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MANUAL DE OPERACIN

MUESTREADOR DE ALTO

VOLUMEN

PM10 (HVPM10)

Thermo Andersen

500 Technology Court Smyrna, GA 30082

Phone: (770) 319-9999 Fax: (770) 319-0336

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TABLA DE CONTENIDO

SECCION CONTENIDO PAGINA 1.0 Introduccin 5 2.0 Principio de Operacin 4 3.0 Ensamble de Equipo 12 4.0 Procedimientos de Calibracin 18 5.0 Operacin en Campo 39 6.0 Calculacin 51 7.0 Procedimientos de Mantenimiento 65 8.0 Referencia 78 Apndice A Cdigo Regulaciones Federales A-1 B Controlador Electrnico Flujo de Masa B-1 Instrucciones C Grabadora Continua de Flujo Instrucciones C-1 D Instrucciones Temporizador D-1 E Instrucciones del Retro-Fit E-1 SSI Modelo 321-A a 321-B

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ATENCIN!

1. Para evitar un impacto elctrico, desconectar la fuente de poder 115 voltios antes de ejecutar cualquier actividad de mantenimiento sobre el muestreador HVPM10

2. Alineacin apropiada del cabezal Modelo 1200 es necesaria para mantener un sello apropiado. Verificar la alineacin de los pasadores y huecos para un asentamiento apropiado antes de cerrar los ganchos de seguridad del cabezal.

3. Cuidado en el manejo y tcnica se deber desarrollar para asegurar que el filtro fibra de cuarzo no sea daado antes y despus del muestreo ( este filtro es extremadamente frgil). Un porta filtros es obligatorio con todos los sistemas ASI/GMW HVPM10

4. Debido al tamao del cabezal de fragmentacin PM10, es requerido

que el muestreador sea firmemente anclado a una plataforma en el sitio de medicin. Modelo 20221 (PN # G2021) un accesorio de soporte es recomendado.

5. Las cuas de coleccin del Modelo 1200 debern ser verificadas rutinariamente por sobrecarga. Referirse a la seccin 7.1 procedimientos.

6. Voltaje adecuado es requerido para los Muestreadores HV PM10 equipados con controladores de flujo masico. Un mnimo voltaje de 90 VAC es necesario para asegurar una operacin apropiada. Interruptores a tierra son recomendados para todos los sistemas HVPM10.

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Tabla 1.1 Descripcin Cabezales de los Muestreadores ASI/GMW HV PM10

DESIGNACIN MTODO CABEZAL REFERENCIA Y NUMERO DE DESCRIPCION MODELO RFPS-1287-063 1. Etapa Singular Boquilla Aceleracin 2. 9.7 m, 50% punto de corte SA / G1200 3. Cua Coleccin de Grasa 4. Cuerpo del Cabezal con bisagra para limpieza RFPS-1287-064 1. Dos Etapas Boquilla Aceleracin 2. 9.7 m, 50% punto de corte SA / G321-B 3. Cua Coleccin de Grasa sobre la primera etapa 4. Tapa del Cabezal movible para limpieza RFPS-1287-064 1. Etapa Singular Boquilla Aceleracin 2. 9.7 m, 50% punto de corte SA / G321-C 3. Cua Coleccin de Grasa 4. Tapa del Cabezal movible para limpieza

Nota: Un cabezal comprado originalmente como Modelo 321 (cabezal etapa singular sin cua de grasa) del Modelo 321-A

(cabezal de dos etapas sin cua de grasa) se debe modificar para reunir el mtodo de referencia designado. Por favor contactar la fabrica

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1.0 INTRODUCCIN

En Julio 1, 1987, la Agencia de Proteccin Ambiental en USA (U.S. EPA) promulgo un nuevo tamao especifico para el estndar calidad de aire (referirse al apndice A) para material particulado en el ambiente. Este nuevo estndar primario aplica solamente a partculas con dimetros aerodinmicos mas pequeos que, o igual a, 10 micrmetros (PM10), y cambia las reglas originales para material particulado totales suspendidas (TSP). Para medir concentraciones de estas partculas, la EPA tambin promulgo un nuevo mtodo de referencia federal (FRM). Este mtodo esta basado sobre la fragmentacin de no partculas de PM10 de su tamao de distribucin, seguido y anlisis gravimetrico de la masa PM10 sobre el filtro sustrado. El nuevo estndar primario (adoptado para proteger salud humana) limita la concentracin de PM10 a 150 microgramos por metro cbico estndar (g/std.m3) durante un periodo de 24 horas. Se cree que estas partculas mas pequeas son capaces de llegar a las regiones bajas de las regiones del tracto respiratorio humano, y de esta manera ser responsable por la mayora de los efectos adversos asociados con contaminacin de partculas suspendidas. El estndar segundario, usado para valorar el impacto de la contaminacin sobre la salud publica, ha sido tambin establecer 150mg/std.m3. Andersen Sampler, Inc (ASI) y General Metal Works (GMW) sistemas Muestreadores de Alto Volumen (HVPM10) renen todas las especificaciones de cumplimiento de FRM para la medicin de PM10 y por lo tanto, ha sido designado como un mtodo aprobado para la determinacin de concentracin de partculas suspendidas PM10. Cada muestreador ASI/GMW HVPM10 lleva una etiqueta de identificacin con las especificaciones del cabezal FRM numero de designacin. Tabla 1.1 presenta la descripcin de cada cabezal y su respectivo numero de designacin. No importa el modelo del cabezal ASI/GMW usado, el mtodo de referencia tambin requiere que el sistema de medicin sea equipado con los siguientes componentes:

A. Un cubierta en aluminio adonizado identificado como G850. B. Un cabezal de fraccionamiento PM10 identificado como Modelo 1200,

321-B. o 321C. C. Un acrylonitrile-butadine styrene-platico soporte de filtro, encaje de

motor y motor de 0.6 hp (Sierra-Andersen productos son disponibles

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solamente bajo requerimiento), o un soporte de filtro en acero inoxidable y encaje de motor en plstico fenlico con un motor de 0.6 hp (producto GMW).

D. Un flujo de masa electrnico o un sistema de control volumtrico (transformadores no estn disponibles para el sistema control de flujo para Muestreadores PM10)

E. Un programador / temporizador digital, temporizador mecnico de siete das, programador / temporizador de seis das, programador / temporizador de estado slido, o un indicador tiempo de lapso.

F. Una grabadora de flujo continua o un mtodo alterno para grabar la operacin de la rata de flujo (ejemplo pre y post flujo de verificacin).

Si un muestreador HV PM10 no esta equipado con un componente de cada uno de las categoras de arriba, datos colectados no puede ser directamente o ultimadamente reportada a la USA EPA. Si hay preguntas referente a la autenticidad del sistema de monitoreo, por favor contactar la fabrica lo mas pronto posible. Este documento nombrara los mtodos recomendados de operacin para los sistemas de monitoreo ASI/GMW HVPM10. los procedimientos presentados aqu estn dentro de todos los aseguramientos de calidad y especificaciones de operacin requeridas por el FRM, compatible con procedimientos presentados en el Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems, Volumen II, /seccin 2.11 y son especficos a los sistemas ASI/GMW.

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2.0 PRINCIPIO DE OPERACIN

2.1 Sumario del Mtodo El FRM describe en detalle los requerimientos de ejecucin para todos los muestreadores PM10. el instrumento deber reunir los requerimientos bsicos simplificados en Tabla 2.1. Todos los sistemas de monitoreo ASI/GMW HVPM10 satisfacen este criterio. Solamente partculas < 10 m son extradas a travs del cabezal y una constante, controlador de flujo (VFC). Partculas son coleccionadas sobre un filtro de fibra de cuarzo que es equilibrado y pesado antes ( tara) y despus (denso) del muestreo para determinar el peso (masa neta) ganado de la muestra. Duracin de la muestra es controlada por un temporizador con exactitud de 15 minutos sobre un periodo de muestreo de 24 horas o medido por un indicador lapso de tiempo. Para calcular la concentracin de masa de PM10,, el volumen total de aire muestreado es determinado de la medicin de rata de flujo actual y el tiempo de muestreo. La concentracin de PM10 en el ambiente es despus computarizado como la masa neta coleccionada dividida por el volumen de aire muestreado. Ya que el muestreador es operado en trminos de actual o condiciones promedios de temporada (para reunir las especificaciones designadas del cabezal), la rata de flujo operacional (y asi, el volumen de muestreo) deber ser correcto a las condiciones de referencia de la US EPA (298k, 760 mmHg) para reportar datos. Concentraciones reportadas debern ser expresadas como microgramos por metro cbico estndar (g/std.m3). Como previamente indicado, el Size-Selective Inlet (SSI) ( cabezal tamao selectivo) es el componente del muestreador que caracteriza el mtodo de referencia numero de designacin de un muestreador HV PM10. Ya que varias modificaciones han ocurrido, la siguiente historia breve de la evolucin del ASI/GMW SSI puede ser de ayuda. El SSI original fue desarrollado por el Dr. A.R. McFarland bajo un otorgamiento de la U.S. EPA para reunir un potencial estndar en Partculas de Inhalacin. En ese tiempo la U.S. EPA propuso regular solamente esas partculas con un dimetro aerodinmico (a.d) de 15 m. Despus de investigacin y estudios de campo, la U.S. EPA considero este indicador de partcula y decidi que un indicador basado sobre la concentracin de Partculas Torcico (esas partculas que pueden ser arrastradas en el sistema respiratorio,

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Tabla 2.1 Mtodo Referencia Federal HV PM10 Requerimientos de Ejecucin

ESPECIFICACIN NUMERO DE PARTE 1. Hala una cantidad medida de aire ambiental SA/G 1200 a travs de un designado y especializado, SA/G 321-B* cabezal discriminante tamao de partcula SA/G 321-C* (*no se vende mas)

2. Mantiene un flujo constante dentro de las SA350/G310 (rata flujo masa) las especificaciones designadas del cabezal G360 (rata flujo volumtrico) HV PM10 3. Colecciona la muestra sobre un filtro GQMA (Fibra Micro Cuarzo) aprobado 1. Tener un sistema control de tiempo dentro G70, G70i, G76, G76i, de limites de exactitud estipulados por FRM G801, G8000, G901, G30 G901R.

