Monitor en línea de heavy metal atmosférico
El Monitor Atmosférico en Línea de Metales Pesados es una solución avanzada para el monitoreo de la calidad del aire, diseñada para la medición continua y confiable de partículas en suspensión y contenido de metales pesados atmosféricos. Integra tecnología de fluorescencia de rayos X (XRF) de fusión, detección por absorción de rayos β y un sistema automático de enriquecimiento de partículas en el aire para ofrecer resultados de medición estables, repetibles y precisos. Desarrollado para el monitoreo ambiental a largo plazo, el sistema cumple con el método estándar IO-3.3 de la EPA de EE. UU., lo que lo hace ideal para programas de monitoreo regulatorio, instituciones de investigación y aplicaciones de evaluación ambiental.
Este analizador proporciona una medición precisa de la concentración másica de partículas en el aire, a la vez que determina la composición elemental de las partículas recolectadas. Es capaz de detectar trazas de metales pesados como plomo, cadmio, cromo y arsénico, además de monitorizar la concentración de material particulado (PM). Diseñado para una operación eficiente y estable, el sistema funciona de forma totalmente automatizada y sin supervisión, lo que permite la recopilación de datos consistente durante largos periodos de monitorización con mínima intervención manual.
Puntos clave
- Monitoreo continuo en línea de metales pesados atmosféricos y material particulado
- Concentración de masa de PM combinada y análisis elemental en un solo sistema
- Alta sensibilidad para la detección de metales pesados a nivel de trazas
- Diseñado para un funcionamiento a largo plazo, estable y sin supervisión.
- Adecuado para estaciones de monitoreo fijas e implementaciones de monitoreo móvil.
Aplicación
- Monitoreo en línea de metales pesados PM2.5
- Monitoreo en línea de metales pesados en gases de combustión
- Respuesta de emergencia a accidentes por contaminación por humo
- Controles puntuales de emisiones de gases de combustión de las empresas
- Monitoreo en línea de la radiación nuclear en estaciones de monitoreo de radiación
- Detección de metales pesados después de la incineración de residuos sólidos o de desechos
- Detección rápida de metales pesados en los gases de escape de los automóviles
- Evaluación ambiental y licenciamiento
- Identificación y trazabilidad de fuentes de contaminación, predicción de la contaminación y alerta temprana
- Detección de experimentos de campo y aplicación de la ley
Explicación del proceso de fluorescencia de rayos X
Cuando se bombardea una muestra con rayos X, la energía excita los átomos que se encuentran en su interior, lo que produce fluorescencia de rayos X. Esto ocurre cuando los rayos X expulsan electrones internos de las capas K y L de un átomo. Las vacantes resultantes se llenan con electrones externos con mayor energía, que liberan el exceso de energía en forma de fluorescencia de rayos X al pasar a orbitales de menor energía.
Estas líneas de rayos X emitidas sirven como firmas únicas de los elementos, como huellas dactilares, y no se ven afectadas por la valencia química del átomo. La intensidad de la radiación emitida se correlaciona directamente con la concentración del elemento específico en la muestra.
Configuration
El analizador atmosférico en línea de metales pesados incluye un sistema de enriquecimiento de partículas en el aire, un sistema de película en espiral, un módulo de detección por absorción de rayos β, un sistema de análisis XRF y un sistema de control computarizado. A excepción del cortador de partículas y la bomba de muestreo, todo el sistema se encuentra en una única caja compacta, lo que garantiza un transporte cómodo y una instalación sencilla.
Principio técnico
El analizador en línea de metales pesados atmosféricos utiliza un sistema de muestreo de flujo constante de precisión para garantizar un control preciso del volumen de aire recolectado. Las partículas del aire se enriquecen a través de una membrana de filtro y se utiliza el método de absorción de rayos β para detectar la concentración de partículas en la membrana de filtro, y la concentración de partículas en el aire se indica como C1 (μg/m³).
