Fidas® 200

EN-zertifiziertes Feinstaubmonitor- und Immissionsmesssystem zur Erfassung von PM2,5 und PM10 zur Installation in einen Messcontainer

EN-zertifiziertes Feinstaubmonitor- und Immissionsmesssystem zur Erfassung von PM2,5 und PM10 zur Installation in einen Messcontainer

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Fidas® 200

EN-zertifiziertes Feinstaubmonitor- und Immissionsmesssystem zur Erfassung von PM2,5 und PM10 zur Installation in einen Messcontainer

Varianten

Beschreibung

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Abb. 1: Fidas® 200

Das Fidas® 200 ist ein Feinstaubmonitor und Immissionsmesssystem zum Zweck der behördlichen Überwachung der Immissionskonzentrationen für Feinstaub. Diese Version ist für die Indooraufstellung an temperaturkontrollierten Orten konzipiert und wird üblicherweise in einen Messcontainer bzw. Messstation eingebaut.

Das Fidas® 200 erlaubt die kontinuierliche und gleichzeitige Erfassung von PM1, PM2,5, PM4, PM10, TSP (PMtot) sowie der Partikelanzahlkonzentration und der Partikelgrößenverteilung im Größenbereich von 180 nm bis 18 µm (weitere nicht zertifizierte Größenbereiche sind auf Anfrage möglich).

Das Fidas® 200 inkl. der Varianten Fidas® 200 S und Fidas® 200 E ist das zurzeit einzige optische Immissionsmesssystem für Online- und simultane PM2,5- und PM10-Messungen an Einzelpartikeln (zählendes Messverfahren), welche nach den Richtlinien VDI 4202-1, VDI 4203-3, DIN EN 12341 (PM10), DIN EN 14907 (PM2,5) und dem EU-Äquivalenzleitfaden eignungsgeprüft und nach den Richtlinien DIN EN 15267-1 und -2 zertifiziert ist. Die Veröffentlichung der Eignungsbekanntgabe des Fidas® 200 erfolgte erstmalig im Bundesanzeiger BAnz AT 02. April 2015 B5 unter Kapitel IV Mitteilung 14, die Veröffentlichung des EN 15267 Zertifikats (veröffentlicht durch TÜV Rheinland und Umweltbundesamt) und des Prüfberichtes erfolgte auf www.qal1.de .

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Abb. 2: EN 15267 Zertifikat für Fidas® 200

Darüber hinaus ist die Messeinrichtung auch nach den aktuellsten Anforderungen in Großbritannien zugelassen und zertifiziert (CAMS & MCERTS for UK particulate matter (Defra Approval)). Das entsprechende Zertifikat ist unter MCERTS/DEFRA Approval einsehbar.

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Abb. 3: MCERTS/DEFRA Approval für Fidas® 200

Das Fidas® 200 verwendet die anerkannte Messtechnik der optischen Lichtstreuung am Einzelpartikel und ist mit einer LED-Lichtquelle mit hoher Lichtintensität (dpmin = 180 nm), hoher Lichtstabilität und langer Lebensdauer ausgestattet. Die Kalibrierung der Messeinrichtungen kann mit Hilfe eines monodispersen Prüfaerosols jederzeit einfach und schnell auch unter Feldbedingungen vor Ort überprüft und gegebenenfalls justiert werden.

Das Fidas® 200 arbeitet mit einem Volumenstrom von ca. 0,3 m3/h und ist mit einem Sigma-2 Probenahmekopf nach VDI 2119-4 ausgestattet, der selbst bei starkem Wind repräsentative Messungen ermöglicht. Das Probenahmesystem mit Trockenstrecke (Intelligent Aerosol Drying System – IADS) verhindert eine Verfälschung der Messung durch Kondensationseffekte bei hoher Luftfeuchtigkeit. Zusätzlich liefert eine Wetterstation zuverlässig Messwerte der Außentemperatur, des Luftdrucks und der relativen Feuchte, auf Wunsch zusätzlich auch Messwerte der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung und des Niederschlages . Es verfügt zusätzlich über einen Filterhalter zum Einlegen eines Planfilters (ø 47 mm oder ø 50 mm). So kann z. B. eine nachträgliche chemische Untersuchung der Zusammensetzung des Aerosols erfolgen.

