Liczniki cząstek służą do określania liczby i rozmiarów cząstek obecnych w badanym medium. W przypadku cieczy pomagają kontrolować zanieczyszczenie olejów, paliw, wody i płynów stosowanych w farmacji. Wybór aparatu zależy od rodzaju próbki, wymaganej wielkości wykrywanych cząstek oraz sposobu prowadzenia pomiaru: w laboratorium, w terenie lub bezpośrednio w instalacji.
Urządzenie przeznaczone do oleju hydraulicznego nie musi odpowiadać wymaganiom analizy roztworu infuzyjnego. Przed zakupem warto więc określić zadanie pomiarowe i sprawdzić konfigurację czujnika, sposób kalibracji oraz warunki pracy z konkretną cieczą.
Jak działa optyczny licznik cząstek?
W optycznym liczniku cząstek ciecz przepływa przez celę pomiarową, w której cząstki oddziałują z wiązką światła. Detektor rejestruje powstające sygnały, a układ pomiarowy wykorzystuje kalibrację do przypisania cząstek do określonych przedziałów wielkości.
Stosowane są między innymi dwie zasady detekcji:
- Przesłanianie światła, czyli ekstynkcja – cząstka przechodząca przez celę powoduje zmniejszenie ilości światła docierającego do detektora.
- Rozpraszanie światła – czujnik rejestruje światło rozproszone przez cząstkę. Odpowiednie czujniki tego typu umożliwiają pomiar bardzo małych cząstek.
Wyniki mogą przedstawiać liczbę cząstek w poszczególnych kanałach wielkości i ich stężenie, na przykład w przeliczeniu na mililitr cieczy. Licznik nie określa jednak automatycznie składu chemicznego zanieczyszczeń. Sam pomiar liczby i wielkości cząstek nie pozwala ustalić, z jakiego materiału powstały.
Gdzie wykorzystuje się liczniki cząstek w cieczach?
Oleje hydrauliczne i środki smarne
Pomiar zanieczyszczenia cząstkami wspiera kontrolę czystości oleju i ocenę zmian zachodzących podczas eksploatacji. Wyniki można wykorzystać do porównywania próbek oraz sprawdzania efektów filtracji. Wymaganą klasę czystości należy odnieść do konkretnego układu i jego dokumentacji, zamiast przyjmować jeden poziom jako właściwy dla wszystkich maszyn.
Woda i roztwory wodne
Liczniki cząstek mogą służyć do monitorowania wody pitnej, przemysłowej i basenowej oraz kontroli procesów filtracji. System pracujący online umożliwia obserwowanie zmian w czasie. Pomiar cząstek stanowi jednak tylko część oceny jakości wody i nie zastępuje badań jej składu chemicznego ani badań mikrobiologicznych.
Płyny farmaceutyczne i paliwa
W analizie płynów farmaceutycznych ważne są między innymi objętość próbki, zakres wykrywanych cząstek i wymagania odpowiedniej metody badawczej. W przypadku paliw lotniczych potrzebne jest urządzenie przeznaczone do tego medium i właściwej procedury. Deklarowane zastosowanie aparatu trzeba rozpatrywać razem z jego wyposażeniem, oprogramowaniem i kalibracją.
Licznik laboratoryjny, przenośny czy system online?
Sposób pobierania i pomiaru próbki powinien odpowiadać organizacji pracy. Aparat laboratoryjny może być odpowiedni do analizy dostarczanych próbek, natomiast urządzenie przenośne ułatwia wykonywanie badań w różnych lokalizacjach. System online jest przeznaczony do pomiarów cieczy doprowadzanej z instalacji.
- Liczniki laboratoryjne – do analizy wcześniej pobranych próbek oraz pracy z określonymi objętościami materiału.
- Liczniki przenośne – do kontroli terenowej i serwisowej; zależnie od modelu obsługują próbki pobrane lub pomiary online.
- Systemy online – do monitorowania procesu bez konieczności wykonywania każdego pomiaru z osobno dostarczonej próbki.
Przenośność i możliwość pomiaru online nie wykluczają się. Przykładowo PAMAS S40 umożliwia zarówno analizę pobranych próbek, jak i pomiary cieczy z układu, przy zachowaniu warunków określonych dla urządzenia.