Luego se aplica la tecnología de fluorescencia de rayos X para detectar el contenido elemental en las partículas, lo que proporciona la concentración del elemento en el aire como C2 (ng/m³). Al combinar las mediciones de concentración de partículas y la concentración elemental, la concentración másica de elementos en las partículas (C3) se calcula como:
C3 = (C2 / C1) * 10³ (ppm)
Además, el contenido porcentual de elementos en materia particulada (P) se calcula como:
P = (C2 / C1) * 10⁻³ * 100%
Imagen funcional del trabajo
Característica de rendimiento
- Detección precisa de metales pesados: El analizador mide con precisión el contenido de diversos metales pesados, como plomo, cadmio, cromo y arsénico, con un límite de detección de hasta 0.01 ng/m³. Se pueden personalizar los modelos de elementos para satisfacer las necesidades del usuario.
- Chasis e instalación: La unidad principal está alojada en un chasis estándar internacional de 19", lo que permite su instalación en vehículos de monitoreo móviles o en gabinetes estándar en estaciones aéreas automatizadas.
- Alta confiabilidad y estabilidad: El instrumento está diseñado para una alta confiabilidad y estabilidad operativa, con diagnóstico inteligente de fallas y capacidades de autocorrección.
- Módulo de calibración incorporado: El sistema cuenta con un módulo de calibración integrado que calibra automáticamente las coordenadas horizontales y verticales del espectro XRF. La frecuencia de calibración es ajustable y una fuente de estándar interno de metal específico garantiza el control de calidad automático y las funciones de alarma.
- Control de flujo y calibración: El control preciso de las condiciones de flujo muestreadas se logra a través de un controlador de flujo másico, sensores de temperatura y presión, con capacidades de calibración automática de flujo.
- Transmisión de datos y monitoreo remoto: El analizador admite múltiples modos de transmisión de datos, incluidos RS232/485, USB, GPRS, ADSL y Ethernet, lo que permite la transmisión remota, el monitoreo y la inspección de parámetros operativos, estados y datos.
- Protección de radiación: El sistema incluye medidas profesionales de protección radiológica, garantizando que no haya fugas de radiación en todas las direcciones durante las mediciones.
- Pruebas no destructivas: El sistema realiza pruebas no destructivas y se pueden almacenar muestras de película filtrante para su posterior análisis.
- Muestreo y análisis programables: El analizador permite tiempos de muestreo y análisis programables, ofreciendo flexibilidad en la operación.
El sistema se puede instalar en un vehículo de monitoreo móvil, lo que lo hace ideal para el monitoreo de emergencia y la detección rápida de accidentes repentinos de contaminación ambiental.
Sistema de enriquecimiento de partículas del aire
El sistema se compone principalmente de un cortador de partículas, un DHS (sistema de calentamiento dinámico), una cinta de papel de filtro y una bomba de muestreo, lo que garantiza un funcionamiento confiable y eficiente.
Cortadora de partículas
El sistema incluye tres tipos de cortadores de material particulado (TSP, PM10 y PM2.5) que se pueden seleccionar según las necesidades del usuario. Estos cortadores permiten la clasificación y el análisis de metales pesados en partículas de diversos tamaños. La configuración se optimiza aún más con un sensor de temperatura y humedad exterior, con una pantalla de rejilla y un aislador de protección contra rayos para un funcionamiento fiable en diversas condiciones.
Sistema de calefacción dinámica (DHS)
El DHS regula dinámicamente la temperatura del aire muestreado para controlar su humedad, eliminando eficazmente el impacto de la humedad en la precisión de la prueba.
Bomba de muestreo
El sistema cuenta con una bomba de diafragma de alta eficiencia con un caudal máximo de 20 L/min y un nivel de vacío mínimo de 0.5 Pa, lo que garantiza un rendimiento de muestreo confiable y preciso.
Sistema de membrana en espiral
El sistema consta principalmente de un motor de película capilar, un motor receptor de película, una varilla guía, una membrana de filtro de PTFE y otros componentes esenciales que garantizan un funcionamiento eficiente.
El sistema utiliza una película de filtro de PTFE especializada, que se diferencia de las películas de filtro de cuarzo, fibra de vidrio o cloruro de polivinilo convencionales que se utilizan normalmente para la medición de partículas. Esta película de filtro no contiene metales pesados, lo que reduce el fondo de la medición y ofrece la resistencia suficiente para un rendimiento fiable.
Módulo de detección de absorción de rayos β
Las partículas PM2.5 se recogen en un papel de filtro y se dirige un haz de rayos beta a través del filtro y las partículas. A medida que los rayos pasan, se atenúan por dispersión, siendo el grado de atenuación directamente proporcional al peso de las partículas PM2.5. Al medir la atenuación de los rayos, se puede calcular con precisión el peso de las partículas PM2.5.
