spolupracující organizace

  

 

 

Metody měření – měřící přístroje

1 METODY MĚŘENÍ

Měření koncentrace částic v ovzduší je prováděno jak automatickými přístroji, tak manuálně odběrem částic na filtr a následným zvážením v laboratoři.

1.1 Manuální imisní monitoring
1.1.1 Gravimetrie
Gravimetrie je referenční metodou pro měření částic, proto je velmi důležitá, přestože neposkytuje data on-line a jedná se většinou pouze o 24hodinové odběry. Všechny ostatní metody se musí z metrologického hlediska na gravimetrii coby referenční metodu „navázat“.

Principem gravimetrie je vážení. V přísně sledovaném laboratorním prostředí se nejprve zváží čistý filtr. Ten pak putuje na stanici, kde je jím v odběrovém zařízení prosáván vzduch po dobu 24hodin, přičemž prach obsažený ve vzduchu se zachytí na filtru. Aby docházelo k měření jen určité frakce, jsou odběrová zařízení vybavena speciálními separačními hlavicemi, které umí propusti např. jen prach do velikosti 10 µm (PM10) či do 2,5 µm (PM2,5). Po expozici putuje filtr opět do laboratoře, kde je opět zvážen a rozdíl mezi exponovaným a čistým filtrem nám dává přesné množství prachu na filtru. Výpočtem navážky spolu s množstvím prosátého vzduchu, zaznamenaného odběrovým zařízením, je dosaženo koncentrace částic v ovzduší (µg*m-3).
 

Obr. 1 - Vlevo čisté filtry, vpravo exponované 24hodin venkovnímu ovzduší

 

 

 

Obr. 2 – Odběrové zařízení pro PM10

 

 

Obr. 3 – Analytické váhy pro gravimetrii

 


1.2 Automatizovaný imisní monitoring
1.2.1 Radiometrie
Nejčastěji používanou automatickou metodou měření částic v síti imisního monitoringu je radiometrie. Principem je opět prosávání vzduchu přes filtr, avšak tento filtr (páska) se neváží, ale sonduje se paprskem B-záření. Za filtrem je pak detektor, který měří míru zeslabení paprsku po průchodu filtrem. Čím více je prachu na filtru, tím je intenzita paprsku na detektoru nižší. Tyto analyzátory umí poskytovat data v reálném čase a výsledky měření jsou na internetu či teletextu ihned po naměření.

Obr. 4 – Automatický prachoměr

 

 

1.2.2 Optoelektronická metoda
Další metodou, která je v rámci sítě imisního monitoringu využívaná k měření koncentrace částic je optoelektronická metoda. Ta je založena na orthogonální nefelometrii – zjednodušeně řečeno se proud vzduchu prosvicuje pod úhlem 90° laserovým paprskem. Pokud mu přijde do cesty částice, paprsek nepokračuje přímo, nýbrž se mírně odrazí a úhel pod kterým se odrazí je přímo závislý na velikosti částic. Přístroj tak najednou zaznamená průchod částice (odklonění paprsku) resp. jejich počet a zároveň velikost částic. Matematickými výpočty pak umí vyhodnotit koncentrace PM10, PM2,5 a PM1. Výhodou tohoto přístroje je, že umí změřit více frakcí najednou.


 

Obr. 5 – Princip orthogonální nefelometrie

 

 

 

Obr. 6 – Analyzátor Grimm využívající optoelektronickou metodu