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Dr. McFarland modifico etapa singular, 15 m punte de corte bajo la forma ASI este cabezal fue vendido desde Marzo, 1982 hasta Mayo, 1984 bajo la designacin Modelo 3221. Aunque el cabezal del Modelo 321 reuna todos los desempeos predominantes de especificaciones para cabezales de PM10, Dr. McFarland desarrollo un SSI mejorado, el de dos etapas Modelo 3221-A. Durante subsecuentes desempeos en el campo sin embargo evaluaciones de U.S EPA, fue determinado que una superficie con grasa para coleccin fue requerida (dentro del SSI) para prevenir un potencial de cargar durante partculas grandes (>20 m) en sitios de monitoreo de PM10 sujetos a altas concentraciones de polvo por vientos. Mas tarde anlisis de datos TAMU determino que el cabezal de 10.2 m punto de corte (diseo original cabezal del Modelo 321 y 321-A) puede ser modificado a un punto de corte de 9.7 m usando un dimetro mas pequeo en la boquilla de aceleracin. Un punto de corte de 9.7 m rene no solamente todos los Mtodos de Referencia Federal (FRM) especificaciones de cabezales (cabezal punto de corte de 10 m .5 m) pero tambin resulta en mediciones de concentraciones de masa baja. Ya que, el desarrollo de las cuas coleccin de grasa y boquillas insertadas en los cabezales 321 y 321-A. ASI/GMW ofrece este kit de modificacin gratis a todos los clientes que han comprado el Modelo con los cabezales 321 y 321-A, es solamente necesario contactar al fabricante. Las Instrucciones estn presentadas en apndice E de este manual. Una vez modificadas con la superficie colector de grasa, los cabezales 321 y 321-A son designados bajo el Mtodo de Referencia (RFPS-1287-065 y RFPS-1287-064, respectivamente) y son referidos como el Modelo 321-C y 321-B respectivamente. Nota: Boquillas para el cabezal 321A no son requeridas por la designacin FRM, ellos sin embargo, son recomendados por el fabricante. Desde que los cabezales con coleccin de grasa necesitan limpieza que sea rutinariamente, Dr. McFarland ms tarde desarroll un cuerpo de bisagra (Modelo 1200) SSI para facilitar estos procedimientos de mantenimiento. Esta seccin examinar cada porcin de sistema de monitoreo y proveer una discusin sobre el principio de operacin de cada componente individualmente. Para el propsito de simplicidad y organizacin, se asumir que el cabezal del Modelo 1200 ser montado sobre un muestreador de alto volumen equipado con un controlador de flujo volumtrico, indicador laso de tiempo, y una grabadora de flujo continuo. Tambin se asumir que el cabezal 321-B (Nota: Estos cabezales no siguen siendo fabricados; sin embargo debido al nmero de cabezales en operacin, el principio de operacin estn siendo incluidos aqu). Ha sido montado sobre muestreadores de alto volumen equipados con controlador de flujo msico, grabadora de flujo continuo y reloj o temporizador de seis das. Esta configuracin no es requerida ni necesariamente recomendada. Como es indicada en la tabla 2.1, si el sistema de monitoreo satisface los requerimientos presentados en 40 CFR53, apndice J los

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componente individuales son intercambiables; cualquier combinacin de cabezales, controladores de flujo y temporizadores est permitido. 2.2 Muestreador / Modelo 1200/VFC HVP PM10, REFS-1287-063 La figura 2.1 presenta el esquemtico indicando los elementos bsicos del Muestreador Modelo 1200/VFC HVP PM10. Como el aire es absorbido en el cabezal, es evacuado de la cmara buffer a travs de nueve boquillas aceleradoras a la cmara de impacto donde las partculas ms grandes que 10 m son impactadas a la cua coleccin de grasa. El aire que contiene fraccin de partculas de PM10 es despus canalizadas a travs de diecisis tubos de ventilacin adicionales y filtrados a travs de un filtro de micro cuarzo especialmente formulado. Las boquillas de aceleracin tienen dimetro crtico calculado y ejecutan la prueba para proveer la velocidad necesaria para afectar la fraccionalizacin correcta de la partcula dentro de la cmara de impactacin. Ya que las velocidades de aire son crticas de mantener un punto del corte dentro del cabezal del PM10, manteniendo el diseo de la rata de flujo de 1.3 m3/min ( 10 %) a condiciones actuales es importante. La rata de flujo de la muestra es controlada y mantenida por un controlador de flujo volumtrico (VFC) simplemente indica, que el VFS es un venturi dimensional usada para controlar flujo de gas. Cuando se aplica a un muestreador de alto volumen, este principio de control de flujo incorpora un venturi de paredes suaves que gradualmente se abre a una seccin de recuperar. El vaco es provedo por un motor debajo del venturi. El control de flujo es adquirido por obstruccin, y de esta forma acelerando, el flujo de aire a travs del venturi. En algn punto en la corriente de flujo, la velocidad del aire es igual a la velocidad acstica, y un flujo crtico ser obtenido. Siempre y cuando los cambios de abajo sean pequeos, todas las condiciones del venturi (incluyendo la rata de flujo) sean determinadas por las condiciones de arriba. Esta condicin es referida como atascamiento y es una caracterstica distintiva de todos los VCF. El ASI/GMW VFC utiliza este principio flujo de atascamiento para mantener una constante actual rata de flujo de 1.13m3/min sobre el periodo de muestreo. Nota: si los datos no van hacer reportados a la U.S. EPA, la rata de flujo deber ser corregida a condiciones estndares antes de calcular el volumen del muestreo. Estas calculaciones son presentadas en Seccin 6.0 de este documento. Ya que el flujo crtico a travs de venturi no es afectado grandemente por cambios en la carga del filtro, temperaturas ambientales o presin baromtrica, una rata de flujo volumtrico estable es mantenida siempre y cuando la unidad est proveda de suficiente corriente. Para determinar la rata de flujo operacional del muestreador (como requerida por el FRM) se debe hacer una calibracin. Procedimientos de calibracin especfico son presentados en seccin 4.0. El flujo del muestreador indicado y la lectura de un medidor de lapso de tiempo, es usado para computarizar el volumen del muestreo.

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ASI/GMW tiene dos modelos de indicador lapso de tiempo: Uno que se puede recetear, y otro que provee registro sin parar del tiempo total de operacin del Muestreador. El modelo seleccionado es opcional 2.3 Muestreador Modelo 321-B/MFC HVPM10, RFPS-1287-064 Se asume por simplicidad que el cabezal del Modelo 321-B ha sido aparejado en un controlador de flujo msico. Sin embargo esto no es necesario ya que, un cabezal 321-B desempaar como designado con un controlador de flujo volumtrico. Figura 2.2 presenta un esquemtico indicando los elementos bsicos del Muestreador Modelo 321-B/MFC HVPM10. Como el aire es absorbido en el cabezal es evacuado de la cmara buffer donde las partculas ms grandes de 10m son impactadas sobre la cua coleccin de grasa. El aire es despus acelerado a travs de 16 jets adicionales a una cama de impacto secundaria. El flujo de aire finalmente sale del cabezal a travs de nueve tubos de ventilacin hacia el filtro de micro cuarzo. Actualmente, el filtro micro cuarzo es el nico filtro comercialmente disponible que satisface los requerimientos estipulados en el 40 CFR 53, apndice J para monitoreo de PM10. ASI/GMW estn buscando alternativas de filtro e informar a nuestros clientes si alguno se convierte en disponible. El aire es jalado a travs del filtro hacia la entrada del motor y su secuencialmente arrojado a la atmsfera. La rata de flujo de masa actual del muestreador de aire es controlado con una sonda sensor/ referencia de flujo montada en la seccin de la garganta del soporte del filtro. La salida elctrica de la sonda de flujo y el circuito de estado slido asociado es usado como la seal de control para ajustar la velocidad del motor. As como las condiciones ambientales o cargo del cambio del filtro, el controlador incrementa o disminuye la corriente elctrica al motor de tal manera que la rata de flujo de masa es mantenida a velocidad constante. La rata de flujo deseada por el muestreador es ajustada por un potencimetro despus de calibrar el muestreador. La rata de flujo de masa especfica en el cual el muestreador se debe fijar de pende sobre las condiciones locales de temperatura y presin baromtrica. El Modelo 321-B SSI es designado para mantener un punto de corte de 10 0.5m sobre una rata de flujo de un rango de 1.02 a 1.24 m3/min a condiciones actuales.

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Es imperativo que el operador escoja un punto de fijacin el cual centrar la rata de flujo en respecto al corrido de fluctuacin de temperatura del da y condiciones de presin baromtrica para llevar a cabo esto, una temperatura promedio y presin baromtrica de cada sitio de monitoreo se debe determinar. Usando estos valores, un promedio optimo del ajuste de rata de flujo es calculado y un punto de fijacin es determinado. Calculaciones y procedimiento de ajuste de puesta en punto son presentados en seccin 4.4. Una grabadora continua de rata de flujo de muestreo es suministrada por el transductor de presin. Este instrumento es conectado al puerto de exhosto de presin del motor y monitorea la diferencia en presin entre atmosfrica y la del motor. La respuesta de la grabadora de flujo es calibrada y se puede usar no solamente para medir la rata de flujo de muestreo, pero tambin monitorear la estabilidad de voltaje en lnea y el desempeo del controlador de flujo. Se asume que el muestreador Modelo 32-B/MFC est tambin equipado con un reloj mecnico de seis das este reloj est designado para operar con el muestreador HVPM10 para cumplir con el formato especificado de seis das de Registro Federal y su exactitud est dentro 15 minutos sobre un periodo de muestreo de 24 horas. Una vez propiamente fijado, este temporizador energizar el muestreador cada sexto da, a media noche, y permite la rotacin del periodo de muestreo sobre una semana completa. 2.4 Equipo de Calibracin Un dispositivo de orificio convencional, idntico al que se usa en la calibracin de muestreadores de partculas totales en suspensin, es usado para calibrar el muestreador ASI/GMW HVPM10. Dos modelos de orificios estn disponibles: Uno equipado con un juego de cinco platos de resistencia (N/P G25), y otro con una vlvula permitiendo una resistencia variable (N/P G335). En cualquiera de los dos casos el dispositivo de orificio se debe calibrar contra un estndar pf para saber su exactitud cada ao y con una relacin de calibracin (cada de presin de oficio vs rata de flujo actual) por una agencia de calibracin o el operador.

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3.0 INSTRUCCIONES DE ENSAMBLE DEL MUESTREADOR HVPM10

El muestreador ASI/GMW HVPM10 es enviado en dos cartones uno conteniendo el cabezal selectivo de tamao (SSY) y el segundo conteniendo el soporte y la unidad bsica. Esta seccin presenta instrucciones de ensamble para el cabezal Modelo 1200 y la unidad bsica de base. Instrucciones especficas para el muestreador HVPM10 (Ej. Intercambiar un cabezal modelo 321-B por un modelo 1200 o instalar un VFC en un muestreador previamente equipado con un MFC) son disponibles del fabricante y no estn presentados aqu. Instrucciones para modificaciones de un cabezal modelo 321-A a un Modelo 321-B son presentados en apndice E. 3.1 Modelo 1200 cabezal selectivo de tamao (SSI) instrucciones de ensamble El Modelo 1200 SSI es empacado bsicamente completo; solamente un ensamble menor es necesario. Cuando se remueve los cartones de empaque tener mucho cuidado de no dejar caer la tapa en forma de domo. El SSI es empacado con dos cojines protectores: Uno reposa entre la capucha y el cabezal, el segundo arriba de las boquillas de aceleracin. Remover ambos cojines y las abrazaderas que estn en las cuatro esquinas de la caja, suavemente levantar el SSI del cartn y ponerlo sobre el piso o en una mesa de trabajo. Guardar el contenedor de envo y material de empaque para un uso futuro localizar la bolsa con el hardware pegada a los platos boquillas de aceleracin y ensamblar el SSI de la siguiente forma:

1. Poner la capucha (el domo lado arriba) sobre el SSI. 2. Alinear un hueco (ocho en total) sobre la capucha con uno localizado

sobre el cabezal rampa deflector de lluvia ( N/P: SSI-106). La rampa deflectora de lluvia es la seccin encorvada del plato de aceleracin adyacente a las boquilla.

