ЦО2 сензори: Преглед, дизајн, произвођачи

Упркос чињеници да се у употреби реч "ваздух" често замењује са "кисеоником", у ствари, није његова једина компонента. Ин композиција ваздуха само 21% кисеоника и скоро 79% азота. И само 0,03% је ниво ЦО2 у ваздуху. Међутим, овај гас је неопходан за живе организме. С тим у вези је релевантност употребе ЦО2 сензора за мјерење његове концентрације.

Потреба за сензорима

У многим случајевима, концентрација угљен диоксид - ЦО2 се мери не у процентима, већ у ппм.

Ако се ниво овог гаса у ваздуху повећа, особа почиње да осећа поспаност, умор, зачепљење, губитак функције концентрације, губи се пажња, појављује се вишак раздражљивости и смањује се ефикасност.

Снажно повећање концентрације овог гаса доводи до напада астме или чак до губитка свести.

Замена гаса у ћелијама

У затвореним невентилираним просторијама у зраку недостаје кисика и вишка угљичног диоксида. Истовремено, особа почиње конзумирати преостали кисеоник у великом волумену, све више и више засићује зрак угљичним диоксидом. Капацитет дифузије последњег је 25-30 пута већи од кисеоника, што чини особу осетљивијом на свој вишак.

Нормална измена гаса у људском телу јавља се само при оптималној вредности парцијалног притиска угљен диоксида у крви.

Промена ове вредности у било ком правцу доприноси чињеници да се транспорт кисеоника до ћелија погоршава. Када се задржава дах, пренос угљен диоксида се не зауставља; дубок дах након тога долази због повећања парцијалног притиска ЦО2.

Дакле, присуство особе на дуже вријеме у просторији са високом концентрацијом угљичног диоксида доприноси настанку негативних посљедица. Стога је нагласак увек стављен на потребу за вентилацијом простора. ЦО2 сензор омогућава контролу измјене зрака.

Класификација сензора

По извору енергије, ЦО2 сензори се класификују на:

• стационарни, који раде из уобичајене електричне мреже, чија је инсталација могућа на зидовима, столовима, подовима и ваздушним каналима;
• аутономни, који раде на уштеду енергије батерије.

У каналима је концентрација ЦО2 одређена помоћу сензора канала, у канцеларијским и стамбеним просторијама - собни сензори.

Напредни сензори способни за управљање вентилациони системи подешавањем протока свежег ваздуха и калибрацијом на отвореним површинама.

У савременим уређајима овог типа, могуће је контролисати не само ниво загађености гасом са угљен-диоксидом, већ и температурне и влажне услове, неки модели могу да обавесте о изгледу дима у просторији.

Уређај за анализу гасног угљен диоксида

Не-дисперзивни уређаји опремљени су свјетлосним филтерима или пријемницима, чији је принцип рада сличан првом. Такође у овом уређају постоји радна комора из које се ваздух струји у следећи пријемник.

Извор зрачења може бити инфрацрвени ласер, ЛЕД, загрејани калем.

У инфрацрвеним сензорима се користе селективни пријемници, полупроводнички елементи, болометри и термопиле. Не-монохроматска радијација се користи у селективном пријемнику, у другим случајевима сензори имају интерференцијске или гасне филтере. Код неких модела користи се комбиновани филтер који се састоји од два, од којих један пролази ИР опсег наведеног опсега, а други не.

Неусклађеност сигнала се постиже коришћењем компјутерског уређаја и предфабрикованог детектора који се налази иза филтера.

Сензори који су дизајнирани за рад на отвореним просторима направљени су од ПЦ поликарбоната. За рад у затвореном простору користе се акрилонитрил-бутадиен-стирен уређаји, јер имају мању отпорност на удар и нижи температурни опсег.

Сензори угљен-диоксида су способни да селективно апсорбују молекулу ЦО2. Дисперзиони сензори користе једновално зрачење које прима монокроматограф.

Операција

Монтирају се у подручју директног сервиса или испушног канала.

Да би се спречила размена гаса између кисеоника ваздушног канала и анализатора, тело овог потоњег мора бити изоловано.

