Анализатор co2
Содержание:
Модели датчиков СО2
На современном рынке в продаже представлено специализированное оборудование — датчики СО2, которые позволяют контролировать уровень концентрации двуокиси углерода во вдыхаемом воздухе. В основном оборудование монтируется на стене, промышленные датчики подключаются напрямую к системе вентилирования. В итоге, когда повышается предельно допустимая концентрация СО2 во вдыхаемом воздухе, начинает работать вентиляционная система, из помещения выводится газ, повышается качество вдыхаемого воздуха.
Есть в продаже также уже готовые вентиляционные системы, которые в составе компонентов уже содержат анализаторы качества воздуха в помещении.
Среди моделей существуют устройства с релейным и аналоговым выходом, с возможностью подключения специального монитора. Многие производители делают только один выход, в итоге умельцам приходится дорабатывать конструкцию устройства, добавляя количество выходов. Такой самодельный датчик считается наиболее производительным и эффективным за счет того, что совместим с любой системой вентилирования, вне зависимости от производителя и модели.
Обязательный компонент датчика СО2 — это наличие функции самостоятельной калибровки. Функция позволяет устройству автоматически подстраивать свои показатели для более точного анализа качества воздуха.
На рынке датчики СО2 представлены следующими моделями:
- Настенные модели с реле, имеющие световую индикацию и кнопочное управление основными функциями.
- Настенные модели без индикаторов и платы электронного управления.
- Самостоятельные приборы, которые устанавливаются на столе и показывают дополнительную информацию (время, уровень влажности, температуру).
В основном датчики СО2 подключаются к слаботочным электрическим сетям, некоторые модели предусматривают в конструкции наличие дополнительного блока питания.Ниже в таблице представлены наиболее функциональные модели.
| Название модели, производитель | Технические характеристики, особенности | Стоимость в рублях |
|---|---|---|
| AZ-7788, Green Day | Устройство для контроля концентрации СО2 в атмосферном воздухе. На экране выводится информация о содержании СО2, температуре, влажности воздуха, текущая дата и время. При снижении качества вдыхаемых воздушных масс подается звуковой сигнал. | Около 18 тысяч |
| Газовый детектор AZ-77232 | Устанавливается на столе, гарантирует высокую точность измерения, через релейный выход может подключаться непосредственно к системе вентиляции для обеспечения своевременного проветривания помещения. | Около 44 тысяч |
| Датчик CO2 MG-811 (Arduino-совместимый), DFRobot | Контролирует качество воздуха и осуществляет мониторинг концентрации СО2. | Около 6 тысяч |
| Датчик углекислого газа Вентс СО2-2 | Реагирует на концентрацию уровня СО2, в случае превышения показателей выше допустимого уровня сигнал передается непосредственно на систему вентилирования. | Около 40 тысяч |
Производители и модели датчиков СО2
SenseAir
На сегодняшний день самым известным производителем датчиков углекислого газа является шведская компания SenseAir. Мировой лидер в отрасли разработки и производства не только газовых анализаторов, но и оборудования для систем “Умный дом”(датчиков движения, автоматических розеток, GSM охранных сигнализаций).
| К30 | К30-FR | К33-LP |
| Принцип действия | ||
| NDIR | NDIR | NDIR |
| Диапазон измерения | ||
| 0-5000 ppm | 0-5000 ppm | 0-5000 ppm |
| Точность | ||
| 30 ppm ± 3% | 30 ppm ± 3% | 30 ppm ± 3% |
| Время прогрева | ||
| 60 сек | 60 сек | 60 сек |
| Время отклика | ||
| 20 сек | 20 сек | 30 сек |
| Габаритные размеры (мм) | ||
| 57х51х14 | 57х51х14 | 57х51х14 |
| Блок питания | ||
| 4,5-14 В | 4,5-14 В | 5-12 В |
| Предполагаемый срок эксплуатации | ||
| 15 лет | 10 лет | 15 лет |
Углекислые датчики компании SenseAir, работающие по методу недисперсионной ИК-спектрометрии, в отличие от своих аналогов, имеют более высокие эксплуатационные характеристики.
Они могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе, и решать одновременно несколько задач (измерять концентрацию СО2, температуру и влажность воздуха).
При необходимости устройства подключаются к компьютеру, обеспечивающему длительную бесперебойную работу и быстрый отклик в широком диапазоне.