Przykładowe urządzenia i ich zastosowania
Poniższe zestawienie pokazuje kierunki zastosowań modeli prezentowanych w ofercie Tusnovics. Nie zastępuje sprawdzenia specyfikacji konkretnego wariantu.
| Model lub rodzina urządzeń | Przykładowe zastosowanie |
|---|---|
| PAMAS SBSS | Laboratoryjna analiza próbek olejów i innych cieczy, z możliwością doboru czujnika i ustawień pomiaru. |
| PAMAS SVSS | Badanie cieczy o małej lepkości, w tym roztworów wodnych i płynów farmaceutycznych. |
| PAMAS S40 i S40 GO | Przenośna kontrola zanieczyszczenia olejów. Wariant GO jest zabudowany w walizce transportowej. |
| PAMAS S40 AVTUR i S40 GO AVTUR | Pomiar cząstek w paliwach lotniczych, z wykorzystaniem konfiguracji przeznaczonej do tego zastosowania. |
| PAMAS SBSS WG | Laboratoryjne badanie cieczy hydraulicznych typu woda–glikol. |
| PAMAS WaterViewer | Automatyczne monitorowanie cząstek w wodzie, między innymi na potrzeby kontroli filtracji. |
| PAMAS 4132 | Stanowiska badania filtrów; układ z dwoma licznikami umożliwia jednoczesny pomiar przed filtrem i za nim. |
| CS-APC-2 | Automatyzacja analizy próbek oleju, obejmująca przygotowanie przez rozcieńczanie. |
Szczegóły modeli, katalogi i informacje potrzebne do zapytania ofertowego znajdują się w sekcji liczniki cząstek na stronie Tusnovics.
Kalibracja a klasyfikacja czystości – jaka jest różnica?
Norma kalibracji i norma prezentacji wyniku pełnią różne funkcje. ISO 11171 dotyczy kalibracji automatycznych liczników cząstek w cieczach. ISO 4406 opisuje natomiast sposób kodowania poziomu zanieczyszczenia cieczy hydraulicznej cząstkami stałymi. Wyświetlenie kodu klasy czystości nie jest samo w sobie potwierdzeniem prawidłowej kalibracji aparatu.
Zakres pomiarowy należy sprawdzać dla konkretnego czujnika i sposobu kalibracji. Wartości podawane w µm oraz µm(c) odnoszą się do określonych podstaw wyznaczania wielkości cząstek i nie powinny być porównywane bez uwzględnienia tych warunków.
Co sprawdzić przed wyborem licznika cząstek?
Przed porównywaniem urządzeń przygotuj opis próbek i oczekiwanego wyniku. Najważniejsze kwestie to:
- Rodzaj cieczy i kompatybilność materiałowa – z jakimi olejami, paliwami lub roztworami będzie pracował aparat?
- Zakres wielkości i stężenia cząstek – czy czujnik obejmuje wymagane przedziały i przewidywany poziom zanieczyszczenia?
- Lepkość i właściwości optyczne próbki – czy materiał wymaga szczególnego przygotowania lub innego rozwiązania pomiarowego?
- Objętość próbki i liczba analiz – czy wystarczy pojedynczy pomiar, czy potrzebna jest automatyzacja serii?
- Warunki pracy – czy pomiary będą wykonywane w laboratorium, w terenie czy w instalacji pod ciśnieniem?
- Kalibracja i raportowanie – jakie metody, formaty wyników i dokumentacja są wymagane?
Dlaczego sposób przygotowania próbki ma znaczenie?
Na wynik pomiaru optycznego mogą wpływać pęcherzyki gazu, obecność wolnej wody oraz zbyt duże stężenie cząstek. Istotne jest również pobranie reprezentatywnej próbki i ograniczenie zanieczyszczeń pochodzących z pojemnika lub toru pomiarowego. Przygotowanie materiału powinno wynikać z metody i instrukcji aparatu; rozcieńczanie lub odgazowanie nie jest jednakowym rozwiązaniem dla każdej cieczy.
Do śledzenia zmian warto porównywać wyniki uzyskane przy zgodnych ustawieniach, kalibracji i sposobie pobierania próbek. Wybór licznika cząstek najlepiej rozpocząć od przekazania dostawcy informacji o medium, wymaganych rozmiarach cząstek, objętości próbki i warunkach pomiaru. Dzięki temu można ocenić przydatność konkretnej konfiguracji do rzeczywistego zadania.
Źródła
- PAMAS HCB-LD – zasada pomiaru optycznego i parametry czujników.
- PAMAS S40 – opis producenta.
- PAMAS SVSS – opis producenta.
- ISO 11171:2022 – kalibracja automatycznych liczników cząstek w cieczach.
- ISO 4406:2021 – kodowanie poziomu zanieczyszczenia cząstkami stałymi.
