Senzor aerosolových častíc (PM) Sensirion SPS30 používa inovatívnu technológiu, ktorá udržiava prach mimo citlivých častí a zabraňuje jeho akumulácii. Táto technológia spolu s vysoko kvalitnými a dlhodobo stabilnými komponentami umožňuje presné meranie po dobu viac ako 8 rokov neprerušovanej prevádzky 24 hodín denne bez čistenia a/alebo údržby.
Aerosolové častice v atmosfére
Aerosolové častice (PM) sa skladajú z komplexnej zmesi pevných častíc a kvapôčiek organických a anorganických látok vo vzduchu.
Hlavnými zložkami PM sú sírany, dusičnany, amoniak, chlorid sodný, čierny uhlík, minerálny prach a voda.
Klasifikácia PMx
x znamená, že priemer častice je rovný alebo menší ako x μm.
Napríklad PM2.5 definuje častice s priemerom 2,5 μm alebo menším.
Zdravotné riziká
Častice s priemerom 10 μm alebo menej sú najškodlivejšie, pretože také malé častice môžu preniknúť cez pľúca do krvného obehu.
„Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) označila PM šíriace sa vzduchom ako karcinogén skupiny 1. Štúdie ukázali, že neexistuje žiadna bezpečná úroveň expozície PM a pri akomkoľvek zvýšení koncentrácie PM vo vzduchu sa výskyt rakoviny proporcionálne zvyšuje.“ [res.mdpi.com] [1]
Znečistenie ovzdušia vyzerá reálne aj takto:
[2]
Index kvality ovzdušia (AQI)
V Spojených štátoch „Environmental Protection Agency (EPA)“ vydala štandard pre prijateľnú koncentráciu častíc PM2.5 and PM10 ako „National Ambient Air Quality Standard (NAAQS) for Particulate Matter“.
[https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2013-01-15/pdf/2012-30946.pdf] [3]
[4]
„Doposiaľ je znečistenie ovzdušia – vonkajšieho aj vnútorného – najväčšie environmentálne riziko pre zdravie, pričom zodpovedá za jednu z deviatich úmrtí ročne. Len jedna osoba z desiatich osôb žije v meste, ktoré spĺňa pokyny WHO pre kvalitu ovzdušia.“
Aktuálny stav znečistenia ovzdušia v aktuálnom čase nájdete na: https://aqicn.org/map/world/ [5].
Čo robí SPS30 výnimočným?
1. Sensirion vyvinul inovatívnu technológiu, ktorá udržiava prach mimo citlivých častí a zabraňuje jeho akumulácii. Táto technológia spolu s vysoko kvalitnými a dlhodobo stabilnými komponentami umožňuje presné meranie po dobu viac ako 8 rokov neprerušovanej prevádzky 24 hodín denne bez čistenia a/alebo údržby.
2. Princíp merania založený na rozptyle laserového lúča na častici a pokročilé algoritmy umožňujú presné meranie hmotnostnej koncentrácie (μg/m3) a počtu častíc/cm3 pre rôzne typy prachových a iných častíc. Hranica detegovateľnosti je 0,3μm.
a. Hmotnostná koncentrácia: PM1.0, PM2.5, PM4 and PM10
b. Počet častíc/m3: PM0.5, PM1.0, PM2.5, PM4 and PM10
3. Plne kalibrovaný senzor s rozhraniami UART a I2C
4. Rozmery 40,6 x 40,6 x 12,2 mm umožňujú jednoduché zabudovanie do zariadenia.
Ako pracujú optické senzory aerosolových častíc?
Senzory využívajú vlastnosti svetla rozptýleného na častici na meranie počtu, veľkosti a koncentrácie častíc. Základné komponenty sú: zdroj svetla namierený na častice, detektor merajúci svetlo rozptýlené časticou a elektronické obvody, ktoré spracúvajú a analyzujú výstup z detektora.
SPS30 [6] využíva laserovú technológiu na detegovanie, spočítanie a meranie aerosolových častíc veľkosti od PM0.5, PM1, PM2.5, PM4 do PM10. Alternatívne technológie ponúkané na trhu používajú LED ako zdroj svetla. Nižšie sú znázornené základné rozdiely v kvalite signálu a merania laserovej a LED technológie.
• Laserový lúč je zaostrený na malú oblasť
• Malý priemer lúča => vysoká výkonová hustota
• Častica rozptyľuje veľké množstvo svetla => veľký odstup signál/šum
• Signál prichádza od každej častice individuálne
• Príliš veľké častice môžu byť vylúčené z merania
• Priemer lúča podstatne prevyšuje veľkosť častice
• Veľký priemer lúča => nízka výkonová hustota
• Častice rozptyľujú iba malé množstvo svetla => malý odstup signál/šum
• Signál prichádza od všetkých častíc ožiarených LED lúčom
• Veľkosť častíc sa nedá rozlíšiť
• Príliš veľké častice sa nedajú vylúčiť z merania
Sensirion začne expedovať senzor SPS30 [6] od 1.11.2018. Objednajte si prvé vzorky už teraz, aby ste si boli istí, že začnete vývoj tak skoro, ako je to možné.
Ak potrebujete viac informácií, alebo ak máte záujem aj o ďalšie produkty značky Sensirion [7], kontaktujte nás prosím na adrese sensirion@soselectronic.com [8]