Датчик со2
Содержание:
Адаптивная и традиционная вентиляция
Оптимальным вариантом для жилых помещений является адаптивная вентиляция, она, в отличие от традиционных приборов, предусматривает несколько режимов работы в зависимости от качества атмосферного воздуха и количества людей, которые одновременно находятся в комнате.
Адаптивные вентиляционные системы активируются автоматически в случае, если концентрация СО2 в атмосферном воздухе повышается выше предельно допустимых показателей. Такие вентиляционные системы имеют в составе датчик СО2, в итоге устройство своевременно реагирует на изменение показателей и позволяет поддержать наиболее оптимальный уровень диоксида углерода за счет постоянного проветривания помещения.
Специалисты, занимающиеся монтажом систем вентиляции, часто оценивают работоспособность вентиляции понятием эффективности распределения воздуха. Под данным параметром понимается скорость распределения свежего воздуха по помещению. Оптимально настроенная вентиляционная система должна обеспечивать равномерное распределение — в помещении не должно быть участков, где концентрация двуокиси углерода выше.
Современные климатические системы и оборудование для вентилирования построены таким образом, что обеспечивают эффективное и экономичное проветривание помещения. Поток свежего воздуха не контактирует с потоками с высоким содержанием СО2. В системы уже встроены датчики, анализирующие содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе, нет необходимости следить за показателями самостоятельно и проветривать помещение в ручном режиме. В комнате создаются наиболее оптимальные условия, повышается работоспособность, не снижается уровень концентрации внимания.
Система вентилирования включается только в тот момент, когда показатели СО2, согласно данным датчика, превышают допустимые значения, в итоге удается значительно сэкономить на потреблении электроэнергии оборудованием.
Наиболее популярные модели
В мире не так много производителей, которые занимаются выпуском датчиков, измеряющих концентрацию углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Самым известным производителем считается компания SenseAir, датчики компании работают на основе сенсора NDIR. Сенсор измеряет показатели поглощения света с длиной волны 4 микрометра в зависимости от концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе.
Наиболее оптимальным считается прибор SensAir K30, он гарантирует высокую точность определения превышений предельно допустимых показателей и имеет доступную стоимость. Стоит отметить, что приборы, которые работают на основе данного датчика СО2, стоят на рынке больше 200 долларов. Желательно приобретать датчик отдельно и адаптировать его под свои потребности, так устройство обойдется на порядок дешевле.
Торговые площадки eBay и Aliexpress завоевали датчики от компании GAIN EXPRESS. Сейчас в ассортименте производителя насчитывается сразу семь приборов, цена на которые колеблется в пределах от 113 до 149 долларов (среди датчиков СО2 по непонятным причинам также затесались измерители уровня угарного газа в воздухе, будьте внимательны при выборе подходящей модели).
В основном датчики СО2 потребляют довольно много электроэнергии, если на предприятиях их подключают напрямую к электрическим сетям, то для домашнего использования выпускаются специальные модели со встроенным блоком питания. Модели для домашнего использования помимо данных о концентрации углекислого газа в воздухе также отображают на дисплее данные о температуре и влажности.
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.
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.
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.
Что такое детектор углекислого газа
Датчик СО2 — прибор, измеряющий концентрацию углекислого газа в помещении. По сути, прибор представляет собой спектрометр, сенсор. Принцип действия основан на способности инфракрасного излучения, световой волны изменяться под воздействием концентрации газа. В датчике концентрации СО2 используется ИК светодиод. Функционирует в диапазоне длины волны инфракрасного излучения, которая не воспринимается человеческим зрением.
Бытовой анализатор углекислого газа — инфракрасный стационарный небольшой прибор с сенсорной панелью. Отображает показатель концентрация СО2 в помещении. Световые индикаторы показывают допустимые нормы (зелёный, жёлтый, красный). Встроенный звуковой сигнал предупреждает о превышении содержания СО2 в комнате.
Работают анализаторы в автономном режиме от батареек (6V). Подключаются через разъём USB (5V), к компьютеру через Wi-Fi.
Комбинированные устройства показывают температуру, уровень влажности и уровень СО2.
Герметично закрывающиеся пластиковые окна заменили деревянные рамы. Используются полимерные, «не дышащие» строительные материалы. Всё это снижает приток свежего воздуха в помещения. Если дополнительно нарушено функционирование приточно-вытяжной вентиляции, то уровень концентрации углекислого газа повышается. Влияет на показатели и количество пребывающих человек в помещении, так как мы, вдыхая кислород из воздуха, выделяем углекислый газ.
Датчики концентрации углекислого газа в таких условиях стали, скорее, необходимостью. Определяют содержания СО2 в помещениях, сигнализируют о превышении нормативных показателей.
Измеряется уровень содержания СО2 в ррm (частей на миллион). Нормальный уровень в атмосфере, на свежем воздухе в 400 ррm; допустимый в комнате от 400 до 800 ррm
В диапазоне от 800 до 1 200 ррm люди испытывают усталость, не могут сконцентрироваться, рассеивается внимание, клонит в сон. При превышении этих норм возникает головокружение, полная потеря работоспособности
Если люди находятся длительное время в непроветриваемом помещении, наблюдают негативные изменения всех систем организма. Затрудняется дыхание, усиливается нервное возбуждение. Человек не может сконцентрироваться, запомнить материал. Происходят сбои в работе кровеносной системы. Ранее считали, что основная причина — нехватка кислорода. Опытным путём доказано, недомогания появляются при превышении уровня концентрации СО2.
Для чего нужны измерители:
- оценивают качество воздуха, степень его загрязнения;
- встроенные системы для автоматического включения системы вентиляции, кондиционирования.
Технология измерения углекислого газа
В зависимости от назначения измерители СО2 бывают канальные, интегрированные в вентиляционные системы. Бытовые настольные, настенные измеряют показатели содержания углекислого газа в помещении.
Работа не дисперсионные газоанализаторов базируется на прохождение СО2 через спектр инфракрасного излучения (диапазок1-15мкм). В специальной камере фиксируется количество света, поглощённого СО2. Регистрируется измерителем, показатель выводится на сенсорный дисплей.
Назначение измерителя определяют тип прибора.
По назначению разделяются:
- на компактные бытовые, для дома, офиса;
- для коммерческих, общественных зданий;
- промышленные образцы.
Измерительные устройства для бытового пользования оснащены цифровыми дисплеями. Они, как правило, имеют самокалибрующиеся настройками. Основа схемы датчика — микропроцессорная плата.
Измерительные приборы на производствах оснащают инфракрасными сенсорами. В условиях повышенной опасности используют датчики, защищённые взрывоопасным корпусом.
Приборы через аналоговый, цифровой выход подключаются к компьютеру, другим гаджетам. Считывать показатели, отображать данные в графическом виде. Управляться через релейные выходы. Оснащаться дополнительными входами для считывания данных с внешних датчиков.
Конструкция измерителя зависит от назначения, системы, в которую интегрируется.
Основные конструктивные элементы бытового прибора:
- плата микроконтрллера;
- инфракрасный измеритель;
- датчики температуры, влажности;
- реле;
- преобразователь (энкодер);
- преобразователь системы питания (с 220в на 5 В).
Измерители оснащены аналоговыми входами, кнопкой сброса настроек, разъёмами для USB кабеля.
Большинство бытовых приборов — комбинированного типа. Показывают температуру, влажность, уровень СО2, возможно, содержание озона в воздухе. Приборы регистрируют основные показатели для того, чтобы можно было откорректировать их.
Встроенные измерители предназначены для интегрированных систем вентиляции, кондиционирования. Показания служат сигналом для автоматического включения оборудования.
