Erzeugen von Test- und Prüfaerosolen durch Kondensation

Beim Aerosolgenerator DNP digital 3000 werden durch Anlegen einer Hochspannung zwischen zwei Graphitelektroden (oder anderen elektrisch leitfähigem Materialien) Überschlagfunken erzeugt. Mit den Überschlagfunken werden kleinste Mengen von Graphitmaterial bei hoher Temperatur aus den Elektroden herausgerissen. Das in diesen Funken verdampfende Graphit kondensiert anschließend und bildet kleinste Partikel. Durch die hohe Anzahlkonzentration können diese sehr kleinen Partikel zu Agglomeraten koagulieren. Über die Zugabe von Mischluft kann das Aerosol verdünnt und die Agglomeratbildung definiert eingestellt werden. Die erzeugte Aerosolverteilung ist der Verteilung von Dieselrußpartikeln aus einem Verbrennungsmotor sehr ähnlich. Durch die konstante Überschlagsspannung ist die Energie, die in jedem Funken umgesetzt wird, konstant. Diese konstante Energie im einzelnen Funken garantiert die stabile Partikelgrößenverteilung (siehe Abb. 1). Eine technisch anspruchsvolle Regelung des Elektrodenabstands während des Abbrands sorgt für eine sehr hohe Langzeitstabilität. Über die Funkenfrequenz ist der Massenstrom in weiten Grenzen schnell und einfach einstellbar (siehe Abb. 2).

Mittels der digitalen Regelung der Frequenz und der stufenlosen Regelung der Spannung wird eine genauere Regelung der Distanz zwischen den beiden Elektroden gewährleistet. Dieses sorgt für eine höhere Konstanz der Partikelgrößenverteilung und des Massenstromes. Weiterhin kann jeder einzelne Funkenüberschlag geregelt werden und im Prinzip die Energie des einzelnen Funken bestimmt werden. Ein AK-Protokoll für eine Ethernetverbindung mittels UDP Protokoll ist Bestandteil der Lieferung.

Durch die einfache Inbetriebnahme, die sehr gute Reproduzierbarkeit und die hohe Zuverlässigkeit der Funktion ist der DNP digital 3000 besonders zum Kalibrieren von Partikelmessgeräten und kompletten Partikelmessketten geeignet.

Zum Kalibrieren der PMP-Messkette im Particle Measurement Programm wird der DNP digital 3000 in Kombination mit dem Referenzauspuff REF 3000 aufgrund der guten Reproduzierbarkeit und einfachen Handhabung mit großem Erfolg eingesetzt.

Im Particle Measurement Programme (PMP) wird empfohlen, die Partikelgröße zur Kalibrierung der gesamten Messkette auf 30 nm, 50 nm und 100 nm einzustellen. Diese Partikelfraktionen können mittels eines DEMC (Differential Electro-Mobility Classifier) auf Basis des vom DNP digital 3000 erzeugten Partikelspektrums klassifiziert werden. So lässt sich das Übertragungsverhalten einer Partikelmesskette und ihrer Einzelkomponenten bei Temperaturen bis 400 °C schnell, zuverlässig und reproduzierbar bestimmen.

Zusätzlich verfügt der DNP digital 3000 über Mass Flow Controller zur Regelung der Volumenströme für Stickstoff und Verdünnungsluft. Die Bedienung erfolgt über ein integriertes Touch-Display, über das sich Geräteparameter individuell einstellen und als Parametersätze speichern lassen. Auch der Referenzauspuff REF 3000 kann separat über den DNP digital 3000 gesteuert werden.

Trägergas: Stickstoff oder Argon

Abb. 1: Größenverteilungen der Partikelagglomerate bei verschiedenen Funkenfrequenzen

Abb. 2: Partikelmassenstrom des DNP digital 3000 als Funktion der Funkenfrequenz