Да би информације биле доступне на сензорима, постављене су на оптималној висини у осветљеном простору.

Ако се ниво ЦО2 одређује на отвореном, онда се након уклањања уређаја према упутствима испушта.

Познати проблеми

У случају да је уређај изложен утицају ветра, прашине, падавина, вибрација, удара паре, блатни штит треба поставити директно испред њега.

Ако вода доспије у уређај, може доћи до квара. У већини случајева, ефекат воде протеже се на крајеве жица, јер уређај има прилично уску ограду. Тада постоји опасност од корозије, слабљења прикључака терминала. Да би се то спречило, неопходно је третирати антикорозивним течностима и блок-портовима који се тренутно не користе.

Вентилација неколико просторија са једним сензором

У ту сврху могу се користити сензори за напајање и испушне плинове ЗЕНИТ и ЗЕНИТ ХЕЦО, као и кућни апарати И-ВЕНТ и ЦАПСУЛЕ.

Пропорционални вентил је инсталиран на улазном каналу у свакој просторији. У присуству издувних гасова у свакој просторији налази се и сличан вентил. За сваки испушни канал или чак за просторију, инсталиран је посебан ЦО2 сензор на који је ВАВ систем монтиран од стране произвођача.

Када особа уђе у покривене просторије, сензор детектује повећање концентрације угљен-диоксида. Пропорционални вентил има електрични погон, на основу којег се подешава измена ваздуха.

У овом случају, квалитет ваздуха у просторији се одржава на највишем нивоу. Концентрација ЦО2 у ваздуху је оптимална.

Како људи улазе и излазе из просторија са измјеном зрака које контролирају сензори, она се повећава или смањује на оптималне вриједности.

Могуће је користити један сензор уместо неколико у испушном каналу, међутим један уређај бележи укупну концентрацију за све просторије са једним вентилатором. Измјена зрака ће се регулирати једнако, што није увијек оправдано.

Вентилација једне просторије са једним сензором

Да бисте то урадили, инсталирајте само ЦО2 сензор у испушном каналу (инсталацију обавља произвођач). Измена ваздуха се регулише аутоматски. Исте марке се могу користити као сензори за вентилацију неколико просторија.

Ово ствара вентилациони систем са оптималним перформансама, потпуно аутоматизован, карактерисан ниским оперативним трошковима.

Прорачун вентилационог система за угљен-диоксид

За прорачун, потребно је имати информације о нивоу гаса који се проучава изван прозора, људском току у просторијама за тестирање, која физичка активност заузимају људи који се налазе у овим просторијама, и која је концентрација угљен-диоксида потребна.

Да би се компензовало ослобађање ЦО2 од стране сваке особе, измена ваздуха се израчунава користећи формулу Л = (Г × 550) / (Кс ₂ -Кс ₁ ). Дајемо потребна објашњења:

• Л - измена ваздуха, м3 / х;
• Кс ₁ - ниво угљен-диоксида у усисном ваздуху, ппм;
• Кс ₂ - МАЦ ЦО2 у ваздуху просторије, ппм;
• Г је запремина угљен-диоксида који емитује свака особа, л / х;
• 550 је коефицијент који се користи за претварање Кс ₁ и Кс ₂ у г / м ³ из ппм.

Ослобађање угљен-диоксида од стране сваке особе у просеку износи 23 л / х, док се у већем обиму излучује код тешког физичког рада (до 63 л / х), лаганог рада (до 36 л / х) и ходања (до 33 л / х). Најмања количина овог гаса ослобађа се током сна (12 л / х), седентарног и канцеларијског посла (15-18 л / х).

Концентрација овог гаса у руралним подручјима је 332 ппм. Градови су загађенији. Дакле, у малим градовима са популацијом до 300 хиљада људи, ова вредност је 409 ппм, ау градовима са већим бројем становника је 511 ппм.

Квалитет ваздуха у стамбеним и пословним просторијама према ДИН ЕН 13779

Овај регулаторни документ успоставља класификацију вишка садржаја ЦО2 у просторији у односу на концентрацију спољашњег ваздуха.

