排放測試是測量和控制來自內燃機車輛、發電廠和其他產生廢氣和蒸發排放的機動設備等來源的空氣污染的重要程序。
顆粒物 （PM），也稱為顆粒物污染，是用於描述空氣中發現的固體顆粒和液滴的通用術語。一旦吸入，這些顆粒會影響心臟和肺部，並導致嚴重的健康問題。由於潛在的健康風險，排放源和空氣中的顆粒物類別 PM10 和 PM2.5（即直徑分別小於 10 μm 和 2.5 μm 的顆粒）都會受到仔細監測。
通過過濾收集的 PM 的重量分析是確定 PM 環境濃度以及排放物中 PM 量的最廣泛使用的技術。
為什麼準確稱重很重要
在過濾器上稱量顆粒物是一種差動稱重應用。由於收集的顆粒物量重量非常小，因此在裝載顆粒物之前和之後都必須非常準確地稱量過濾器。
一般來說，指南規定了解析度為 1 μg 或 0.1 μg 的天平，並具有相應的重複性。
過濾器上收集的用於排放測試的顆粒物重量可能非常低，因此必須非常準確地執行稱重程序。帶有專用過濾器稱重套件的卓越級微量天平非常適合排放測試。出色的重複性和盡可能低的最小重量提供您所需的稱重性能。
上 圖描述了以重量法測定過濾器上顆粒物量的過程。
無論是測量廢氣、蒸發排放、大氣或環境空氣中的顆粒物，重量過濾器稱重排放測試都遵循相同的程序。
世界衛生組織 （WHO） 認為清潔空氣“是人類健康和福祉的基本要求”，並為適用於世界衛生組織所有區域的選定污染物提供了指南。
排放標準對特定時間範圍內特定來源可能釋放的特定空氣污染物的允許量設定了定量限制。
在美國，CFR 40 第 50 部分是美國聯邦法規的一部分，涉及國家空氣質量標準。 它由環境保護署 （EPA） 定期更新，以反映空氣質量標準和法規的變化。美國勞工部下屬的職業安全與健康管理局 （OSHA） 發布了有關空氣質量的法規（標準 – 29 CFR），國家職業安全與健康研究所 （NIOSH） 也關注促進工作安全與健康。
歐盟以指令 2024/2881 的形式制定了關於歐洲環境空氣品質和清潔空氣的立法;指令 2010/75/EU 涉及綜合污染預防和控制;DIRECTIVE 89/654/EEC 規定了工作場所的最低健康和安全要求。
汽車行業是多種空氣污染物的主要來源，包括一氧化碳 （CO）、碳氫化合物 （HC）、氮氧化物 （NOx）、顆粒物 （PM） 以及溫室氣體 （GHG）。 歐盟和美國都有控制機動車輛排放的立法，機動車輛製造商有義務進行排放測試。
測試排放和顆粒物濃度的方法和指南有很多。其中之一是重量式過濾器稱重法。指南和法規定義了確保準確、可重複過濾排放的程序，並指定了應使用哪些過濾器以及使用哪種稱重系統進行測量，如下表所示。
| 準 | 必要 可讀性 | 所需的重複性 | 秤 | ||
| 超微 | 微型 | ||||
| 美國聯邦法規 40 第 1065 部分 | 發動機測試程序 | 0.1微克 | 0.5微克 | ✔ | |
| 指令 2014/25/EU | 安裝在非道路移動機械中的內燃機排放的氣態和顆粒污染物 | 0.1 μg （37 mm 濾光片） / 1 μg （47 mm 濾光片） | 2 微克 | ✔ | ✔ |
| 法規 EC No 595/2009 | 用於車輛的壓燃式發動機排放的氣態和顆粒污染物，以及用於車輛的正燃、以天然氣或液化石油氣為燃料的發動機排放的氣態污染物 | 0.1 μg （37 mm 濾光片） / 1 μg （47 mm 濾光片） | 2 微克 | ✔ | ✔ |