El sistema utiliza una fuente radiactiva de 14C de baja energía, elegida por su estabilidad, seguridad y durabilidad. Su nivel de actividad generalmente está por debajo del valor exento, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de seguridad radiactiva.
Sistema de control por computadora
Las partículas PM2.5 se recogen en un papel de filtro y se dirige un haz de rayos beta a través del filtro y las partículas. A medida que los rayos pasan, se atenúan por dispersión, siendo el grado de atenuación directamente proporcional al peso de las partículas PM2.5. Al medir la atenuación de los rayos, se puede calcular con precisión el peso de las partículas PM2.5.
El sistema utiliza una fuente radiactiva de 14C de baja energía, elegida por su estabilidad, seguridad y durabilidad. Su nivel de actividad generalmente está por debajo del valor exento, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de seguridad radiactiva.
Sistema de análisis XRF
El sistema de análisis de fluorescencia de rayos X consta principalmente de un tubo de rayos X de baja potencia, un detector de fluorescencia de rayos X, un dispositivo de conmutación de múltiples filtros, un dispositivo de calibración automática de cero, un analizador digital multicanal y un software de análisis, lo que garantiza un análisis elemental preciso y eficiente.
El software de análisis presenta un diseño modular jerárquico avanzado, que ofrece funciones potentes y flexibles para la configuración, calibración, almacenamiento, visualización, consulta, análisis y transmisión de datos.
Plataforma inteligente
Al analizar los componentes principales y las correlaciones elementales a través del sistema XRF, el proceso proporciona una base más precisa para la trazabilidad de la contaminación y el análisis de fuentes.
El sistema permite el monitoreo continuo en línea y en tiempo real de la concentración y tendencias de elementos metálicos pesados en material particulado (PM2.5), proporcionando datos esenciales para evaluar las emisiones contaminantes y la calidad del aire.
El sistema permite realizar pruebas colaborativas integradas de la concentración de partículas en el aire y de los niveles de metales pesados atmosféricos, a menudo utilizados para analizar el valor de fondo, la actividad ambiental y las fuentes de metales pesados.
Fuente de alimentación de trabajo | 220 VCA ±10 %, 50 Hz ±1 Hz (110 V también disponible) |
Medición de la temperatura ambiente | -40 ~ 50 ℃ |
Medición de la humedad ambiental | 0% RH ~ 90% HR |
Temperatura de funcionamiento de la unidad principal | 0 40 ℃ ℃ ~ |
Humedad del entorno de funcionamiento de la unidad principal | 30% RH ~ 60% HR |
Tamaño | 435 × 510 × 660 mm （L × W × H） |
camino al trabajo | Monitoreo automático continuo; Un año de funcionamiento sin problemas y función de autorrecuperación |
Estándares aplicables | HM: Método estándar IO-3.3 de la EPA de EE. UU. "Determinación de metales pesados en partículas ambientales mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X" PM: HJ653-2013 "Requisitos técnicos y métodos de detección del sistema de monitoreo continuo de partículas en el aire ambiente (PM10 y PM2.5)" |
El modo de control | Control por computadora con funciones de autodiagnóstico y configuración, monitoreo de estado en tiempo real y almacenamiento de datos a largo plazo de más de diez años. |
Fácil de usar | Interfaz de pantalla táctil en inglés que muestra el flujo de muestreo, el tiempo de muestreo, el estado de la medición, la concentración de metales pesados y las curvas de tendencia. Admite instalación en gabinete o en camión móvil. |
Instalación | 1. Concentración másica de TSP/PM10/PM2.5 2. Monitoreo simultáneo de Pb, Cd, Hg, As y hasta 30 elementos (ampliable según los requisitos del usuario) |
Indicadores de seguimiento | HM: 0-100 μg/m3 PM: 0-10 mg/m3 |
Rango de medición | HM: 10 pg/m3 (tiempo de muestreo 1H, caudal 20L/min) PM: <0.5 μg/m3 (promedio de 24 horas) |
Límite de detección | HM: ＜15% (Pb, Cd, As, tiempo de muestreo 4H) PM: ±5 μg/m3 (en 24H) |