Овде је утврђено да ваздух високог квалитета има типичан опсег од <400 ппм, средњи квалитет ваздуха - 400-600 ппм, задовољавајући квалитет ваздуха - 600-1000 ппм, ваздух ниског квалитета -> 1000 ппм.

Контрола ваздуха

Ефикасност рада издувног вентилатора зависи од тога колико ефикасно мерења врше сензори угљен-диоксида. У време када је у просторији много људи, вентилациони систем би требало да ради на граници својих могућности. Како се број људи у просторији смањује, довод зрака би се требао поступно смањивати, док се довод зрака не заустави у потпуности. Ово се може постићи узастопним циклусима укључивања и искључивања неколико вентилатора или могућим кориштењем вентилатора са двобрзинским електричним погоном, као и динамичким смањењем или повећањем броја обртаја електричних погона вентилатора са регулацијом фреквенције. Овај други метод је најпожељнији.

Размотрите неке сензоре концентрације угљен-диоксида произведене у Русији, као и стране.

СенцеАир Сензори за ниво ЦО2

Ова шведска компанија је светски лидер у дизајнирању и производњи разматраних типова гасних анализатора. Уређаји ове компаније одликују се високим перформансама. Они се могу повезати на ПЦ, што резултира дугорочним радом ових уређаја. Мерни опсег је до 5000 ппм са тачношћу од 30 ппм. Користи се сензор НДИР.

Детектор угљен-диоксида компаније "Мастер Кит"

Овај уређај, према произвођачу, је у стању да одреди концентрацију ЦО2 у опсегу од 0 до 3000 ппм са тачношћу мерења од 0 до 2000 ппм у области од 10% (за велике вредности, тачност није назначена).

Уређај треба да ради на температури од + 25 ° Ц. Ако се температура не поклапа, потребно је извршити одговарајуће исправке. Употреба уређаја не може се вршити при т, већој од +50 ° Ц, а ако је испод 0 ° Ц. Овај параметар се мери коришћењем дотичног детектора. Температура се може изразити иу степенима Целзијуса иу степенима Фаренхајта.

Уређај има ЛЕД индикаторе који показују ниво загађености гасом са угљен-диоксидом: зелена у концентрацији до 800 ппм, жута - од 800 до 1200 ппм, црвена - на нивоу више од 1200 ппм. Ове информације се стављају на кутију са уређајем.

Земља производње је Кина. Уређај је опремљен УСБ каблом и упутством на руском језику. Кабл је потребан за напајање уређаја. Рад овог уређаја подразумева коришћење "изворног" УСБ кабла, јер сви овде неће стати.

Животни век сензора је 5-10 година.

Калибрацију треба обавити сваке три године. Да би се то урадило, као и да се графички прикажу подаци добијени коришћењем детектора, доступан је посебан програм који је доступан за Виндовс ОС, као и изворни кодови за ГНУ / Линук ОС фамилију (графику) коју је креирао независни програмер и није подржан од стране компаније.

Сензор није хемијски, већ НДИР сензор, који се односи на модерне уређаје.

Дизајниран ЦО2 сензор за дом. То је због зато што има ниску тачност од 100 ппм.

Домаћи уређај

Квазар ДОО производи различите анализаторе гаса, укључујући ЦО2 сензор под марком ОКА-Т-ЦО2.

Овај сензор је монтиран на ДИН шину. Индикације индикације - дигиталне.

Попут страних аналога, има интерфејс за комуникацију са рачунаром.

За разлику од страних аналога, овај уређај се оцењује не у ппм, већ у процентима запремине. Мерни опсег је од 0 до 5. На 0,5%, уређај даје сигнал који можете подесити. Релативна грешка уређаја, према произвођачу, је 25%, што је доста у поређењу са претходним разматраним моделима.

Верификација треба да се врши сваке године. Предност је широк температурни опсег рада - од -40 ° Ц до +50 ° Ц.

У закључку

Сензори угљен-диоксида приказују информације у дигиталном облику. Неопходно је да особа увек буде у доброј форми, да се добро осећа. Постоје слични уређаји и домаће и стране производње.