, les propriétés des particules, la concentration et l’humidité sont autant d’éléments cruciaux pour choisir le bon principe de mesure. En outre, le procédé et les conditions ambiantes telles que la corrosivité, la température et les types de particules dans le procédé sont des considérations vitales qui nécessitent une grande expérience dans la sélection de la technologie de mesure appropriée.
Nos produits comprennent les incinérateurs, les crémateurs, la récupération de l’or, la filtration des gaz chauds, les réservoirs de stockage d’eau chaude et la récupération de l’énergie des déchets.
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