3. Colocar los separadores de aluminio (N/P: SSI-60) entre la capucha y el plato boquillas de aceleracin.

4. Por cada separador, colocar un tornillo y una arandela de nylon en lnea. Instalar sueltamente el separador al plato de boquillas y capucha repetir pasos 1 y 3 en los separadores restantes. Cuando todos los separadores estn instalados, apretarlos con los dedos para asegurar un sello completo.

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5. Soltar las cuatro agarraderas de acero inoxidable del cabezal y voltearlas hacia atrs sobre la parte de arriba del SSI. Asegurar el soporte del cabezal en su posicin ms alta.

6. Soltar las cuas de coleccin de sus dos grapas. Levantar la cua cuidadosamente pasando las boquillas y hacia fuera del cabezal.

7. Ubicar la cua sobre una superficie plana y rociarlo con una capa gruesa de silicona DOW CORNING No. 316 no sustituya cualquier otra grasa o aceite sin contactar al fabricante; la caracterstica de rebote de las partculas pueden ser afectadas por el cambio de viscosidad del aceite.

8. Manejar solamente los bordes, retornar las cuas de coleccin (lado engrasada hacia arriba) al cabezal del muestreador y asegurarlo.

9. Mientras esta soportando hacia delante el amortiguador el cabezal, cerrar y asegurar la porcin de arriba del cabezal de muestreo. NOTA: Puede ser necesario ajustar las agarraderas al cabezal. Para hacer esto, soltar la tuerca sobre el tornillo de la agarradera para recortar el largo de la agarradera girar el tornillo en el sentido de las manecillas de reloj; hacia el lado contrario es para alargarlo. Despus de que los ajustes sean completados, apretar tuerca.

3.2 Instrucciones de Ensamble del soporte Muestreador HVPM10

(Muestreador VFS) Las instrucciones presentadas en esta seccin son especficas a sistemas de muestreos ASI/GM WHV PM10 ordenados con un controlador de flujo volumtrico (VFC). El soporte del muestreador HVPM10 es fcil de remover del contenedor de transporte volteando la caja horizontalmente y despus lentamente remover el soporte. Las dos cajas adicionales incluidas en la caja de envo del soporte contienen el motor, el controlador de flujo volumtrico y el ensamble soporte del filtro. El procedimiento para ensamblar el soporte es el siguiente:

1. Remover el controlador de flujo volumtrico, motor (figura 3.1) y ensamble soporte de filtro de su respectivas cajas.

2. Remover el adaptador masculino (N/P: G-2002) removiendo cuatro tornillos de esta manera el motor ser expuesto.

3. Si el empaque de neopreno no ha sido pegado a la parte de arriba del VFC, instalar (uno) de los empaques de la pestaa del VFC directamente sobre el enjaule del motor. Estar seguro que el empaque no tiene ningn dao antes de continuar.

4. Usando los cuatro tornillos, juntar el empaque de la pestaa del VFC. Estar seguro que la flecha sobre el VFC est apuntando hacia abajo (hacia el motor).

5. Colocar el segundo empaque de la pestaa del VFC encima del VFC, conectar el adaptador masculino al VFC instalando y apretando los ocho tornillos no apretarlos mucho.

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6. Colocar el sistema de ensamble de VFC a el soporte de filtro. Est seguro que el empaque plato de motor (N/P: G2001) este presente antes de apretar.

7. Centrar el empaque de sellamiento FH (8x10x3x8) sobre el hueco rectangular en el soporte. Con la ayuda de otra persona, levantar el ensamble completo del soporte de filtro y VFS y suavemente dejarlo caer sobre el hueco rectangular del soporte. Est seguro que el empaque de sellamiento FH est centrado igualmente alrededor del hueco. Ajustes pueden ser necesarios despus que el ensamble ha sido puesto adentro.

8. Conectar la tubera entre la grabadora continua y la espita presin del motor. Conectar la tubera entre la espita presin de filtro y el desconectador rpido sobre el soporte.

NOTA: Si el muestreador ha sido ensamblado en una localizacin central (no donde va a ser operado), es recomendado que pasos 9 al 12 hasta que el muestreador est desplazado. Es ms fcil transportar el soporte deber ser firmemente anclado antes de instalar el cabezal. Extender los pies de soporte (N/P: G-2021) es sugerido.

9. Con la ayuda de otra persona, cuidadosamente coloque el ensamble SSI sobre el soporte.

10. Asegurar el cabezal al cuerpo del soporte instalando cuatro tornillos en los lados del soporte (referirse a la figura 3.2) y a travs del platillo de soporte (N/P: G1206). Huecos previamente taladrados en cada uno de los cuerpos de soporte.

11. Dejar libre el platillo del soporte del SSI (N/P: G120018). Soltar las seis agarraderas que estn conectadas a la seccin platillo de soporte.

12. Conectar el amortiguador de platillo de soporte al lado derecho del platillo de soporte. Est seguro que la arandela est ubicada en la parte de afuera del amortiguador platillo de soporte. Cuidadosamente abra el cabezal.

13. Instalar el cargador de filtro sobre el muestreador y conectar la cuerda de corriente masculina a una lnea de voltaje. Energizar el muestreador y asegurarse que la grabadora indica una respuesta en la escala de arriba. Contactar al fabricante inmediatamente si se detecta alguna falla.

14. Apagar el muestreador. Siguiendo las instrucciones en apndice D para un modelo de temporizador especfico instalado, conectar el motor al temporizador y programe, si es necesario. Elegir la puerta del soporte.

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15. Mientras soporta el amortiguador del soporte platillo hacia usted, cerrar el cabezal. Asegurar los seis agarraderas. Si es necesario, ajustar las agarraderas siguiendo los procedimientos presentados en el paso 9, seccin 3.1.

16. Conducir una prueba de fuga y calibracin como es presentada en seccin 4.2.

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4.0 PROCEDIMIENTOS CALIBRACIN DE FLUJO

Como discutido en Seccin 2.1, es asumido en este documento que el cabezal del Modelo 1200 ha sido unido con un controlador de flujo volumtrico; y el Modelo 321-B con un controlador de flujo masico (MFC). Como mencionado previamente, esto no es requerido o necesariamente recomendado, cualquier cabezal desempeara como designado no importa cual controlador es usado. El tipo de control de flujo si, indica el mtodo de calibracin. Personal de operacin deber referirse a la seccin que tiene que ver con su tipo especfico: Seccin 4.3 presenta procedimientos para muestreadores VFC y seccin 4.4 para muestreadores MFC. Estas dos secciones son completamente independientes; es posible remover y juntar (si es necesario) solamente esas pginas que tienen que ver con este tipo de operacin de muestreo en una red de monitoreo. Es recomendable sin embargo, que esta seccin entera sea revisada y los dos mtodos evaluados. En equipo de casa, simplicidad en el procedimiento, y aplicacin secuencial de datos puede garantizar uno nuevo o reponer sistema de medicin PM10. Para asegurar una calibracin exacta, ASI/GMW recomienda una prueba de fugas que sea conducida despus de ensamblar el muestreador HVPM10 y rutinariamente de ah en adelante. La prueba de fuga se debe conducir despus de hacer mantenimiento al motor para determinar la integridad de los sellos. Procedimientos para la prueba de fugas completa estn presentados en seccin 4.2 4.1 Discusin designacin rata de flujo La determinacin de las caractersticas del tamao de las partculas de los cabezales Modelo 1200 y 321-B dependen de la velocidad del aire a travs de los jets de aceleracin.. Un cambio en la entrada de velocidad resultar en un cambio nominal del tamao de partculas coleccionadas. Por esta razn, es imperativo que la rata de flujo a travs del cabezal sea mantenido a una rata de flujo constante actual de 1.13 actual m3/min ( 10%). Desde que esta rata baja actual no es crtica para la fraccionacin de la partcula, el operador debe tener un entendimiento de las designaciones de rata de flujo usadas en el monitoreo de PM10. Confusin entre varias unidades de monitoreo es la fuente ms frecuente de error en redes de monitoreo de partculas tabla 4.1 presenta un sumario de designacin rata de flujo PM10, su uso primario y ecuaciones de conversin.

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TABLA 4.1 DESIGNACION RATA DE FLUJO COMUN USADA EN MONITOREO DE PM10

Designacin Rata Flujo

Condiciones Temperatura

Designacin Temperatura

Condicin Presin

Baromtrica

Designacin Presin

Baromtrica

Uso Primario Calculacin Conversin

Qa Actual

24 horas Promedio

Ta

Tav

Actual

24 horas Promedio

Pa

Pav

1. Cabezal Flujo Designado 2. Flujos Calibracin 3. Auditoria y Verificacin Flujo 1. Ratas Flujo Operacional

Qstd = Qa (Pa/Pstd)(tstd/Ta) Qstd = Qa (Pav/Pstd)(Tstd/Tav)

Qstd EPA Referencia

Tstd (2998 K)

EPA Referencia

Pstd (760

mmHg)

1. Reportar Datos Qa = Qstd (Pstd/Pa)(Ta/Tstd)

Sqa Ajustado a Temporada Qa rata flujo

Promedio Temporada

Ta Promedio Temporada

Pa 1. Ratas Flujo Operacional Qstd = Sqa (Ps/Pstd)(Tstd/Ta)

Este no es una rata de flujo. Rata de Flujo solamente puede ser expresada en trminos unidades de masa (flujo estndar) o Unidades de Volumen (flujo actual). Esta designacin simplemente se refiere a un ajuste de temporada Qa Rata de Flujo.

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4.2 Pre-Calibracin Prueba de Fugas 4.2.1 Muestreador VFC HVPM10. Esta prueba debe ser conducida despus del ensamble del muestreador, despus de mantenimiento al motor y a intervalos de rutina a travs del ao. El siguiente procedimiento se debe seguir.

1. Fijar el sistema de calibracin como lo ilustra la Figura 4.1 muestreadores VFC HVPM10 son calibrados sin el filtro o cargador de filtro en linea. Las cadas de presin del filtro de operacin como simuladas con los platos de agujeros, o un orificio ajustable Vati-flo. Cuando se instale el orificio plato adaptador a la maya soporte de filtro, apretar las tuercas del plato en esquinas alternadas primero para prohibir fugas y para asegurar apretar igualmente. Los herrajes debern ser apretados a mano; mucha compresin puede daar el empaque de seo. Este seguro que el empaque de orificio este en su lugar entre el adaptador del plato y el orificio; apretar el orificio al adaptador estando seguro de no daar la rosca y el anillo de seguridad.