Das Fidas® 200 bietet vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten und erlaubt sowohl die komplette Fernsteuerung und Fernwartung der Systeme als auch den Datenzugriff online über www.palas.de/de/user. Die Auswertesoftware PDAnalyze Fidas® ermöglicht zusätzlich vielfältige Datenauswertungen (u.a. umfangreiche Statistiken und Mittelwertberechnungen) und bietet Exportmöglichkeiten.

Zusätzlich zu der Indoorversion Fidas® 200, steht auch die Outdoorversion Fidas® 200 S zur Verfügung. Diese ist in ein IP65 Wetterschutzgehäuse integriert und kann daher völlig alleinstehend und unabhängig von einem Messcontainer im Freien betrieben werden.

Aufbau und Funktion

Beim eigentlichen Aerosolsensor handelt es sich um ein optisches Aerosolspektrometer, das über die Streulichtanalyse am Einzelpartikel nach Lorenz Mie die Partikelgröße bestimmt. Die Partikel bewegen sich einzeln durch ein optisch abgegrenztes Messvolumen, das mit Weißlicht homogen ausgeleuchtet ist. Von jedem einzelnen Partikel entsteht ein Streulichtimpuls, der unter einem Winkel von 85° bis 95° erfasst wird. Die Partikelanzahl wird anhand der Anzahl der Streulichtimpulse gemessen. Die Höhe des Streulichtimpulses ist ein Maß für den Partikeldurchmesser.

Durch eine verbesserte Optik, eine höhere Lichtdichte durch eine neue Weißlicht-LED als Lichtquelle und eine verbesserte Signalauswerteelektronik (logarithmischer A/D-Wandler) konnte die untere Detektionsgrenze für die Immissionsmessung bis auf 180 nm gesenkt werden. Dadurch werden insbesondere kleinere Partikel, die insbesondere straßennah in hohen Konzentrationen zu finden sind, sehr viel besser berücksichtigt (siehe Abb. 4).

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Abb. 4: Höhere Empfindlichkeit mit dem Fidas® Feinstaubmesssystem für den Partikelgrößenbereich 0,18 – 18 µm

Je besser die Klassifiziergenauigkeit und das Auflösungsvermögen eines Partikelmessgerätes sind, desto genauer kann die Partikelgrößenverteilung bestimmt werden.Durch die Verwendung einer Weißlichtquelle erhält man eine eindeutige Kalibrierkurve ohne Mehrdeutigkeiten, woraus eine extrem hohe Größenauflösung resultiert. Die Verwendung der patentierten T-Blende führt zu einem exakt bestimmten optischen Messvolumen und ermöglicht die Partikelmessung ohne Randzonenfehler und damit eine genaue Größenbestimmung. Die neue und schnelle digitalisierte Signalauswerteelektronik erlaubt, Koinzidenz zu erkennen und gegebenenfalls zu korrigieren.

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Abb. 5: Vergleich von Algorithmen zur Umrechnung der Partikelgrößenverteilung nach PM-Werten

Zur Umwandlung dieser gemessenen Messgrößen in eine Masse oder Massefraktion wird die hochaufgelöste Partikelgrößenverteilung in jedem Wert mit einem Korrelationsfaktor multipliziert, der widerspiegelt, dass das Umweltaerosol je nach Partikelgröße aus unterschiedlichen Quellen (z. B. Verbrennungsaerosol, Reifenabrieb, Pollen) zusammengesetzt ist (siehe Abb. 5). Eine Massefraktion erhält man, indem man zusätzlich noch die Abscheidekurve (siehe DIN EN 481) auf die ermittelte Partikelgrößenverteilung anwendet. Aufgrund des anderen Messprinzips (Äquivalenzverfahren) kann eine exakte Übereinstimmung zur Gravimetrie nicht in jedem Falle garantiert werden, eine prinzipiell sehr gute Korrelation mit dem Standardreferenzmessverfahren (siehe Abb. 6) konnte jedoch u.a. im Rahmen der Eignungsprüfung nachgewiesen werden und kann im Eignungsprüfbericht unter www.qal1.de eingesehen werden.

