Elektronika Laboratoryjna - Monitoring temperatury i wilgotności

www.label.pl | LAB-EL Logo | tel. +48 22 753 61 30 | fax +48 22 753 61 35
» » » Czujnik pyłu LB-930

LB-930 - Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu

Czujnik pyłu PM2,5 zawieszonego w powietrzu LB-930
  • Pomiar zanieczyszczeń atmosfery
  • Miernik pyłu zawieszonego
  • Pomiar laserowy
  • Pomiar stężenia pyłu PM2,5
  • Sygnalizacja optyczna - 3 poziomy
  • Interfejs: S300, USB, analogowe 0..5V, przekaźnik alarmowy

Pomiary stężenia pyłu zawieszonego

Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 służy do pomiaru stężenia aerozoli znajdujących się aktualnie w atmosferze otaczającej miernik. Aerozole atmosferyczne  to ciekłe krople lub stałe cząstki, jak na przykład:

Pomiary pyłu PM 2,5 w powietrzu w funkcji prędkości wiatru

  • aerozole soli morskiej,
  • pyły pochodzenia mineralnego (przykładowo chmury piasku),
  • organiczne i nieorganiczne związki węgla, popioły i cząstki sadzy, pochodzenia naturalnego (np. wulkany) lub przemysłowego (np. spaliny),
  • tlenki siarki lub azotu, które w procesach chemicznych i fotochemicznych przekształcają się w aerozole atmosferyczne.
Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 jest instalowany na stacjach meteorologicznych do ciągłego monitorowania stanu atmosfery. Czujnik taki znajduje się miedzy innymi na Internetowej Stacja Meteo w Warszawie (zlokalizowanej w Regułach). Z przykładowych pomiarów widać, że stężenie pyłów jest największe w warunkach bezwietrznej pogody.

Podczas pomiarów w warunkach zewnętrznych czujnik powinien być umieszczony w dodatkowej kroploszczelnej obudowie z wymuszonym przewiewem.

Zasada działania czujnika pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu

Sensor czujnika pyłu PM2,5 zawieszonego w powietrzu LB-930

Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 działa w oparciu o wysokiej jakości sensor cząstek produkcji renomowanej firmy Honeywell lub jego odpowiednik. Wentylator sensora zasysa powietrze przez wlot (1, na rysunku obok). Sensor cząstek dokonuje pomiaru układem laserowym, który wykorzystuje metodę rozpraszania światła do wykrywania i zliczania cząstek w zakresie stężeń od 0 µg/m3 do 1000 µg/m3. Źródło światła laserowego oświetla cząsteczkę podczas przeciągania jej przez komorę detekcji (2). W miarę przechodzenia cząstek przez wiązkę laserową źródło światła zostaje zasłonięte co jest rejestrowane przez detektor światła (3). Sygnał z detektora światła jest analizowany i konwertowany na sygnał elektryczny w celu obliczenia stężenia w czasie rzeczywistym (4). Sensor cząstek mierzy stężenie cząstek PM2,5 i na tej podstawie interpoluje ilość cząstek PM10, podając jednocześnie oba wyniki pomiarów w czasie rzeczywistym.

Instalacja i użytkowanie czujnika pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu

Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 jest zasilany z zewnętrznego źródła napięcia stałego od 5 do 20V (doprowadzone przez koncentryczne gniazdo DC albo złącze z zaciskami) lub przez złącze komunikacyjne USB (po dołączeniu do komputera lub typowego zasilacza 5VDC ze złączem USB). Wynik pomiaru jest porównywany z zalecanymi w Polsce normami i jest sygnalizowany świeceniem jednej z 3 kolorowych diod czujnika, odpowiadającej aktualnemu poziomowi zanieczyszczeń:

  • zielony - poziom dopuszczalny, poniżej 50 µg/m3,
  • żółty - poziom informowania, pomiędzy 50 a 300 µg/m3,
  • czerwony - poziom alarmowy, powyżej 300 µg/m3. 

Wynik pomiaru jest dostępny na zewnątrz czujnika na kilka sposobów:

  • poprzez interfejs cyfrowy S300 (przeznaczony do komunikacji z rejestratorami LAB-EL LB-480 i LB-490 lub, poprzez konwerter LB-375 i interfejs USB, np. ze znacznie oddalonym komputerem z programem SCADA LBX),
  • poprzez interfejs USB dołączony do komputera PC z programem SCADA LBX, którym także można zasilać czujnik,
  • poprzez napięcie stałe w zakresie od 0V (odpowiadające stężeniu 0 µg/m3) do 5V (odpowiadające stężeniu 1000 µg/m3), proporcjonalne liniowo do stężenia cząstek PM2,5
  • poprzez włączenie przekaźnika (opto-tranzystora) po przekroczeniu poziomu alarmowego zaprogramowanego przez użytkownika.

Poziomy włączenia sygnalizacji przekroczenia progów kolorowymi diodami i zadziałania przekaźnika alarmowego, stosownie do potrzeb, mogą być zmienione przez użytkownika programem konfiguracyjnym po dołączeniu czujnika do portu USB komputera.  Dla wydłużenia żywotności sensora możliwe jest zaprogramowanie okresowej pracy czujnika (np. pomiar przez 1 minutę co 10 minut).