2. Cubrir o tapar la entrada unidad del orificio con uno o mas pedazos de cinta de conducto. Verificar que las vlvulas de los barmetros de ambos manmetros estn totalmente cerradas removiendo la tubera a el orificio tapn de presin y soplando en el tubo. Girando los codos de plstico encima del manmetro totalmente en sentido de las manecillas del reloj cierra la vlvula. Si las vlvulas estn cerradas no habr movimiento de fluido. Instalar el tubo al orificio del tapn de presin. Conectar el tubo al tapn de presin en el soporte del filtro localizado 1.5 pulgadas debajo de la malla sobre el lado del soporte. Este tapn de presin es asequible a travs de la puerta del muestreador. Cerrar este tubo con una abrazadera de tubera. Este tubo deber estar cerrado durante operacin y prueba de fugas cuando un manmetro no est conectado a el tubo. Unidades de produccin de VFC tiene una vlvula de conexin rpida localizada sobre el soporte la cul se cierra automticamente cuando el manmetro est desconectado.

3. Conectar la fuente de poder del motor a una fuente de voltaje estable, el cul tiene un swiche de corriente (Ej. El temporizador del muestreador prendido y apagado, (sino est equipado), otra fuente de voltaje en lnea de 60 hz/120 VAC).

4. Prender el muestreador. Suavemente mueva el orificio y escuche por sonido de silbido que indicarn una fuga en el sistema. Un sistema libre de fugas tambin indicarn no respuesta de escala arriba sobre la grabadora. Las Fugas son usualmente causadas por un empaque mal puesto en la unin del orificio y el plato alrededor del orificio a la cara del plato, o a travs del soporte del filtro al VFC.

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5. Si el VFCHVPM10 es libre de fugas, a pagar el muestreador y remover la cinta del orificio.

6. Inspeccionar los tubos de conexin del manmetro por roturas o doblado. Abrir las vlvulas sobre el manmetro y suavemente soplar a travs del tubo, observar que fluya libremente en el manmetro. Ajustar la escala del manmetro para que la lnea cero est en la parte baja del menisci.

7. Proceda a un punto de verificacin de flujo del muestreador, en seccin 4.3.1.

4.2.2 Muestreador MFC HVPM10 Esta prueba debe conducirse despus de ensamblar el muestreador, despus de hacer mantenimiento al motor y en intervalos de rutina a travs de todo el ao. Los siguientes procedimientos se deben seguir:

1. Fijar el sistema de calibracin como lo ilustra en figura 4.2 MFC HVPM10, los muestreadores se deben calibrar sin un filtro o portafiltros en lnea. Cuando se instala el orificio sobre la malla soporte filtro del muestreador apretar las tuercas en esquinas alternas para evitar fugas y asegurar que se aprieten igualmente. Los acoples deben ser apretados con la mano mucha compresin puede daar el sello de empaque. Est seguro que el empaque de orificio est en su lugar y que el orificio no est daado en el plato.

2. Si es posible desconectar el motor del controlador de flujo y conectarlo directamente a una fuente de voltaje estable (ej. El muestreador ON/OFF reloj, si est equipado, u otra fuente de voltaje en lnea.

3. Verificar que la grabadora de flujo continuo est conectada a la perilla de presin en la parte baja enjaulamiento del motor y que no hay ninguna rotura o dobles en la tubera.

4. Instalar una hoja en la grabadora de presin nueva. 5. Cubrir o poner cinta en la entrada del orificio de calibracin con una

o ms pedazos de cintas. Verificar las vlvulas del manmetro que estn totalmente cerradas. NOTA: Girar totalmente los codos de plstico que estn encima del manmetro en direccin de las manecillas del reloj, cerrar las vlvulas.

6. Energizar el muestreador. Suavemente mueva el orificio y al escuchar un silbido el cual indicar una fuga en el sistema. Un sistema libre de fugas tambin indicar una respuesta sobre la grabadora. Fugas son usualmente causadas por el empaque en la unin del orificio y el plato, si daa los hilos del orificio en el plato o el motor tambin puede ser causal de fugas.

7. Apagar el muestreador y remover la cinta del orificio. 8. Inspeccionar el manmetro por daos, dobladuras en el tubo de

conexin. Abrir las vlvulas y soplar suavemente a travs del tubo

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observar un fluido libre de flujo. Ajustar la escala del manmetro para que la lnea cero est en la parte baja del menisci.

9. Si el muestreador HVPM10 es libre de fugas proceda a calibrar el muestreador de acuerdo a los procedimientos presentados en seccin 4.4.

4.3 Procedimiento bsico de calibracin para el muestreador VFC HVPM10 El procedimiento de calibracin en el muestreador en esta seccin simplemente verifica la exactitud de la hoja de revisin y acondiciona el venturi crtico usado por el controlador de flujo del muestreador VFCHVPM10. Durante la operacin del muestreador el controlador de flujo mantendr una rata de flujo actual de 1.13 m3/min ( 10%). Esta rata de flujo es una funcin de condiciones ambientales y la presin diferencial a travs del filtro. El filtro aprobado es un filtro en fibra en cuarzo GQMA. Un filtro Limpio tendr una cada de presin de rango 15 a 20 pulgadas de agua. El VFC est designado para mantener una rata de flujo apropiada para operar sobre un rango amplio de temperatura y condiciones de presin. No importa que tipo de orificio de calibracin es usado unidad de plato de huecos mltiples o el Vari-flo el procedimiento de calibracin es el mismo (figura 4.3). El cabezal del muestreador deber abrirse completamente o prevenir interferencias de flujo con el calibrador orificio de transferencia. Tubo flexible es usado para conectar la perilla presin del orificio con un manmetro de agua. La perilla de presin sobre el filtro es conectado a un manmetro de agua separadamente. La presin cae y las lecturas del flujo de la grabadora indicada son medidos y los resultados verificados contra una curva de calibracin para el plato superior y la tabla para el VFC. Los flujos determinados del orificio y la tabla deber estar dentro 3% si este no es el caso el VFC deber ser revisado por obstruccin interna y fugas en el sistema. Capturaciones de rata de flujo debern ser repetidas. Si la diferencia en la rata de flujo no es eliminada, contactar al fabricante. La USA EPA estipula frecuencia de calibracin para todos los muestreadores que estn siendo usados para reportar datos en la base de datos nacional. Por favor referirse Quality Assurance Handbook of Air Pollution Systems, Volumen II; Section 11.2 para requerimientos bsicos. AASI/GMW recomienda calibracin por lo menos dos veces al ao 4.3.2. Un Punto Calibracin de Grabadora Dixon. El evento de la grabadora de flujo Dixon simplemente verifica que el muestreador opere sin ninguna falla durante el muestreo de 24 horas y mantener rata de flujo de operacin normal.

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Ya que el estndar de transferencia del orificio se puede calibrar en trminos de actual o condiciones estndar, el personal de operacin debe determinar que curva de calibracin se ha generado y modificado su curva de calibracin. El muestreador HVPM10 debe ser calibrado en trminos de condiciones actuales. Dos tipos de calibrador de orificios estn disponibles uno equipado con platos con huecos mltiples (N/P: G25) para simular varias cadas de presin, y el otro con una vlvula ajustable limitadora de flujo, o un orificio vari-flo (N/P: G335).

4.3.1 Verificacin un Punto de Flujo VFC Para exactitud optima y desempeo, los siguientes procedimientos de calibracin son recomendados: 1. Ensamble el equipo de calibracin.

Dispositivo (registrado a NBS) orificio de calibracin (platos o Vari-flo).

Cinta de tubera. Manmetro con un rango de 0 a 16 pulgadas de agua y una

escala de divisin mnima de 0.1 pulgadas. Manmetro con un rango de 0 a 30 pulgadas de agua y una

divisin escala mnima de 0.1 pulgadas. Termmetro (con una exactitud verificada). Todas las

temperaturas deben ser expresas en grados kelvin para la calculacin en esta seccin para ser correctos (K = C + 273).

Barmetro (con una exactitud verificada). Todas la presiones debern ser expresadas en mmHg para la calculacin en esta seccin para ser correctos (mmHg = pulgadas de Hg x 25.4). Nota: Lectura de presin baromtrica se pueden obtener de una estacin de meteorologa sin embargo dichas lecturas deben de ser presin de estacin el cual es correcto para cambios en elevacin en diferencias mayores a 1000 pies.

Hojas de grabadoras de grficas herramientas de mano, hojas datos de calibracin, o diario del muestreador.

2. Para verificar el flujo durante condiciones de operacin normales, la presin diferencial del filtro debe ser igualadas usando el limitador del vari-flo o el plato apropiado. El filtro aprobado es un filtro de fibra de cuarzo, GQMA. La diferencia de presin a travs del filtro limpio de cuarzo varia de 15 a 20 pulgadas de agua.

3. Remover el orificio y el plato de orificio de transferencia del soporte de filtro. Poner un filtro limpio y el portafiltros sobre del soporte de filtro. Apretar las tuercas que soportan el soporte del filtro en esquinas alternas para asegurar que se aprieten igualmente. Apriete las tuercas con la mano para prevenir sobre comprensin del empaque.

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4. Conectar el tubo a la perilla de presin sobre la malla del soporte del filtro. La perilla est localizada 1.5 pulgadas debajo de la malla sobre el lado del soporte. La perilla de presin es accesible a travs de la puerta del muestreador. Unidades de produccin de VFC tienen un desconectador rpido localizado en el soporte del muestreador el cual se cierra automticamente cuando el manmetro con 0 - 30 pulgadas de agua. El otro lado del manmetro est abierto a la atmsfera.

5. Prender el muestreador y permitir que se caliente a una temperatura de operacin estable. 5 minutos es usualmente suficiente.

6. Lea y grabe los siguientes parmetros en la hoja de datos de campo o en el diario del muestreador VFCHVPM10.

Temperatura ambiental, (Ta), F C. Convertir a K. Presin ambiental, (Pa), mmHg. Modelo del muestreador, N/S y VFS N/S. Orificio N/S y es la relacin Qa (m, b, r). Fecha, ubicacin y operador.

7. Leer la diferencia de presin (Pf) a travs del filtro y el portafiltros.

Grabar esta sobre la hoja de datos o diario de VFC del muestreador. Esta es la presin diferencial de operacin que ser igualada usando el limitador del vari-flo o los platos de orificio.

8. Apagar el muestreador y remueva el portafiltros y filtro. Instalar el orificio y ejecutar una precalibracin prueba de fugas (seccin 4.2).