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Abb. 6: Referenz-Äquivalenzfunktion für PM10 des Fidas® 200 S im Vergleich zu einem Referenz-Kleinfiltergerät im Zuge der Eignungsprüfung, entnommen aus „Bericht über die Ergänzungsprüfung der Immissionsmesseinrichtung Fidas® 200 S bzw. Fidas® 200 der Firma PALAS GmbH für die Komponenten Schwebstaub PM10 und PM2,5, TÜV Bericht: 936/21227195/B“

Auf dieselbe Größenverteilung lassen sich gleichzeitig mehrere Abscheidekurven anwenden, so dass eine gleichzeitige Ausgabe von PM10, PM2,5, PM1 (und anderen) möglich ist.

Vorteile

  • Eignungsgeprüft und zertifiziert nach aktuellsten EU-Anforderungen (EN 15267)
  • Kontinuierliche und simultane Echtzeit-Messung mehrerer PM-Werte
  • Zusätzliche Information durch Partikelanzahlkonzentration und Partikelgrößenverteilung
  • Zeitliche Auflösung einstellbar von > 1 s bis 24 h
  • Lichtquelle: LED mit hoher Stabilität und langer Lebensdauer
  • Lange Standzeit
  • Wartungsarm
  • Externe Überprüfung der Kalibrierung vor Ort möglich
  • Intuitive und einfache Bedienung
  • Zuverlässige Funktion, sehr hohe Datenverfügbarkeit (>99 %)
  • 2 Pumpen in Parallelbetrieb für zusätzliche Betriebssicherheit durch Redundanz
  • Permanente Statusüberwachung, u.a. Online-Überwachung der Kalibrierung
  • Fernüberwachung, -bedienung und -wartung einfach möglich
  • Cloud Zone über Palas Server zum weltweiten Abruf der Messdaten
  • Kein radioaktives Material
  • Keine Verbrauchsmaterialien
  • Geringer Energieverbrauch
  • Senkt Ihre Betriebskosten

Technische Daten

Schnittstellen USB, Ethernet, RS232/485, WLAN
Messbereich (Größe) 0,18 - 100 µm (3 Messbereiche)
Größenkanäle 64 (32/Dekade)
Messprinzip optische Lichtstreuung
Messbereich (Anzahl CN) 0 - 20000 Partikel/cm3
zeitliche Auflösung 1 s - 24 h, im eignungsgeprüften Betrieb 15 min
Volumenstrom 4,8 l/min ≙ 0,3 m3/h
Messdatenerfassung digital, 20 MHz Prozessor, 256 Rohdatenkanäle
Stromverbrauch ca. 200 W
Benutzeroberfläche Touchscreen, 800 • 480 Pixel, 7"
elektrischer Anschluss 115 - 230 V, 50 - 60 Hz
Gehäuse Tischgehäuse, optional mit Befestigungswinkeln für Rack-Einbau
Abmessungen 450 • 320 • 180,5 mm (H • B • T), 19"
Gewicht 9,3 kg (nur Steuereinheit)
Betriebssystem Windows embedded
Datenspeicher 4 GB
Software PDAnalyze Fidas®
Aerosolkonditionierung thermisch mit IADS
Messbereich (Masse) 0 - 10000 µg/m3
Messgrößen PM1,PM2,5,PM4,PM10,TSP, CN,Partikelgrößenverteilung, Druck, Temperatur, Feuchte
Aufstellungsbedingungen +5 – +40 °C
Probenahmekopf Sigma-2

Anwendungen

  • Behördliche Umweltüberwachung in Messnetzen
  • Immissionsmesskampagnen
  • Langzeitstudien
  • Emissionsquellenzuordnung
  • Ausbreitungsstudien (z. B. Vulkan, Feuer)