AZ Instrument Corp
Следующий известный производитель анализаторов углекислого газа – компания AZ Instrument Corp (Тайвань).
| 7722 | 77-231 | 77-232 |
| Принцип действия | ||
| NDIR | NDIR | NDIR |
| Диапазон измерения | ||
| 0-9999 ppm | 0-9999 ppm | 0-9999 ppm |
| Точность | ||
| 50 ppm ± 5% | 30 ppm ± 5% | 30 ppm ± 5% |
| Время прогрева | ||
| 120 сек | 120 сек | 120 сек |
| Время отклика | ||
| 30 сек | 30 сек | 30 сек |
| Габаритные размеры (мм) | ||
| 130х85х60 | 130х85х60 | 130х85х60 |
| Блок питания | ||
| 12 В | 12 В | 12 В |
| Предполагаемый срок эксплуатации | ||
| 5 лет | 5 лет | 5 лет |
Все модели датчиков углекислоты компании AZ Instrument Corp оснащаются гигрометром и термометром, позволяющими одновременно с концентрацией СО2 измерять температуру и влажность воздуха, и, при необходимости, компенсировать температурную зависимость.
S+S Regeltechnik
И еще один производитель инфракрасных датчиков – немецкая компания S+S Regeltechnik – производитель контрольно-измерительного, вентиляционного и климатического оборудования (датчиков воды, дыма, тепла, розеток с термостатом и т.д).
| Aerasgard R-CO2 | Aerasgard RTM-CO2 | Aerasgard RFTF-CO2 |
| Принцип действия | ||
| NDIR | NDIR | NDIR |
| Диапазон измерения | ||
| 0-2000 ppm | 0-2000 ppm | 0-2000 ppm |
| Точность | ||
| 70 ppm ± 5% | 70 ppm ± 5% | 70 ppm ± 5% |
| Время прогрева | ||
| прибл. 1 час | 1 час | 1 часа |
| Время отклика | ||
| 60 сек | 60 сек | 60 сек |
| Габаритные размеры (мм) | ||
| 98х98х33 | 100х100х25 (стальной корпус) | 98х98х33 |
| Блок питания | ||
| 24 В | 24 В | 24 В |
| Предполагаемый срок эксплуатации | ||
| 10 лет | 10 лет | 10 лет |
Самокалибрующиеся энергосберегеющие углекислые датчики компании S+S Regeltechnik являются очень надежными, чувствительными устройствами, не нуждающимися в техническом обслуживании.
Обладая высокой избирательностью и устойчивостью к помехам и вибрации, они используются для мониторинга качества воздуха в закрытых помещениях.
Принцип работы
Датчик реагирует на наличие примесей и других нежелательных элементов в воздухе, таких как углекислый газ. За счёт этого вычисляется степень загрязнённости воздуха в помещении. Зачастую их можно видеть в местах с большим скоплением людей, но ничто не препятствует установить анализатор в квартирах и домах.
Чем выше соотношение вредных химических элементов к кислороду, тем более загрязнён воздух. Детекторы можно использовать не только ради определения качества, но и в совокупности с умным домом. Некоторые системы позволяют интегрировать в систему вентиляции анализаторы воздуха, чтобы очищать комнату при определённой степени загрязнения.
Помимо обнаружения газообразных веществ, в измерении чистоты учитываются твёрдые и жидкие элементы, а также их смеси
Это очень важно, т.к. большинство из вредных примесей настолько малы, что могут без труда проникнуть в кровеносную систему через лёгкие
Меры предосторожности
Практически все сенсоры, работающие по принципу инфракрасной спектроскопии, очень чувствительны к пыли и внешним механическим воздействиям (ударам). Это следует знать и учитывать при размещении и эксплуатации датчиков.
При невозможности установить прибор в месте, защищенном от воздействия сильного ветра, прямого попадания пара, вибрации, скопления пыли и атмосферных осадков, перед датчиком устанавливается специальный грязевой щиток.
Перед снятием детектора СО2 его следует предварительно отключать от источника электропитания.
При проведении технического обслуживания, во избежание скопления статического заряда на пластиковых поверхностях, щитке или переходнике, необходимо избегать контакта материалов друг с другом, а также, по возможности, заземлить все доступные металлические части электрооборудования.
На все без исключения модели датчиков распространяется гарантия. Однако устройство может быть снято с гарантийного обслуживания при несоблюдении потребителем требований компании-производителя, использованию прибора не по назначению, а также при наличии следов постороннего вмешательства, попадании внутрь корпуса инородных предметов и жидкостей, а также при внесении изменений в конструкцию.
Критерии выбора
Детекторы качества воздуха делятся по следующим видам:
- Электрохимические – работают за счёт твёрдого электролита. Ячейки с этим элементом нагреваются, происходит химическая реакция, притягивающая кислород. Из-за этого начинает вырабатываться движущая сила. Чем она выше, тем чище воздух, т.к. если содержание углекислого газа слишком высоко, то оно будет затруднять притягивание кислорода.