9. Prender el muestreador y, si es necesario, permitir que se caliente a temperaturas de operacin.

10. Simular la presin diferencial del filtro (Pf) ajustando la perilla sobre el vari-flo de oficio o poniendo el plato apropiado entre el orificio y el adaptador del plato. La cada de presin aproximada a travs de los platos con huecos a 1.13 m3/min. (40 cfm) es dada en la tabla 4.2 escoger el plato que tiene una cada de presin aproximada a la misma, pero no ms grande que la cada de presin del filtro. Ajuste la diferencia de presin hasta que se iguale. La cada de presin deber ser dentro de una pulgada de agua. Una prueba de fuga deber ser ejecutada cada vez que el orificio es removido.

11. Una vez la presin diferencial se ha igualado el muestreador estar operando aproximadamente a las mismas condiciones de flujo como si estuviera haciendo un muestreo. Grabar las presiones diferenciales del orificio y el filtro ( H2O) y (Pf), respectivamente.

12. Para el VFC, calcular el promedio de presin y encontrar la rata de flujo sobre la tabla. Ver seccin 6.1 para calculaciones de muestreo.

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Tabla 4.2 Valores aproximados cada de presin a travs del orificio y plato.

Plato nmero huecos Diferencia de Presin Pulgadas de agua

22 7.3 18 9.1 13 13.7 10 20.6 7 35.2

Orificio solamente 3.9 13. Si la calibracin de orificio no ha sido dada con una curva de calibracin en trminos de Qa, use los datos de calibracin suministrado con el orificio para generar una relacin de calibracin en la forma de :

Y = m (Qa) + b

Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min y = a r (H2O x Ta/ Pa) b = la intercepcin de la relacin calibracin del orificio m = la descendente de la relacin calibracin del orificio Ver seccin 6.3 para calculacin de muestreo.

14 Calcular Qa para los puntos de calibracin como: Qa = (H2OxTa/Pa)-b /m Donde: H2O = cada presin del orificio, Pulgadas de agua Ta = temperatura ambiental, K Pa = presin ambiental, mmHg b = intercepcin de relacin calibracin de orificio m = descendente de relacin calibracin de orificio 15. Si una discrepancia mas grande que 3% aparece entre el orificio rata de flujo calculada (Qa) y la tabla rata de flujo, re-verificar procedimientos y calculaciones. Este seguro que nmeros de serie del hardware y curvas de calibracin concuerden. Verificar por fugas en el sistema.

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Inspeccionar los VFC por daos o corrosin en la garganta. Si es necesario limpiar con un cepillo, jabn y agua. Inspeccionar operacin del motor. Verificar para estar seguro que no hay fugas en los manmetros. Para hacer esta verificacin, desconectar los tubos del muestreador u orificio. Conectar el segundo tubo al manmetro soplar aire a un lado del manmetro para poder conseguir una lectura diferencial de aproximadamente 15 pulgadas de agua. Siguiente doblar el tubo en ambos lados del manmetro doblando el tubo hacia a tras y apretar. Esto no permitir que entre aire al manmetro. Verificar la lectura en el manmetro. Esperar aproximadamente un minuto y vuelva a leer el manmetro. La lectura no debe haber cado mas de 0.3 pulgadas. Y si ha cado, verificar las conexiones y tubos para determinar la fuente del problema. Si el problema no se puede resolver contactar el fabricante.

16. Contine grabando la calibracin 4.3.2 Calibracin Un Punto de Grabadora Dixon. La grabadora Dixon evento de flujo simplemente verifica que el muestreador opera sin falla durante el periodo de muestreo de 24 horas y mantiene rata de flujo de operacional normal. Grandes desviaciones en la rata de flujo en la grabadora indicara que hubo fallas de corriente, o de motor, o problemas de corriente. El procedimiento de calibracin es:

1. Instalar una carta nueva de grabacin (G106) en la grabadora de evento Dixon la cual ha sido propiamente marcada en la parte trasera de la carta. Cambiar pluma si es necesario.

2. Asegurarse que la grabadora de flujo continuo esta conectada correctamente a la perrilla de presin sobre el lado de abajo del bastidor del motor.

3. Mientras el muestreador esta corriendo, determinar la rata de flujo de operacin de la tabla de calibracin. Convertir rata de flujo a cfm actuales.

4. Ajustar las lecturas en la grabadora Dixon usando los tornillos de fijacin. Gentilmente golpee el lado de la grabadora para estar seguro que la pluma no este atorada sobre la carta.

5. Levantar la pluma de la carta despus girar la carta centrando la ranura usando una moneda o destornillador en el centro de la ranura hasta que la hora es propiamente indicada en la grabadora. Este seguro que la pluma este sobre la superficie de la carta.

4.4 Procedimiento Bsico de Calibracin para el muestreador MFC HVPM10 El procedimiento de calibracin del muestreador presentado en esta seccin relaciona ratas de flujos conocidas (como determinadas por un dispositivo orificio estndar de transferencia calibrado) a la presin diferencial a travs del orificio a la salida del bastidor del motor. La presin diferencial es referida como presin plena, donde plena es la regin dentro del bastidor del motor ( parte

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baja de la unida del motor) donde el nivel de presin excede la presin atmosfrica. El orificio de calibracin usado en este procedimiento puede haber sido calibrado en trminos de condiciones actual o estndar. Los operarios deben calibrar en trminos de condiciones actuales. Dos tipos de calibradores de orificio estn disponibles: uno equipado con platos de mltiple agujeros (N/P G25) para simular varias cadas de presin, y otro con una vlvula limitadora ajustable de flujo, o Vari-flow (N/P 335). No importa el tipo de orificio usado, el procedimiento de calibracin es el mismo (Fig. 4.4). E calibrador es instalado directamente debajo del cabezal de muestreador HV PM10. Tubera flexible es usada para conectar la perilla presin de orificio con un manmetro de agua. Cada de presin e indicaciones de lectura flujo de grabadora son registradas y verificadas frente a la curva de calibracin para el orificio. La relacin entre las ratas de flujo determinadas por orificio y respuestas indicadas por el muestreador se convierte ecuacin de calibracin. Nota: cuando se usa los platos de mltiple huecos para calibrar las grabadoras de flujo continuo, use los platos en orden incremento de resistencia (ejemplo huecos 18, 13, 10, 7, y 5.). La U.S. EPA estipula frecuencia de calibracin para todos los muestreadores que son usados para reportar datos a una base de datos nacional. Favor referirse a Quality Assurance Handbook of Air Pollution Systems, Volumen II, Seccin 11.2, para requerimientos bsico. ASI/GMW recomienda calibracin por lo menos dos veces al ao. Para una exactitud y ejecucin optima, los siguientes procedimientos de calibracin son recomendados: 1. Ensamblar el equipo de calibracin.

Calibracin dispositivo de orificio (NBS) Manmetro con un rango de 0 a 60 pulgadas de agua

y una divisin de escala mnima de 0.1 pulgadas. Termmetro (con exactitud verificada). Todas las

temperaturas se deben expresar en Kelvin para las calculaciones en esta seccin. (K= C+273)

Barmetro (con exactitud verificada). Todas las presiones deben ser expresadas en mmHg para usar en la calculacin en esta seccin, (mmHg=in. Hgx25.4). Nota: Lecturas de presin baromtrica pueden ser obtenidas de una estacin de clima cercana y deber ser presin de estacin o sin corregir a nivel del mar. La presin sin embargo puede, necesitar ser corregida para cambios en elevacin entre la estacin de clima y sitio de monitoreo. Si la diferencia en elevacin es mas grande que 1000 pies.

Cartas de reserva de grabadora, herramientas de mano, hojas datos de calibracin o bitcora libro de muestreo

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2. Instalar el sistema de calibracin como en la Figura 4.2. Posesionar el plato de orificio sobre la maya soporte filtro del muestreador y apretar los cuatro tornillos. No use un filtro o porta filtros durante la calibracin. Si una prueba de fugas es requerida, referirse a seccin 4.2.2.

3. Instalar el plato de los 18 huecos en el orificio de calibracin soltando el anillo orificio de retencin (o abrir la vlvula completamente del Vari-flo). Este seguro que haya un empaque sobre la parte baja del plato limitador y sobre la parte baja del orificio del dispositivo.

4. Verificar que el flujo en la grabadora de evento esta propiamente conectado a la perilla de presin sobre el lado abajo bastidor del motor y que es adecuadamente puesto en cero (la pluma descansa sobre la parte mas interna del circulo de la carta). Ajustar el tornillo de ajuste de la grabadora.

5. Grabar el sitio de ubicacin, Serie Numero del muestreador, fecha y las iniciales del operador en la parte trasera de la carta de registro. La misma carta usada para la verificacin de fugas se puede usar.

6. Desconectar el controlador de flujo masico. El motor se conecta directamente a una fuente de poder estable, 110 VAC/60 Hz. Prender el muestreador y permitir que se caliente a una temperatura de operacin. Un periodo de cinco minutos es usualmente suficiente.

Y = m (Qa) + b

Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min y = (H2O x Ta/ Pa) b = la intercepcin de la relacin calibracin del orificio m = la descendente de la relacin calibracin del orificio

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7. Leer y registrar los siguientes parmetros sobre la hoja datos de

calibracin del MFC HVPM10 (Tabla 4.3) o en la bitcora del muestreador. Temperatura ambiental, (Ta), F C. Convertir a K. Presin baromtrica de la estacin, (Pa), mmHg. Modelo del muestreador, numero de serie y numero del motor Orificio N/S y la relacin Qa (m, b, r). Fecha, ubicacin y operador.

8. Leer y registrar la desviacin del manmetro (en pulgadas de agua) y su correspondiente respuesta a la grabadora.

9. Leer la respuesta I del muestreador, de la carta de evento de la grabadora, y entrarlo sobre la hoja de datos en la bitcora.

10. Repetir pasos 3.8 y 9 por cada uno de los platos de resistencia fijacin del Vari-flo. Cuando se instale cada plato, est seguro que el plato del orificio este asentado y que la rosca no tenga daos.

11. Apagar el muestreador y remover el orificio de calibracin y la carta de la grabadora.

12. Si el calibrador de orificio no ha sido entregado con una curva de calibracin para los trmino de Ka use los datos de calibracin provedos con el orificio para generar una relacin de calibracin en la forma de:

Y = m (Qa) + b

Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min y = (H2O x Ta/ Pa) b = la intercepcin de la relacin calibracin del orificio m = la descendente de la relacin calibracin Ver seccin 6.3 para calculaciones de muestreo.

13. Verificar que la respuesta correcta del evento de grabacin ha sido escrita sobre la hoja de datos de calibracin y que la curva de calibracin es actual y se puede verificar a un estndar primario.

14. Calcular Qa para cada punto de calibracin como: Qa = (H2O x Ta/ Pa) - b/m Donde: Qa = rata de flujo de orificio, actual m3/min H2O = Cada de presin a travs del orificio, pulgadas de agua. Ta = Temperatura ambiental, K. Pa = Presin baromtrica de la estacin, mmHg

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b = La relacin de intercepcin del orificio de calibracin. m = La descendente de relacin del orificio de calibracin.

