يتبع اختبار الانبعاثات عند قياس الوزن بالترشيح لتحديد القياس الوزني نفس الإجراء، سواء كان لقياس المواد الجزيئية في غازات العادم أم الانبعاثات البخارية في الغلاف الجوي أم في الجو المحيط.
1. يتم أولًا وزن المرشح فارغًا على ميزان في المختبر.
2. يتم تحميل المرشحات في خرطوشات مرشح موسومة أُعدت مسبقًا ونُقلت إلى موقع الاختبار.
3. يتم سحب الهواء أو الغازات في موقع الاختبار من خلال المرشح بمعدل تدفق معروف لمدة محددة. ثم يتم الاحتفاظ بأي مواد جزيئية (PM) موجودة في المرشح.
4. يتم إعداد المرشحات المحملة مجددًا في المختبر وإعادة وزنها.
5. يمكن تحديد كتلة المواد الجزيئية من خلال طرح وزن المرشح الفارغ (قياس الوزن التفاضلي). ويُحسب تركيز المواد الجزيئية PM باستخدام معدل تدفق عينة الغاز/الهواء.
على الرغم من إمكانية إجراء الاختبار باستخدام مرشح واحد فقط، من الشائع تكرار الاختبار عدة مرات وكذلك الاحتفاظ بمرشح فارغ كمرجع لإزالة العد في الخلفية. ويمكن استخدام المرشحات منفردة أو مجتمعة في وحدة مرشح متعددة المراحل.
معرفة كيفية إجراء اختبار الانبعاثات
تعتبر منظمة الصحة العالمية (WHO) أن الهواء النظيف "مطلب أساسي لصحة الإنسان وسلامته" وتوفر إرشادات حول ملوثات محددة قابلة للتطبيق عبر جميع مناطق منظمة الصحة العالمية.
وتضع معايير الانبعاثات حدودًا كمية على الكمية المسموح بها من ملوثات الهواء المحددة التي قد تنطلق من مصادر محددة في أطر زمنية محددة.
ففي الولايات المتحدة، يعد الفصل 40 من مدونة اللوائح الاتحادية، الجزء 50 جزءًا من مدونة الأنظمة الاتحادية الأمريكية ويتعلق بمعايير جودة الهواء الوطنية. قامت إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA)، وهي جزء من وزارة العمل الأمريكية، بنشر اللوائح (المعايير - 29 CFR) المتعلقة بنوعية الهواء، كما يهتم المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) بتعزيز السلامة والصحة في العمل.
ويسن الاتحاد الأوروبي تشريعات في صورة التوجيه 2008/50/EC بشأن جودة الهواء المحيط والهواء الأنظف لأوروبا؛ ويختص التوجيه 2008/1/EC بمنع التلوث المتكامل ومكافحته؛ ويحدد التوجيه 89/654/EEC الحد الأدنى لمتطلبات الصحة والسلامة في مكان العمل.
يُعد قطاع السيارات مصدرًا رئيسيًا لمجموعة متنوعة من ملوثات الهواء التي تتضمن أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات (HC) وأكاسيد النيتروجين (NOx) والمواد الجزيئية (PM)، وكذلك الغازات الدفيئة (GHG). يوجد في كل من الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة تشريعات للحد من الانبعاثات الصادرة عن السيارات، ويتعين على الشركات المصنعة للسيارات إجراء اختبارات الانبعاثات.
وهناك العديد من الطرق والمبادئ التوجيهية لاختبار الانبعاثات وتركيز المواد الجزيئية. وتتمثل إحدى هذه الطرق في قياس الوزن بالترشيح الوزني. وتحدد المبادئ التوجيهية واللوائح الإجراءات اللازمة لضمان الترشيح الدقيق والقابل للتكرار للانبعاثات وتحديد المرشحات التي ينبغي استخدامها ونظام قياس الوزن الذي يُستخدم للقياس كما هو موضح في الجدول أدناه.
أمثلة على المتطلبات التوجيهية لمعدات الوزن والموازين الموصى بها:
التوجيه |
قابلية القراءة
المطلوبة |
قابلية التكرار المطلوبة | الميزان |
|---|
| فائق الصغر | صغير |
CFR 40
الجزء 1065 | إجراء اختبار المحرك | 0.1 ميكروجرام | 2.5 ميكروجرام /
0.25 ميكروجرام | ✔ | |
|---|
| التوجيه 2004/26/EC | انبعاث الملوثات الغازية والجزيئية من محركات الاحتراق الداخلي المراد تركيبها في الآلات المتنقلة غير البرية | 1 ميكروجرام | 2 ميكروجرام | | ✔ |
|---|
| التوجيه 2005/78/EC | انبعاث الملوثات الغازية والجزيئية من محركات الاشتعال المضغوطة للاستخدام في المركبات وانبعاث الملوثات الغازية من الإشعال الإيجابي، والمحركات التي تعمل بالغاز الطبيعي أو الغاز النفطي المسال للاستخدام في المركبات | 1 ميكروجرام (مرشح 70 مم) / 0.1 ميكروجرام (مرشح 47 مم) | 2 ميكروجرام | ✔ | ✔ |
|---|
من المتوقع أنه نتيجة لتزايد تشديد اللوائح مع التقدم التكنولوجي في محركات الاحتراق، فإن كمية المواد الجزيئية PM التي يتم جمعها على المرشحات سوف تنخفض تدريجيًا. ومع تحديد المبادئ التوجيهية عادةً لميزان يتميز بقابلية قراءة 1 ميكرو جرام أو 0.1 ميكروجرام، فإن الميزان فائق الصغر الدقيق للغاية هو الحل الوحيد لتلبية الاحتياجات الحالية والمستقبلية.