可以預見，由於監管日益嚴格，加上內燃機技術進步，過濾器上收集的 PM 量將逐漸下降。由於指南通常指定可讀性為 1 μg 或 0.1 μg 的天平，因此，高精度超微量天平是滿足當前和未來需求的唯一解決方案。
確定顆粒物的重量是環境控制和汽車行業排放測試的關鍵任務。
稱重結果需要非常準確，但過程本身面臨許多挑戰，例如靜電荷或溫度對過濾器的影響。因此，不要猶豫，尋求建議！無論您是想購買天平還是需要過濾器稱重/排放測試應用方面的支援，我們的專家團隊都會為您提供協助。聯繫我們並獲得您需要的幫助。
理想情況下，無塵室更適合進行過濾器稱重，以避免周圍空氣的潛在污染，並更好地控制溫度和濕度。或者，可以使用手套箱，但這使得過程相當繁瑣，尤其是在稱量大量過濾器時。此外，稱重過濾器還面臨其他幾個挑戰：
過濾器處理
樣品追蹤
為了進一步增加流程複雜性，必須精確追蹤過濾器。每個過濾器都經過預先稱重，放置在貼有標籤的支架中，適應環境，然後運送到測試地點。PM 裝載後，過濾器被運回實驗室並重新稱重。如果沒有適當的故障安全系統來確保過濾器在加工過程中不會混淆，準確性就會受到威脅。
稱重精度
由於有幾份指南規定了要使用的稱重系統，因此所使用的天平必須滿足過濾器稱重應用的需求，這一點至關重要。對於如此小的樣品，天平的最小淨樣品重量至關重要——不能相信稱量低於此重量的樣品具有所需的準確度。
時間
用於排放測試的過濾器稱重可能需要很長時間才能完成。適應過程、往返測試現場的運輸、費力的處理程序以及穩定緩慢的平衡導致典型的汽車尾氣排放測試需要長達 2 天或更長時間才能完成。
梅特勒-托利多 XPR微量天平 具有獨特的精度和極低的最小重量。XPR2U 配備特殊的過濾器稱重套件，可讀性為 0.2 μg，是過濾器稱重的理想選擇，並具有內置主動質量保證功能的額外優勢，可確保稱量結果符合規定的公差和標準。內建使用者指南可確保精確遵循差動稱重過程。
正確的工具
添加 條形碼閱讀器 可提供快速樣品識別，並方便地自動將加載的過濾器與預先稱重的結果進行匹配，從而加快處理速度並減少處理錯誤。此外，將濾光片穿過防靜電套件的 電極，可以中和存在的任何靜電 荷，並確保測量出真實的 PM 結果。
由於具有多種連接選項，稱重結果可以直接匯出到 PC 上的電子表格或公司資料庫系統，以進行檢查和進一步分析。
梅特勒-托利多鑷子經過專門設計，可確保在精密過濾器往返於天平上的儲存濾芯和過濾器稱重套件時正確處理。
觀看此影片，了解梅特勒-托利多用於排放測試的過濾器稱重解決方案的主要產品亮點。從使用分析或微量天平的創新手動解決方案到與 HORIBA 共同開發的帶有機器人系統的全自動解決方案，進行選擇。
梅特勒-托利多 XPR 微量天平與 LabX™ 實驗室軟體完全相容。LabX 提供有關天平的完整 SOP 用戶指導。它識別過濾器的加載和卸載，從而簡化和加快過程。
LabX 會自動根據正確的樣品 ID 記錄重量值，並自動執行所有計算，包括空氣浮力校正。
所有數據和結果都安全地保存在集中式數據庫中，提供完全的可追溯性。客製化報告可以列印出來或傳輸到內部資訊系統。
當每天稱重超過 40 個過濾器時， PFS-ONE 過濾機器人與 XPR2U 結合使用，是完美的自動化解決方案。
創新的過濾器支架允許在一個濾芯中完成識別、適應、儲存、運輸和稱重，而無需中斷或移除過濾器。它還充當法拉第籠，從而減少靜電影響。
自動樣品更換可輕鬆進行過濾器預稱重和反稱重，結果可立即傳輸到 PC 進行分析。