15 Calcular y registrar el evento de flujo en la grabadora en la correccin actual

(IC) por cada punto de calibracin como: IC = I [(Ta/Pa) 1/2] Donde: IC = Correccin actual I = Respuesta de grabadora, unidades arbitrarias

16 Sobre una hoja o papel de grfica, trazar las unidades correctas de la grabadora del muestreador. Y se (y-axis) contra la rata de flujo del orificio calculado correspondientemente Qa (x-axis), para obtener una curva de calibracin visual e indicacin de calibracin lineal. Una calibracin de cinco puntos deber producir una ecuacin de regresin con un coeficiente de correlacin de r> 0.990. Ya que la determinacin de un rata de flujo Qa requiere la adicin de un promedio de temperatura ambiental y correccin de presin, no es recomendado usar una grafica de la relacin de calibracin para reduccin de datos subsecuentes. Cada muestreador sin embargo, debe ser provedo con una expresin matemtica que indica la pendiente, interseccin y la linealidad de la relacin de calibracin. Usando una calculadora programable, determinar la mejor linea derecha por el mtodo de menor cuadrados.

La ecuacin para esta es: IC = m(Qa)+b

17 La pendiente, m e interseccin, b son despus calculadas para determinar la rata de flujo actual del muestreador (Qa) de:

Qa = 1/m[1 (Ta/Pa) -b]

18 Para evitar hacer correccin de temperaturas y presin para determinar la rata de flujo operacional del muestreador, ajustar la pendiente del muestreador e interseccin a temporada condiciones promedio.

ms = m/[ (Ts/Ps)] bs = b/[ (Ts/Ps)]

donde: ms= muestreador ajustado a temporada pendiente de calibracin bs= muestreador ajustado a temporada interseccin de calibracin Ts= promedio temperatura temporada, K Ps= promedio presin baromtrica estacin temporada, mmHg El muestreador esta ahora equipado con dos relaciones de calibracin: actual (Qa) y ajustada a temporada actual (Sqa). Para calcular rata de flujo instantnea del muestreador para verificaciones o auditoria, usar la formula presentada en paso 17. Para operacin rutinaria sin embargo, determine la rata de flujo como:

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Sqa = (I-bs)/ms donde: SQa = muestreador rata de flujo ajustada a temporada, m3/min

19 Calcular y registrar sobre la hoja datos de calibracin (o en la bitcora del muestreador) la rata de flujo punto de fijacin (SFR).

SFR= 1.3 (Ps/Pa) (Ta/Ts) donde: SFR= muestreador rata de flujo punto de fijacin ajustado a temporada, m3/min 20 Calcular y registrar en la hoja de datos de calibracin del muestreador el punto de fijacin del MFC (registrar respuesta que corresponda al SFR calculado en paso 19). SSP= [m(SFR)-b] (Pa/Ta) 1/2 donde : SSP= muestreador punto de fijacin ajustado a temporada, respuesta de grabadora 21 Volver a conectar el motor al controlador de flujo masico.

22 Instalar un filtro limpio (dentro del portafiltros) en el muestreador. Apretar las cuatro tuercas para asegurar un sello parejo, no sobre apretar por que el empaque se puede doblar.

23 Instalar una nueva carta grabadora en la grabadora de flujo y verificar que la grabadora este en cero (la pluma descansa sobre la parte mas interna del circulo de la carta). Gentilmente golpee el lado de la grabadora para asentar la pluma. Girar la carta con un destornillador hasta que la carta indique la hora correcta.

24 Prender el muestreador y permitir que se caliente a temperatura de operacin. Ajustar la rata de flujo del potencimetro (pot) sobre el controlador flujo de masa hasta que la respuesta de la grabadora indica el punto de fijacin ajustado a temporada (SSP) como calculado en paso 20. Referirse a Apndice B para la ubicacin del pot rata de flujo para el modelo particular del controlador de flujo.

25 Verificar que el controlador de flujo mantendr esta rata de flujo por lo menos 10 minutos. Apagar el muestreador. El muestreador ahora puede ser preparado para el prximo da de muestreo.

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5.0 OPERACIN EN CAMPO Esta seccin presenta informacin referente a la rutina, operacin bsica de un muestreador HV PM10. tambin estn incluidas referencias para guiar al operador a informacin sobre el sitio de requerimientos de la U.S. EPA, procedimientos de laboratorio, y calidad de rutina control / calidad de aseguramiento de actividades. Ya que nuestros clientes no son exclusivamente de agencias gubernamentales, pautas especificas sancionadas por la U.S. EPA no estn presentadas aqu. 5.1 Requerimientos de Colocacin Criterio completo de colocacin (para muestreadores coleccionado datos que van hacer reportados directamente a la U.S. EPA) se pueden encontrar en el 40 CFR 58. requerimientos mnimos de ASI/GMW estn presentados a continuacin.

1. Muestreadores debern estar al menos 20 metros (m) de rboles, edificios u otros obstculos grandes. Una regla general de ubicacin es que el muestreador deber ser ubicado por lo menos por lo menos dos veces la distancia de la altura del obstculo.

2. Cabezal del muestreador deber estar de 2 a 7 metros sobre el piso. 3. El muestreador no deber tener restriccin en flujo de aire. 4. Cabezal del muestreador deber estar por lo menos 2 metros de

distancia de otro cabezal muestreador de alto volumen. Para muestreadores juntados, los cabezales debern estar dentro de 4 metros del uno al otro.

5. No ubicar el muestreador directamente sobre tierra o cascajo de los techos

6. No ubicar muestreador cerca salida de exhosto de chimenea o ventiladores

7. Si los muestreos se van analizar qumicamente (ejemplo especificaciones de masa, A.A. ect) evaluar el sitio por contaminacin potencial

5.2 Procedimientos Instalacin del Muestreador

1. Cuidadosamente transporte el cabezal ensamblado y el soporte al sitio de monitoreo. El muestreador debe ser atornillado o anclado a la plataforma del sitio. Pies extensin de soporte (PN G2021) estn disponibles por el fabricante y pueden ser fcilmente instalados sobre el muestreador para proveer estabilidad.

2. Unir el cabezal del muestreador de acuerdo a los procedimientos de ensamble presentados en Seccin 3.1.

3. Verificar que todos los cables de corriente y tubera de la grabadora de presin por dobleces, roturas ect.

4. Conectar la cuerda masculina a una salida de voltaje con linea a tierra con un voltaje AC compatible. Este seguro que el conector elctrico no este expuesto a clima riguroso

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Un supresor de sobrevoltaje elctrico y un interruptor falla de tierra (GFI) son recomendados para proteger el sistema de oscilacin momentnea de voltaje y para seguridad. Para cualquier muestreador equipado con un MFC, un circuito de corriente independiente de AC es sugerido; alternando voltaje de corriente (VAC) en el muestreador no puede ser menor de 90 VAC para los sistemas de 115; o por debajo de 200 voltios de sistema VAC. Si es necesario correr cuerdas de extensin para proveer corriente, un calibre bajo ( alambre conductor mas pesado) es necesario.

5. Ejecutar calibracin rata de flujo, como esta descrito en seccin 4. 5.3 Operaciones de Muestreo El muestreador HV PM10 es un instrumento amigable capaz de proveer exactitud, datos de reproductibles cuando se calibra, se opera y se mantiene adecuadamente. Si los procedimientos de calibracin presentados en este manual son seguidos, la operacin de rutina del muestreador HV PM10 puede ser ampliamente simplificado por:

1. Eliminar lecturas diarias de presin y temperatura. 2. Usando calculaciones idnticas (para ambos muestreadores MFC y

VFC) para determinar la rata de flujo operacional del muestreador 3. No requiere cualquier equipo extrao (ejemplo manmetros, orificio,

ect) para determinar la rata de flujo operacional. Asi con los procedimientos de calibracin presentados en seccin 4, todos los procedimientos operacionales estn en acuerdo y conformidad con el protocolo de la U.S. EPA y FRM. Si el operador tienen alguna pregunta acerca de estos productos, por favor contactar la fabrica. Con referencia a la figura 5.1, los pasos tomados antes del muestreo en el campo son: 1. Reunir el siguiente equipo de monitoreo:

Porta filtros (N/P G3000), requerido en todos los muestreadores ASI/GMW HV PM10

Filtro Fibra de Cuarzo (N/P GQMA), requerido para muestreo de PM10

Carta grabadora de flujo nueva Bitcora del muestreador u hoja datos de campo (Tabla 5.1 y

5.2 para VFC y MFC)

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2. Llenar la porcin de arriba de la Hoja Datos de Campo, Tabla 5.1 para VFC o Tabla 5.2 para MFC.

3. Sobre la parte de atrs de la carta registro de flujo, registrar el numero de serie del muestreador, ubicacin del muestreador y fecha del periodo del muestreo.

4. Inspeccionar el filtro por huecos, roturas o irregularidades. Si se encuentran, rechazar y seleccionar otro filtro. Registrar numero de identificacin (ID) del filtro seleccionado sobre la parte de atrs de la carta de registro y sobre la Hoja Datos de Campo.

5. Cargar el portafiltros con un filtro de cuarzo. Aflojar las cuatro tuercas que aguantan al porta filtros y remover

la parte superior del portafiltros. Inspeccionar la malla del porta filtros por depsitos o material

extrao. Limpiar si es necesario. Asegurarse que el empaque del portafiltros no este daado o comprimido.

Centrar el filtro sobre la malla del portafiltros. Cada filtro tiene una parte de arriba sobre el cual el material particulado se deber depositar. Para los filtros GQMA, este es el lado spero. Es recomendable que el comprador requiera que el anlisis en laboratorio grabe el filtro con una ID de filtro consistentemente sobre la parte de abajo del filtro. Esto permitir acceso al numero de ID cuando la muestra es doblada (post muestreo) y tambin provee al operador con un mtodo de prueba para determinar el lado de arriba.

Reinstalar la parte superior del porta filtros y apretar las tuercas Si el porta filtros esta equipado con un protector de malla, cubrir

el portafiltros. 6. Transportar el equipo de monitoreo a la ubicacin de muestreo. 7. Levantar el cabezal del muestreador soltando los seis agarraderas del soporte y suavemente doblar el cabezal hacia atrs hasta que el soporte este asegurado en la segunda posicin. 8. Inspeccionar la malla del muestreador del filtro y remover cualquier

depsito con material extrao. 9. Inspeccionar el empaque de sello del soporte de filtro localizado debajo

de la malla del filtro por daos o compresin. Cambiar, si es necesario, antes del prximo periodo de muestreo.

10. Remover la cubierta de encima del portafiltro (si la tiene) y centrar el portafiltros sobre la malla del muestreador. Apretar los cuatro tornillos. Las tuercas deben ser apretadas diagonalmente en esquinas opuestas simultneamente para asegurar una compresin del empaque igual.

