Otevře se na nové kartě

Technologický průlom v optických PM senzorech

Senzor aerosolových častíc (PM) Sensirion SPS30 používá inovativní technologii, která udržuje prach mimo citlivé části a zabraňuje jeho akumulaci. Tato technologie spolu s vysoce kvalitními a dlouhodobě stabilními komponenty umožňuje přesné měření po dobu více než 8 let nepřetržitého provozu 24 hodin denně bez čištění a/ nebo údržby.

Infografika porovnává velikost částic PM2,5 a PM10 s lidským vlasem a jemným pískem

Aerosolové částice v atmosféře

Aerosolové částice (PM) se skládají z komplexní směsi pevných částic a kapiček organických a anorganických látek ve vzduchu.

Hlavními složkami PM jsou sírany, dusičnany, amoniak, chlorid sodný, černý uhlík, minerální prach a voda.

Klasifikace PMx

x znamená, že průměr částice je stejný nebo menší než x μm.

Například PM2.5 definuje částice s průměrem 2,5 μm nebo menším.

Zdravotní riziká

Částice o průměru 10 μm nebo menším jsou nejškodlivější, protože tak malé částice mohou proniknout přes plíce do krevního oběhu.

„Světová zdravotnická organizace (WHO) označila PM šířící se vzduchem jako karcinogen skupiny 1. Studie ukázaly, že neexistuje žádná bezpečná úroveň expozice PM a při jakémkoliv zvýšení koncentrace PM ve vzduchu se výskyt rakoviny proporcionálně zvyšuje.“ [res.mdpi.com]

Znečištění ovzduší:

Dva titulky o znečištění ovzduší v Dillí a Paříži nad smogovými scenériemi

Dvě mapy znečištění ovzduší zobrazují nezdravou kvalitu vzduchu v Singapuru a Pekingu

Index kvality ovzduší (AQI)

„Environmental Protection Agency (EPA)“ ve Spojených státech vydala standard pro přijatelnou koncentraci častic PM2.5 and PM10 jako „National Ambient Air Quality Standard (NAAQS) for Particulate Matter“.

Tabulka indexu kvality ovzduší podle koncentrací PM2.5 a PM10

[https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2013-01-15/pdf/2012-30946.pdf]

„Doposud je znečištění ovzduší – vnějšího i vnitřního – největší environmentální riziko pro zdraví, přičemž zodpovídá za jedno z devíti úmrtí ročně. Pouze jedna osoba z deseti žije v místě, které splňuje pokyny WHO pro kvalitu ovzduší.“

Mapa globálního ročního průměru PM₂.₅ podle WHO v roce 2016

Aktuální stav znečištění ovzduší v aktuálním čase na : http://aqicn.org/map/world/. 

Co dělá SPS30 výjimečným?

Senzor pevných částic Sensirion SPS30 v zeleném a šedém pouzdře

1. Sensirion vyvinul inovativní technologii, která udržuje prach mimo citlivé části a zabraňuje jeho akumulaci. Tato technologie spolu s vysoce kvalitními a dlouhodobě stabilními komponenty umožňuje přesné měření po dobu více než 8 let nepřetržitého provozu 24 hodin denně bez čištění a/ nebo údržby.

2. Princip měření je založen na rozptylu laserového paprsku na částicích, pokročilé algoritmy umožňují přesné měření hmotnostní koncentrace (μg/m3) a počtu částic/cm3 pro různé typy prachových a jiných částic. Hranice detekce je 0,3μm.

a. Hmotnostní koncentrace: PM1.0, PM2.5, PM4 a PM10

b. Počet částic/cm3: PM0.5, PM1.0, PM2.5, PM4 a PM10

3. Plně kalibrovaný senzor s rozhraními UART a I2C

4. Rozměry 40,6 x 40,6 x 12,2 mm umožňují jednoduché zabudování do zařízení

Jak pracují optické senzory aerosolových částic?

