Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Partikel, Nanopartikel, PM10, Partikelemissionen, Partikelzahl, Partikelgrössenverteilung, Rauchmessung, Verbrennungsaerosol
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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particles, nanoparticles, PM10, emission of paticles, number of particles, size distribution of particles, smoke measurement, combustion aerosol
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Das Projekt ist im Bereich der Umweltmetrologie angesiedelt:
• In Zukunft wird bei Emissions- (Motoren, ev. Feuerungen) und Immissionsmessungen (PM10) die Grössenselektion bei der Partikelcharakterisierung (Masse, Anzahl etc.) immer wichtiger, damit die lungengängige Fraktion korrekt gewichtet werden kann (Durchmesser < 1 Mikrometer).
• Die nicht-gravimetrische Messung der Partikel wird im Zusammenhang mit den zukünftig reglementierten Abgaskomponenten bei Fahrzeugen bereits diskutiert.
• Die Rückverfolgbarkeit der Messgrössen (Grösse und Anzahl etc.) aud das internationale Einheitensystem SI ist in der legalen Metrologie unerlässlich und muss deshalb gewährleistet sein.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The project is situated in the field of environmental metrology.
•When it comes to the characterization of the particles (mass, number etc.) in connection with emission (engines, furnaces) and immission (PM10) measurements, the size selection becomes more and more important for the determination of the particle fraction entering the lungs (diameter < 1 micrometer).
• The use of non-gravimetric techniques in connection with the future regulations of the exhaust components of vehicles is currently discussed.
• The traceability of the measurands (size, number etc.) to the international system of units SI is essential in the field of legal metrology and must be guaranteed.
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Projektziele
(Deutsch)
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• Evaluation der Parameter für die Charakterisierung der Partikel aus Aerosolen (was ist bereits vorhanden? wo ist ein Bedarf?).
• Entwicklung der experimentellen Techniken für die rückverfolgbare Charakterisierung dieser Parameter.
• Enwicklung eines Kalibriersystems (Komparator) für Partikel (Latex, Salz, Immissionen, CAST = Generator für Combustion Aerosol Standard, Partikel aus Verbrennungsprozessen).
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Projektziele
(Englisch)
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• Evaluation of the parameters for the characterisation of aerosol particles (what already exists? Where is a need?)
• Development of the experimental technique for the traceable characterisation of these parameters.
• Development of a calibration system (comparator) for particles (Latex spheres, immissions, CAST = Generator for Combustion Aerosol Standard, particles from combustion processes).
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Abstract
(Deutsch)
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Ein Ringversuch (Dortmund 2001) mit verschiedenen Partikelmessgeräten nach dem Prinzip der elektrischen Beweglichkeit zeigt eine gute Überein-stimmung für die Partikelgrösse, aber grössere Abweichungen für die Partikelkonzentration. Als wichtigste Ursache für die Abweichungen wurde die Justierung der Gasflüsse in den Geräten erkannt.
Die theoretischen Untersuchungen zusammen mit der Fehlerabschätzung ) für die Messung der Partikelgrösse stimmen mit den Experimenten an kugelförmigen Partikeln aus Latex ) überein. Abweichung von bis zu 5 % ist bei der Vielzahl von empirischen Parametern für die Berechnung der Partikelgrösse zu erwarten. Für die Kalibrierung von Generatoren für Verbrennungsaerosol (wie CAST) wird eine Messunsicherheit von 5 % (k = 2) angewandt ).
Die Flussmessung und die Effizienz des Partikelzählers bilden die wichtigsten Beiträge zu seiner Messunsicherheit. Die Abweichung des Messwerts von zwei baugleichen Zählern ist ein Hinweis für die Unsicherheit ihrer Effizienz und demzufolge ein Parameter in der Messunsicherheit. Die Messunsicherheit des Partikelzählers allein beträgt zwischen 5 % und 8 %. Wird hingegen wie bei der Kalibrierung CAST ein Verdünner vorangestellt, erhöht sich die Messunsicherheit auf 10 bis 20 %.
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Abstract
(Englisch)
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A round robin test (Dortmund 2001 with various instruments based on the principle of electrical mobility show a good degree of equivalence for the particle size, but a larger deviation for the particle concentration. The adjustment of the gas flows was recognised as the main reason for the deviation.
The theoretical investigations together with the uncertainty calculation for the measurement of the particle size agree with the experimental results with latex spheres. Deviations to up to 5 % are expected with the large number of empirical coefficients used for the computation of the particle size. For the calibration of the combustion aerosol generators (like CAST) an uncertainty of 5 % (k = 2) is indicated.
The gas flow measurements and the efficiency of the particle counter are the main contributions to its uncertainty. The deviation of the measurement results of two identical counters gives an indication for the uncertainty of the efficiency and therefore a parameter to determine the measuring uncertainty. The uncertainty of the particle counter is between 5 % and 8 %. A dilution unit connected upstream the counter, as it is the case for the calibration of the CAST, the uncertainty increases to 10 to 20 %.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Der Komparator für Partikelgrösse und das Normal für Partikelkonzentration wurden eingesetzt für:
· einen internationalen Ringversuch (Dortmund 2001)
· eine nationale Vergleichsmessung (Labor Spiez 2002)
· sieben Kalibrierungen von Generatoren für Verbrennungsaerosol (CAST)
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Umsetzung und Anwendungen
(Englisch)
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The comparator for the measurement of the particle size and the standard for particle concentration were used for:
· one international round robin test (Dortmund 2001)
· one national comparison of particle counters (Labor Spiez 2002)
· seven calibrations of generators for combustion aerosol (CAST)
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Publikationen in Fachzeitschriften und Konferenzbeiträge
• Schlatter Jürg (1999), "From Generation of Combustion Aerosols to Reference Materials", Proceedings of the Third International ETH Workshop on Nanoparticle Measurements, August 1999.
• Schlatter Jürg (2000), "Legal Aspects of Particle Measurements", Proceedings of the Fourth International ETH Conference on Nanoparticle Measurements, August 2000.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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Conference Contributions
• Schlatter Jürg (1999), "From Generation of Combustion Aerosols to Reference Materials", Proceedings of the Third International ETH Workshop on Nanoparticle Measurements, August 1999.
• Schlatter Jürg (2000), "Legal Aspects of Particle Measurements", Proceedings of the Fourth International ETH Conference on Nanoparticle Measurements, August 2000.
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