如果您使用大型過濾器，例如用於分析工業過濾，梅特勒-托利多提供方便且經濟高效的解決方案，用於稱量分析天平上的大型過濾器。透過添加過濾器稱重套件，可以在梅特勒-托利多 Excellence 分析天平上方便地稱量最大 110 mm 的過濾器。要稱量最大 150 毫米的過濾器，建議使用專用的 ErgoClip。這兩種解決方案都可以快速輕鬆地安裝在您現有的天平上。
在十個步驟內最大限度地提高稱重結果的質量，並使微量稱重的精細過程更加高效。
首先，環境很重要。理想情況下，您的天平應放置在溫度穩定且濕度受控的房間內的專用稱重台上。梅特勒-托利多微量天平和超微量天平的過濾式稱量套件包含一個特殊的稱量盤，可確保過濾器正確放置在天平上。使用不對稱鑷子正確處理過濾器將有助於確保您的過濾器稱重過程快速且有效率。
PTFE 濾波器特別容易產生靜電荷。天平上不穩定的數字表明稱重池受到靜電荷的影響。靜電荷的影響會顯著影響稱量結果。在稱重每個過濾器之前，請使用防靜電套件以去除可能存在的任何電荷。
梅特勒-托利多為微量天平和分析天平提供過濾器稱量解決方案。微量天平有兩種不同的過濾器稱量套件，使您能夠稱量直徑從 20 mm 到 70 mm 的過濾器;在套件之間切換很容易。為了在分析天平上稱量直徑達 150 mm 的大型過濾器，有兩種過濾器支架解決方案可供選擇。
梅特勒-托利多微量過濾器稱重套件包括兩個濾盤。每個都有獨特的輪廓，確保過濾器自動居中。將濾波器居中可消除偏心誤差，以確保結果可重現且可靠。
應制定明確的 SOP，以便在受監管的環境中稱重過濾器。然而，在手動流程中，可能會發生人為錯誤，而在需要許多步驟的流程中，很容易出錯。LabX 軟體可讓您建立自己的專用過濾器稱量 SOP 工作流程。SOP 的逐步說明在天平顯示器上提供。每個步驟都需要使用者確認，以便您可以確定已遵循 SOP。
任何天平的每次測量都存在不確定性。了解這種不確定性是確保準確稱重結果的關鍵。決定稱重儀器精度的不是可讀性，而是其可重複性。由於過濾器稱量涉及的樣品重量非常小，因此天平的最小淨樣品重量能力也至關重要。
要找到適合您需求的天平，您需要知道要稱量的最小量以及需要稱量的準確度（即在什麼公差下）。
梅特勒-托利多的全球稱量標準 GWP® 可協助您選擇合適的天平來滿足您的應用要求。請向您當地的代表詢問免費餘額建議。確定您現有的餘額是否符合您的品質要求。
手動轉錄資料和結果具有固有的錯誤風險。通過將天平 連接到 LabX 軟件 ，您可以完全消除手動轉錄和相關的錯誤風險。LabX 還執行您的所有計算，包括空氣浮力校正，從而消除潛在錯誤的進一步來源。所有資料都安全地保存在集中式資料庫中，因此您可以從完整的資料完整性和可追溯性中進一步受益。
為濾芯貼上標籤並確保根據每個過濾器正確記錄結果至關重要。在處理許多過濾器時，這可能是一個挑戰。透過將天平連接到 LabX、條碼閱讀器和印表機，可以大大簡化該過程。LabX 自動列印條碼標籤。通過使用條形碼，可以唯一識別樣品。LabX 使用條碼自動記錄正確樣品的重量結果。所有數據都安全地保存在集中式數據庫中，提供完全的可追溯性。PFS-ONE 過濾器稱重機器人每天可以在全自動過程中處理多達 1,000 個過濾器，所有數據都自動處理。
排放是指物質（例如氣體、污染物或輻射）直接從源釋放或排放到環境中。另一方面，排放是指這些物質在特定位置環境中的存在或濃度，通常影響人類、動物或生態系統。從本質上講，發射是關於源輸出的，而發射是關於受體點的撞擊或暴露。