- Электроакустические – работают благодаря резонатору. Это устройство вырабатывает ультразвук, из частоты которого высчитывается степень загрязнённости. Углекислый газ и другие химические элементы затрудняют движения звуковых волн, поэтому чем частота ниже, тем хуже качество воздуха.
- Инфракрасные (NDIR) – их работу обеспечивает инфракрасное излучение. Анализируя его, датчик вычисляет степень загрязнённости. Плотность нежелательных примесей ослабляет ИК-лучи. За счёт этих данных вычисляется качество воздуха.
Преимущества электрохимических моделей:
- Высокая чувствительность. Анализатор засекает концентрацию нежелательных веществ в воздухе если она чуть выше той, что на улице на свежем воздухе.
- Автоматическая калибровка. Новые модели оснащены технологиями, которые будут обеспечивать стабильную работу устройства без неточностей и перебоев, при этом без человеческого вмешательства.
Если сравнивать их с ИК-датчиками, то можно выделить следующие недостатки:
- Средняя чувствительность и диапазон работы инфракрасных моделей выше.
- Более короткий срок эксплуатации.
Преимуществом электроакустических устройств является долгосрочность. Им не нужны специальные системы автокалибровки для стабильной работы. Однако, они всё равно прослужат меньше, чем ИК-модели, а их стоимость выше, чем у электрохимических.
Лучшими принято считать инфракрасные детекторы. Они покрывают большую площадь, чувствительны даже к минимальным загрязнениям. Они способны наиболее точно определить концентрацию углекислого газа в воздухе. Также ИК-детекторы отличаются своей долговечностью. Главный их недостаток – высокая стоимость.
По способу монтажа анализаторы качества воздуха делятся на три типа:
- Настенные – как можно догадаться по названию, устанавливаются на стену помещения. Некоторые модели предоставляют возможность скрытой установки за обшивкой.
- Канальные – монтируются в воздуховоды и управляют системой вентиляции. Их часто устанавливают в офисах, торговых центрах, школах и других крупных зданиях с большим количеством людей. Брать такие для использования дома бессмысленно.
- Скрытые – устанавливаются в стену, чтобы как можно меньше выделяться из общего интерьера.
- Настольные – не монтируются, их можно расположить на любой удобной поверхности. На данный момент это самый распространённый вариант детектора.
Существуют и портативные анализаторы. Однако они не так точны, как стационарные, и не способны выдавать детальную информацию о примесях в воздухе. Они требуют постоянной калибровки, а в некоторых моделях нужно указывать температуру и влажность в помещении.
Проблемы
При проникновении воды в корпус датчика он может выйти из строя. Следует отметить, что подобное повреждение не покрывается гарантией. Однако, в связи с тем, что корпус устройства достаточно герметичен, чаще всего намокают только окончания проводов.
Это может повлечь за собой коррозию или ослабление крепления клеммных соединений. Для решения подобной проблемы необходимо обеспечить долгосрочную коррозионную защиту и заблокировать неиспользуемые порты.
Такая неисправность, как сбой нуля датчика, устраняется повторной калибровкой, которая должна проводиться в соответствии с прилагаемой инструкцией.
Если на дисплее не отражаются показатели, это может сигнализировать об избытке солнечного света или отсутствии отклика трансмиттера. В первом случае, для уменьшения отблеска, необходимо установить защитный щиток, а во втором – проверить подачу напряжения на клеммы, а также убедиться, что нет сбоя в ITM, и на кабеле отсутствует влага, приводящая к коррозии его металлических частей.
Эксплуатация
Датчики углекислого газа, являющиеся одним из основных критериев эффективности вентиляционных систем, в зависимости от комплектации, могут устанавливаться в обслуживаемой зоне (на высоте 1-2 метра над уровнем пола), или в сборном вытяжном воздуховоде. Через прибор должно проходить достаточное количество воздуха.
Чтобы предотвратить газообмен между воздухом, содержащимся в воздуховоде, корпус анализатора должен быть тщательно заизолирован. В помещениях с большим количеством людей, постоянно выдыхающих углекислый газ, устройство должно крепиться не менее чем в метре от живых объектов.
Датчики размещают на доступной высоте, в хорошо освещенном месте.
При определении концентрации оксида углерода на свежем воздухе прибор выносится на улицу, после чего осуществляется продувка в соответствии с инструкцией производителя устройства.
Допустимые условия окружающей среды:
- влажность – 0-95% (при отсутствии конденсата);
- температура: 0-50 С.
