Thermalpräzipitator

Ein Thermalpräzipitator ist ein Gerät zur Messung des Staubgehalts in der Luft. Das Messergebnis wird als Partikelzahl pro Volumeneinheit ausgegeben.[1]

Messprinzip und Anwendung

Das Messprinzip beruht darauf, dass eine definierte Menge an staubhaltiger Luft durch einen schmalen Kanal, dessen Breite wenige Zehntel Millimeter beträgt,[1] gefördert wird, in dem sich ein Heizdraht befindet. Aufgrund von Thermophorese werden die in der Luft enthaltenen Partikel quer zur Strömungsrichtung transportiert und auf einer Sammelplatte abgeschieden. Die Sammelplatte wird anschließend mikroskopisch ausgewertet.

Insbesondere Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 1 µm können mit dem Thermalpräzipitator quantitativ sehr gut erfasst werden. Aufgrund der vorherrschenden niedrigen Geschwindigkeiten ist keine Zerstörung von Partikel-Agglomeraten zu erwarten. Partikel und etwaige gebildete Agglomerate erfahren keine messbare thermische oder mechanische Beanspruchung.[2]

Bei der messtechnischen Erfassung von Mischstäuben, die durchsichtige Partikel wie beispielsweise Quarz enthalten, kann es allerdings zu Fehlern bei der Auswertung kommen.[3] Auch ist stets die gesamte Sammelplatte mikroskopisch auszuwerten, da es aufgrund des Transportmechanismus zu einer Fraktionierung der abgeschiedenen Partikel kommt.[4] Der Fraktionierungseffekt ist aber in der Regel geringer als er beim Vorliegen eines thermischen Gleichgewichts sein müsste.[5]

Neben der Staubmessung können Thermalpräzipitatoren auch zur Qualitätskontrolle bei Prüfaerosolen eingesetzt werden.[6]

Der Thermalpräzipitator wurde 1935 in die Staubmesstechnik eingeführt.[7] Die nach diesem Prinzip arbeitenden Staubmessgeräte waren lange Zeit Standardgeräte im Bergbau Großbritanniens.[8] Eine VDI-Richtlinie aus dem Jahr 1968 zur Messung der Staubkonzentration mit einem Thermalpräzipitator wurde im Oktober 2009 zurückgezogen.[9]

Literatur

  • VDI 2266 Blatt 1:1968-08 Messung der Staubkonzentration am Arbeitsplatz; Messung der Teilchenzahl; Messen mit dem Thermalpräzipitator. VDI-Verlag Düsseldorf.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b D. Hasenclever: Untersuchungen über die Eignung verschiedener Staubmeßgeräte zur betrieblichen Messung von mineralischen Stäuben. In: Staub. Heft 41, 1955, S. 388–435.
  2. ↑ Heinrich Thürmer, Norbert Kersten: Messung ultrafeiner Aerosole mit dem Thermalpräzipitator. In: Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft. 61, Nr. 6, 2001, ISSN 0949-8036, S. 275–279.
  3. ↑ Walter Lorenz Hartmann: Untersuchungen über die Vergleichbarkeit der Resultate verschiedener Staubmeßmethoden. In: Staub. 19, Nr. 10, 1959, S. 345–351.
  4. ↑ H. Thürmer: Der Fraktionierungseffekt im Thermalpräzipitator und die Folgerungen für ein elektromikroskopisches Kornanalysenverfahren. In: Staub. 20, Nr. 1, 1960, S. 6–8.
  5. ↑ Ingo Westerboer: Zur Physik der Staubabscheidung im Thermalpräzipitator. In: Staub. 21, Nr. 10, 1961, S. 466–473.
  6. ↑ VDI 3491 Blatt 3:1980-11 Messen von Partikeln; Herstellung von Latex-Aerosolen unter Verwendung von Düsenzerstäubern. VDI-Verlag, Düsseldorf, S. 3.
  7. ↑ Karlheinz Schmitt: Grundlegende Untersuchungen zum Thermalpräzipitator. In: Staub. 19, Nr. 12, 1959, S. 416–421.
  8. ↑ Gustav Kühnen, Wolfgang Pfeiffer, Edgar Rudolf: Entwicklung der Staubmeßtechnik am Arbeitsplatz. In: Staub – Reinhalt. Luft. 46, Nr. 4, 1986, ISSN 0949-8036, S. 177–181.
  9. ↑ Verein Deutscher Ingenieure: VDI-Richtlinie: VDI 2266 Blatt 2 Messung der Staubkonzentration am Arbeitsplatz; Messung der Teilchenzahl; Messen mit dem Thermalpräzipitator, aufgerufen am 22. Dezember 2016