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40

41

11. Abrir la puerta del soporte y la puerta de la grabadora de flujo.

Instalar la carta de flujo grabada levantando brazo del lpiz y poniendo la carta en el centro del hueco sobre el dispositivo de la grabadora. Bajar el brazo del lpiz. Si el swiche master ON/OFF controla el temporizador del muestreador, y los datos tienen que reportarse a la US-EPA fijar la carta a las 12 P.M. rotando en direccin de las manijas del reloj el dispositivo avanza la carta, hasta que la hora deseada para comenzar el muestreo est debajo del indicador sobre la parte derecha de debajo de la grabadora.

12. Est seguro que la grabadora de flujo est conectada al enjaulamiento del motor perilla de presin y que est propiamente en cero (el lapicero descansa sobre la parte ms interna del circulo de la carta). Ajustar a cero rotando el pequeo tornillo de ajuste localizado en la parte baja derecha de la grabadora.

13. Energizar el muestreador. Asegurar que el lpiz de la grabadora est marcando e indicando que el muestreador est operando en su punto de fijacin correcta. A. No se deben hacer ajustes a la rata de flujo de

muestreador VFC. Si la grabadora indica que el muestreador no est operando dentro de las tres divisiones de la carta del punto correcto de fijacin, verificar las conexiones de la grabadora. Si los problemas siguen, contactar al fabricante.

B. Si el muestreador est equipado con un MFC, permita que el muestreador opera de 3 a 5 minutos. Si es necesario ajustar el potencimetro sobre MFC (referirse a apndice B) hasta que el punto correcto de fijacin es indicado. NOTA: Si el MFC est operando correctamente, no habr Falla del motor.

14. Apagar el muestreador y cerrar la grabadora y la puerta del soporte. Bajar el cabezal del muestreador y conectar las seis agarraderas.

15. Siguiendo los procedimientos presentados en la apndice D fijar el temporizador principal (si est equipado) para activar el muestreador sobre la prximo da de muestreo. Recetear el indicador laxo de tiempo a 0000.

Los pasos de pos-muestreo son ilustrados en figura 5.2. Tan pronto sea posible despus de un da de muestreo, el operador deber:

1. Volver al sitio de monitoreo. Soltar las seis agarraderas y levantar el cabezal del muestreador. Reversar los procedimientos de instalacin (paso 10), remover el portafiltros. Poner la cubierta del portafiltro.

2. Abrir la puerta de la base de soporte. Abrir la puerta de la grabadora y remover la carga de la grabadora. Examinar la carta. La lnea debe ser estable sin picos o interrupciones. Investigar cualquier irregularidad antes de continuar.

--- Cortos y picos indican fluctuaciones de corriente.

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--- Espacios en blanco indican fallas de corriente o que el lpiz fallo. --- Una cada despaciosa indica que el MFC o escobillas del motor fallaron --- Rayas ondeadas indica fallas del MFC.

3. Observar condiciones alrededor del sitio de monitoreo y grabar cualquier actividad inusual que puede afectar el muestreo.

4. Completar la hoja de datos de campos. 5. Calcular la rata de flujo operacional del muestreador:

a. Para el VFC: Calcular promedio presin diferencial del filtro Pfa

Pfa = (Pfl + Pff)/2 Calcular promedio de presin Po/Pa Po/Ps (1-Pf/Ps) Ajustes de flujo de temporada Sqa, at Ts, Po/Ps Donde: Pf = a la presin diferencial inicial del filtro. Pff = a la presin diferencial final del filtro. Ps = a la presin baromtrica promedio de temporada. Ts = al promedio de temperatura de temporada. NOTA: Si condiciones de tiempo de no temporada ocurre ejecutar calculaciones con presin y temperatura ambiental. b. Para el uso de MFC: Sqa = (I-bs)/ms Donde: Sqa = Ajuste rata de flujo del muestreador en temporada, m3/min. I = Respuesta continua de la grabadora, unidades arbitrarias. bs = a la interseccin calibracin del muestreador ajustada a temporada. ms = a la pendiente calibracin del muestrador ajustada a temporada.

6. Determinar si la rata de flujo operacional est dentro de las especificaciones diseadas de los requerimientos del muestreador HV- PM10

%diferencia = [(Sqa-1.13)/1.13] (100) Donde: Sqa = a la rata de flujo ajustada a temporada del muestreador, m3/min 1.13 = rata de flujo diseo del muestreador, m3/min Las diferencias debern ser

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7. Grabar el periodo del laxo de tiempo de muestreo, si se reporta a la US-EPA la duracin del muestreo debe de ser 1.440 min 60 minutos, y el muestreador se deber de haber apagado y prendido dentro de 30 minutos de la media noche.

8. El muestreador ahora se puede preparar para el prximo periodo de muestreo.

9. Transporta el portafiltro a un rea protegida. 10. Reversar el procedimiento de instalacin, cuidadosamente remueva el

filtro del portafiltro. Maneje el filtro solamente por los bordes para evitar molestias de cualquier depsito. Doblar a lo largo, alinear los bordes de depsito poner el filtro en una cubierta protectora y transportarlo, la carta de la grabadora y hoja de datos a un laboratorio de anlisis.

5.4 Procedimientos de laboratorios.

Informacin completa referente a procedimientos de laboratorio y calidad de funciones de aseguramiento se pueden encontrar en el Quality Assurance Hankbook for Air Monitoring Systems, Volume II) Seccin 11.4. El laboratorio es responsable para proveer pesos tara (Wt) y voluminoso (Wg) para cada filtros de muestreo. La diferencia de estos dos pesos, el peso neto (Wn), es despus usado para calcular la concentracin de PM10 coleccionado sobre el filtro. Las calculaciones necesarias para reportar datos a la US-EPA es la siguiente

1. Corregir todas las ratas de flujo operacional a una condiciones estndar de referencia

Qstd = Sqa (Ps/Ts) (298/760). Donde: Qstd = Rata de flujo a condiciones de referencia, estndar. m3/min. Sqa = Rata de flujo ajustada a condiciones de temporada. Ps = Promedio de presin baromtrica de la estacin a temporada MmHg Ts = a temperatura promedio de temporada, oK. 298 = Temperatura de referencia estndar, oK. 760 = Presin baromtrica referencia estndar, mmHg

2. Calcular el volumn estndar del muestreador Vstd = Qstd (t) Donde : Vstd = Volumen estndar std.m3. t = Duracin de muestreo, min. 3. Calcular el peso neto del filtro de muestreo.

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Wn = Wg-Wt Donde: Wn = Peso neto del filtro de muestreo, g Wg = Peso volumen del filtro de muestreo, g Wt = Peso tara del filtro de muestreo, g 4. Calcular la concentracin de PM10 del filtro de muestreo PM10 = (Wn (106)/Vstd Donde: PM10 = Concentracin PM10, g std. M3 106 = Conversin para gramos a microgramos

5.5 Procedimiento de aseguramiento de calidad/ Control de Calidad

La US-EPA estipula que control rutinario de calidad y aseguramientos de procedimientos de calidad peridicamente sean conducidos en cada red de monitoreo. Estas actividades son usadas para tener acceso a datos de calidad, precisin y exactitud. Requerimientos y procedimientos completos de la US-EPA se pueden encontrar en el Quality Assurance Hankbook for Air Monitoring Systems, Volume II, Seccin 11.3 y 11.7.

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6.0 Calculaciones Rutinarias de Monitoreo de PM10 Cuando un muestreador HV PM10 se esta operando con la intencin de suministrar datos directamente o ultimadamente a la U.S. EPA, deber ser reportado como una concentracin de masa de PM10 expresada en microgramos por metro cbico estndar (g/std.m3). Para muestreo de partculas, estndar o condiciones de referencia son 298K y 760 mm Hg. Esta seccin presenta la calculacin requerida para computar y reportar las condiciones ambientales PM10 como lo indica el Manual Aseguramiento de Calidad de la U.S EPA. Como se discuti en la introduccin, un muestreador HV PM10 deber ser equipado con cualquier controlador volumtrico o msico.. La U.S. EPA estipula que la verificacin de validacin control calidad de datos rutinarios sea conducida en todos los datos coleccionados en una red de monitoreo de PM10. Estas actividades son usadas para tener acceso de calidad de datos y exactitud. Requerimientos y procedimientos completos de la U.S EPA se pueden encontrar en el Manual Aseguramiento Calidad para Sistemas Monitoreo de Aire, Volumen II, Seccin 11.5 La U.S. EPA condiciones de referencia de temperatura y presin baromtrica como lo reporta en el registro federal / Vol. 52, No. 126 /Mircoles Julio 1, 1987 Apndice J son: Tstd= temperatura estndar, definida como 298 K Pstd= presin baromtrica estndar, definida como 760 mmHg Estas condiciones de referencia estndar, convertidas a algunas unidades comnmente usadas como lo indica en la Tabla 6.1 Tabla 6.1 Unidades Comunes en Condiciones de Referencia Temperatura Standard Presin Standard 298 K 760 mmHg0 25 C 101.3 kPA 537 R 29.92 en Hg 77 F Nota: Orificios de calibracin existentes, antes de la publicacin de este manual, fueron suministrados con curvas de calibracin para ratas de flujo standard. Los muestreadores VFC y MFC HV PM10 rata de flujo es calculada a condiciones actuales para que la rata de flujo operacional pueda ser determinada propiamente.

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6.1 Tabla VFC Usada y Calculaciones de Muestreo 6.1.1 Use la Tabla para la Determinacin de Flujo 1. Determinar y registrar las propiedades atmosfricas:

temperatura ambiental (Ta), F o C presin baromtrica ambiental (Pa), mmHg o Plg Hg

2. Operar el muestreador y permitir que se caliente. Ejecutar prueba de fugas como las instrucciones en Seccin 4.2

3. la presin diferencial a travs del filtro (Pf), pulgadas o mm agua. Lecturas son tomadas con un manmetro diferencial un lado del manmetro conectado a la perilla de presin e el enjaule del filtro y el otro lado abierto a la atmsfera. Filtro debe estar instalado durante esta medicin o platos estn simulado cada de presin. 4. Convertir lecturas de cada de presin del filtro a unidades consistentes con esas de presin baromtrica usando la conversin dada en la Tabla 6.2.