Senzory využívají vlastnosti světla rozptýleného na částici k měření počtu, velikosti a koncentraci částic. Základní komponenty jsou: zdroj světla namířený na částice, detektor měřící světlo rozptýlené částicí a elektronické obvody, které zpracovávají a analyzují výstup z detektoru.

SPS30 využívá laserovou technologii k detekci, propočtu a měření aerosolových částic velikosti od PM0.5, PM1, PM2.5, PM4 do PM10. Alternativní technologie nabízené na trhu používají jako zdroj světla LED. Níže jsou znázorněny základní rozdíly v kvalitě signálu a měření při laserové a LED technologii.

Schéma laserového senzoru PM částic ukazuje rozptyl světla a měření pulzů

• Laserový paprsek je zaostřen na malou oblast

• Malý průměr paprsku => vysoká výkonová hustota

• Částice rozptyluje velké množství světla => velký odstup signál/šum

• Signál přichází od každé částice individuálně

• Příliš velké částice mohou být vyloučeny z měření

Schéma laserového a LED senzoru částic porovnává rozptyl světla a signál

• Průměr paprsku podstatně převyšuje velikost částice

• Velký průměr paprsku => nízká výkonová hustota

• Částice rozptyluje pouze malé množství světla => malý odstup signál/šum

• Signál přichází od všech částic ozářených LED paprskem

• Velikost částic se nedá rozlišit

• Příliš velké částice se nedají vyloučit z měření

Sensirion začne senzor SPS30 expedovat 1.11.2018. Objednejte si první vzorky nyní, abyste měli jistotu, že začnete vývoj tak brzy, jak to bude možné.

Pokud máte zájem i o další produkty značky Sensirion, nebo potřebujete více informací, kontaktujte nás prosím na adrese sensirion@soselectronic.com

Sdílejte článek:
Tričko Chiptron s potiskem Trust me, I'm a maker
Ukaž světu,
že jsi Maker!
Koupit tričko
Kafe pro Chiptrona
Dodej energii dalšímu článku
Buy Me a Coffee

Související články

Deska multisenzorového modulu s popisky SPS30, STM32G0, SGP41, SHT40 a laseru

Zakoupil jsem multisenzorový modul SEN5x, novinku od firmy Sensirion.

Ilustrace modulu Sensirion SEN5x pro měření kvality vzduchu

Sensirion nabízí spoustu zajímavých modulů a čidel – do přesného měření teploty a vlhkosti (například SHT40) přes čidla CO2 až po měření koncentrace prachových částic. Pod jedním facebookovým příspěvkem mi byl doporučen modul SEN5x, přesněji SEN54-SDN-T. Hmmm, to neznám! Tak…

Tři různé senzory CO₂ Sensirion zobrazené jako produktové ilustrace

Sensirion, TOP výrobce nejrůznější čidel, prodává více typů čidel pro měření koncentrace CO2 – jaké jsou mezi nimi rozdíly, výhody a jaký senzor je nejlepší pro napájení z baterie? To se dozvíte v tomto článku.

Ilustrace několika elektronických čidel a senzorů, včetně sondy s kovovým hrotem

Tenhle článek vznikl jako přehled čidel, která se na chiptron.cz objevují nejčastěji – v návodech, meteostanicích, projektech kvality vzduchu i DIY bastlení. Pro každé čidlo najdete klíčové parametry, knihovny pro Arduino / ESP32, případně odkaz na ESPHome nebo Home Assistant integraci, tipy,…

Ikea Alpstuga

Švédská společnost IKEA přidává jeden zajímavý výrobek za druhým. A tím nemyslím skříně nebo poličky. Nedávno přidala senzor koncentrace CO2, množství pevných částic, teploty a vlhkosti s podporou protokolu Matter. Jakub Dušek tento senzor, Alpstuga, rozebral do posledního šroubku a…

Trendy