Tabla 6.2 Factores Conversin Presin Para Convertir de: A Unidades de: Dividido por: In H2O In H2O 13.61 mm H2O mm Hg 13.61 mm H2O In H2O 25.4 mm Hg In Hg 25.4 mm In 25.4 5. Calcular relacin de presin, Po/Pa. Po/Pa= (1-Pf/Pa) Nota: Pf y Pa deben tener unidades constantes. 6. Leer rata de flujo de la tabla que es suministrada con cada unida de VFC. Tabla 1 (proveda con la unida), esta fijada con temperatura en F y la rata de flujo es leda en unidades de cfm actual (acfm). En tabla 2 (proveda con la unidad), la temperatura es en C y el flujo es ledo en m3/min (actual). 7. Determinar rata de flujo en unidades de aire standard, Qstd

Qstd= Qa

PstdPa

TaTstd

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En unidades Inglesas

Qstd =Qa

inHgPa

92.29

+TaR

460537 o

Donde las unidades de Pa y Ta son:

[ ]Pa = pulgadas Hg [ ]Ta =F

En unidades Mtricas

Qstd =QaQstd = Qa

mmHgPa

760

+TaK

273298 o

Donde las unidades de Pa y Ta son:

[ ]Pa = mm Hg [ ]Ta =C 6.1.2 VFC Ejemplo de Determinacin Rata de Flujo

1. Suponiendo que las condiciones ambientales son: Temperatura: Ta = 27.5C Presin Baromtrica: Pa = 752 mm Hg (esta debe ser presin de estacin que no es corregida a presin nivel del mar pero es corregida por cambios de densidad en Hg debido a temperatura)

2. Asumiendo que al sistema se le permita calentar para una operacin estable

3. Medir presin diferencial del filtro, Pf. Asumir que: Pf =16.85 en H2

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4. Convertir Pf a las mismas unidades como presin baromtrica.

Pf = (16.85 in H2O)

oinH

OinH261.13

2 X 25.4

adaspummlg

= 31.45 mm Hg

Pf = 31.45 mm Hg

5. Calcular Relacin de Presin. Po/Pa = (1-Pf/Pa) = (1-31.45/752) Po/Pa = 0.958

6. Determinar flujo actual de la Tabla de Calculo.

a) en la Tabla 2 (suministrada con la unidad VFC), localizar las entradas de relacin temperatura y presin mas cercanas a las condiciones de:

Ta = 27.5C Po/Pa = 0.958 Ejemplo: Tabla de Calculo para Rata de Flujo Actual en Unidades de m3/min.

Temperatura C

Po/Pa 26 28 30 32 34

0.950 1.121 1.124 1.126 1.129 1.131 0.952 1.125 1.127 1.130 1.133 1.135 0.954 1.128 1.131 1.134 1.136 1.139 0.956 1.132 1.135 1.138 1.140 1.143 0.958 1.135 1.138 1.141 1.144 1.147 0.960 1.139 1.142 1.145 1.148 1.150

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b) por interpolacin, las lecturas de la rata de flujo es: Qa = 1.137 m3/min (actual)

7. Determinar rata de flujo en trminos de aire standard.

Qstd = 1.137min

3m

mmHgmmHg

760752

+ KK

oo

)5.27273(298

Qstd = 1.116 m3/min

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6.2 MFC Determinacin de Flujo y Calculaciones de Muestreo 6.2.1 MFC Determinacin de Flujo con Orificio de Calibracin

1. Determinar y grabar las propiedades de la atmsfera: Temperatura ambiente (Ta), C o F

2. Operar muestreador y permitir que se caliente. Ejecutar prueba de fugas segn las instrucciones en Seccin 4.2

3. Leer la cada de presin diferencial a travs del orificio (H2O), pulgadas de agua. Lectura es tomada con un manmetro diferencial con un lado del manmetro conectado a la perilla de presin sobre el orificio de calibracin y el lado abierto a la atmsfera. No usar un filtro o porta filtros cuando se esta calibrando el muestreador.

4. Convertir temperatura ambiental y presin baromtrica a unidades consistentes con esas requeridas por la curva orificio de calibracin, las cuales son K y mm Hg.

Formulas Conversin de Temperatura K = 273+C C = (F-32)x5/9 Tabla 6.3 Factores Conversin Presin

Para convertir de: A unidades de: Dividido por: In H2O In Hg 13.61 mm H2O Mm Hg 13.61 mm H2O In H2O 25.4 mm Hg In Hg 25.4 mm In 25.4

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5. Leer y grabar el calibrador del orificio relacin de calibracin

consiste de, m y b. la relacin de calibracin esta en la forma de: Qa = (y-b)/m Donde: Qa = Rata Flujo de Orificio, actual m3/min y = )/2( PaOXTaH b = interseccin relacin de calibracin del orificio m = pendiente relacin calibracin del orificio H2O = presin diferencial de orificio, pulgadas de agua Ta = temperatura ambiental en K Pa = presin baromtrica de estacin en mm Hg

6. Calcular Qa para el punto de calibracin como: Qa = bPaOxTaH )/2( /m

7. Determinar rata de flujo en unidades de aire standard, Qstd

Qstd = Qa

PstdPa

TaTstd

En unidades Inglesas

Qstd = Qa

inHgPa

92.29

+TaR

460537 o

Donde las unidades de Pa y Ta son: [ ]Pa = pulgadas Hg [ ]Ta = F En unidades Mtricas

Qstd = Qa

mmHgPa

760

+TaK

273298 o

donde las unidades de Pa y Ta son: [ ]Pa = mm Hg [ ]Ta = C

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6.2.2 Ejemplo Determinacin Rata de Flujo

1. Suponiendo que las condiciones ambientales son: Temperatura: Ta = 27.5C Presin Baromtrica: Pa = 752mm Hg (esta presin debe ser presin de estacin la cual no esta corregida a presin de nivel del mar pero es corregida para cambios de densidad en Hg debido a temperatura)

2. Asumir que el sistema se ha calentado para operacin estable. 3. Medir la presin diferencial del orificio, H2O. Asuma que:

H2O = 3.1 en H2O 4. Convertir temperatura ambiental y presin baromtrica a unidades

K y mm Hg Temperatura: Ta = 273+27.5 C Ta = 300 K Presin: Pa = 752 mm Hg (no cambio)

5. Sumir que las constantes relacin de calibracin son: b = 0.01851, interseccin de orificio relacin de calibracin m = 0.96162, pendiente relacin calibracin del orificio

6. Calcular punto de calibracin como: Qa = [ ]bPaOxTaH )/2( /m, m3/min Qa =

+ 01851.0

752)5.300()21.3(

mmHgKxOinH o

/0.0976162

Qa = 1.159m3/min. 7. Determinar rata de flujo en trminos de aire standard.

Qstd = 1.159

+

KK

mmHgmmHgm

oo

)5.27273(298

760752

min3

Qstd = 1.137m3/min 6.3 Relacin Orificio de Calibracin y Muestra. Calculacin 6.3.1 Procedimiento para Determinar Relacin de Calibracin 1. Obtener la siguiente informacin de la hoja calibracin de orificio suministrada con la unidad y entrar en la bitcora del muestreador o Tabla 6.1:

- Calibracin de Orificio S/N - Medidor Rotos S/N

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Tabla 6.1 Hoja de Trabajo Relacin Calibracin de Orificio Punto Cal-

No. Plato VDC

Volumen Inicial

Volumen Final

Volumen Tiempo (min)

Hg (mm)

H2O (pulgadas)

TABULACION DE DATOS

Orificio S/N _______________ Va x-axis axisyPaOxTaH

/2(

Ca Medidor Rotos S/N _________ (m3/min) Fecha de Calibracin _______ Fecha en Servicio __________ Ta (K) _________ Pa (mm Hg) _______ Calibracin Ejecutada por: __________ Calculaciones y Conversiones Va = Volumen [ ]PaHgPa /)( mm = pulgadas x 25.4 pies^3 = m^3 x 35.31 Qa = Va/ Hora Registro Linear: Qa, x-axis: [ ])/(2 PaTaOH , y-axis m = __________ b = __________ r = __________

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- Fecha de calibracin - Fecha en Servicio - Temperatura Ambiental durante calibracin (Ta) K - Presin baromtrica estacin durante calibracin (Pa) mmHg - Operador

2. Registrar presin diferencial del orificio (H2O) y presin

diferencial correspondiente a la entrada del medidor (Hg), tiempo de corrido(t), y volumen pasado a travs del sistema para cada condicin de prueba (V).

3. Calcular rata de flujo actual para condicin de prueba

Qa =

PaHgPa

xV /t

Nota: Pa y Hg debe estar en unidades consistentes. 4. La relacin calibracin de orificio esta en la forma

Qa = (y-b)/m Donde: Qa = rata flujo de orificio, actual m3/min y = )/2( PaOxTaH b = interseccin de orificio relacin de calibracin m = pendiente relacin calibracin del orificio Calcular y para cada condicin de prueba y = )/2( PaOxTaH

5. Usando una calculadora programable, determine la mejor linea recta por metodo de prueba de cuadros pf. La ecuacin que va ser adecuada es: y = m(Qa)+b Entrar los pares de datos de Qa y de y por cada condicin de prueba en la calculadora. Ejecutar la regresin linear sobre la hoja de datos y grabar la interseccin (b), pendiente (m) y el coeficiente de correccin (r) de la curva adecuada.

6. El coeficiente de correlacin ( r) deber ser 0.99, volver a verificar las calculaciones. Si es necesario, repetir procedimientos de calibracin.

7. Para determinar la rata de flujo actual en m3/min de la relacin calibracin de orificio, usada: Qa = [ ]bPaOxTaH )/2( /m

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6.3.2 Ejemplo para Determinacin de Relacin de Calculacin 1. Asumir que los siguientes datos son aplicables a un orificio el cual tienen que ser calibrado: Orificio S/N: F-139 Medidor Rotos S/N: 7064132 Fecha de Calibracin: 5-9-1998 Fecha en Servicio: 6-1-1988 Ta = 300.65 K Pa= 752 mmHg Volumen Presin Presin A trabes Diferencial Diferencial Medidor Root s Tiempo Roots Orificio Condiciones (v) (t) ( Hg) ( H2O) Prueba m3 min mmHg pulgadas de agua 1 2.562 1 104.1 11.73 2 2.025 1 78.7 7.98 3 1.774 1 63.5 6.34 4 1.512 1 53.3 4.69 5 1.249 1 43.2 3.29 2. Para condiciones de prueba 1: Donde: Hg = 104.1 mmHg V = 2.562m3 (t) = 1 min Pa = 752.6 mm Hg

Qa = tVxPaHgPa /

Qa =

min13563.2

6.752)1.1046.752( mx

mmHgmmHgmmHg

Qa = 2.208 m3/min

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3. Calcular y para condiciones de prueba 1 : Donde: H2O = 11.73 Pulgadas de agua Ta = 300.65 K Pa = 752.6 mm Hg Y = )/2( PaOxTaH Y =

)6.752()65.300lg73.11(

mmHgKaguaxdeadaspu o

y = 2.165 2/1lg

mmHgKaguaxdeadasPu o

4. Para todas las condiciones de prueba sus resultados: Qa, m3/min )/2( PaOxTaH (Qa-valor) (y-valor) 2.208 2.165 1.813 1.785 1.624 1.591 1.405 1.369 1.177 1.146 Ejecutando una regresin linear de estos datos provee la pendiente, interseccin y coeficiente de correlacin para el orificio;

especficamente, m = 0.991556, b = -0.02014 y r = 0.9999

5. El coeficiente de correccin rene el criterio de ; r> 0.99.

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7.0 Mantenimiento Un mantenimiento regular programado permitir una red de mo