Wyniki pomiarów z czujnika pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 mogą być zbierane w pamięci rejestratoró LAB-EL LB-480 i LB-490, skąd mogą być transmitowane na kilka sposobów: poprzez interfejs USB, Ethernet lub, po zainstalowaniu w rejestratorze modułu LB-499-GSM, za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej. Dane pomiarowe mogą być odczytywane na wyświetlaczu LCD rejestratora lub przesyłane do programu SCADA LBX zainstalowanego na komputerze PC.

Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 powinien być zamocowany do powierzchni pionowej (zgodnie z napisami na obudowie) lub poziomej. Czujnik nie powinien być narażony na wpływ bezpośrednich warunków atmosferycznych, zalanie płynami (deszczem) lub wykraplanie wody (w  wyniku zmian temperatury lub wilgotności powietrza). W przypadku instalacji na zewnątrz czujnik musi znajdować się w dodatkowej obudowie z przewiewem, ale zabezpieczającej go w pełni przed deszczem i słońcem.  Zalanie lub wykroplenie wody wewnątrz urządzenia może spowodować uszkodzenie. Środowisko pracy przyrządu nie może być agresywne.

Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 może być montowany w miejscu instalacji przy pomocy 2 wkrętów: z wykorzystaniem otworów w spodniej (v1) części obudowy lub z wykorzystaniem dodatkowej listwy metalowej (v2) - opcja do wyboru podczas zamawiania.

Montaż LB-930 - otwory w obudowieMontaż LB-930 - z dodatkową listwą montażową

Rodzaje, szkodliwość i dopuszczalne poziomy stężenia pyłów zawieszonych w powietrzu

Aerozole atmosferyczne cechują się szkodliwością zależną od ich rozmiaru PM (ang.: particulate matter), stężenia i czasu oddziaływania.

PM2,5 to mieszanina cząstek w powietrzu o średnicy nie większej niż 2,5 μm, który zdaniem Światowej Organizacji Zdrowia jest najbardziej szkodliwy dla zdrowia człowieka spośród innych zanieczyszczeń atmosferycznych. Jak wynika z raportów Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), długotrwałe narażenie na działanie pyłu zawieszonego PM2,5 skutkuje skróceniem średniej długości życia, chorobami układu oddechowego i krążenia, osłabienie czynności płuc, gdyż tak drobny pył dostaje się bezpośrednio przez płuca do krwi.

PM10 to mieszanina cząstek w powietrzu o średnicy nie większej niż 10 μm. Występowanie pyłów PM10 związane jest w szczególności z procesami spalania paliw stałych w kotłowniach i ciekłych w transporcie. W Polsce normy dla pyłów drobnych PM10 są ustalone na trzech poziomach (średnia dobowa):

  • Poziom dopuszczalny 50 µg/m3 mówi o tym, że jakość powietrza nie jest dobra, ale nie wywołuje ciężkich skutków dla ludzkiego zdrowia.
  • Poziom informowania 200 µg/m3, oznacza, że jest źle i trzeba ograniczyć aktywności na powietrzu, bo norma przekroczona jest czterokrotnie.
  • Poziom alarmowy 300 µg/m3, oznacza, że jest bardzo źle, norma przekroczona jest sześciokrotnie i należy bezwzględnie ograniczyć przebywanie na powietrzu, a najlepiej zostać w domu, szczególnie osoby chore.

Dyrektywa 2008/50/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 21 maja 2008 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy określa wartości stężeń pyłów PM2,5 docelowe i dopuszczalne oraz wprowadza odrębny wskaźnik dla terenów miejskich (wskaźnik średniego narażenia), a także nakazuje poinformowanie społeczeństwa o możliwych zagrożeniach. Unia Europejska dla pyłów drobnych PM10 i PM2,5 ustaliła jedynie poziom dopuszczalny, odpowiednio dla PM10 - 50 µg/m3 (dobowy) i 40 µg/m3 (średni-roczny), a dla pyłu PM2,5 - 25 µg/m3 (średni-roczny).

Dane techniczne czujnika pyłu PM2,5 zawieszonego w powietrzu

Pomiar stężenia PM2,5
Typ sensora pyłów
 laserowy, wbudowany
Zakres pomiaru stężenia pyłów
 0...1000 µg/m3
Dokładność pomiaru stężenia
  • 0...100 µg/m3:  +/- 15 µg/m3
  • 100...1000 µg/m3:  +/- 15%
Standardowy zakres wyjścia analogowego 0..5V  0...1000 µg/m3 (możliwość przeskalowania do wymaganego zakresu)
Czas odpowiedzi  6 sekund
Wyjścia
Optyczne
 3 kolorowe diody - sygnalizacja 3 poziomów
Cyfowe
 S300 (do LB-480, LB-490)
 USB (do PC)
Analogowe 0...5V  0...1000 µg/m3 (możliwość przeskalowania do wymaganego zakresu), nie izolowane, obciążenie max 10 kOhm
Przekaźnik
 MOSFET-opto-przekaźnik: napięcie max 230V AC/DC, prąd max 150 mA
Warunki pracy
Zakres temperatur pracy  -10...50°C
Zakres wilgotności względnej powietrza  0..95% (bez kondensacji wody)
Pozostałe parametry
Żywotność czujnika
 20000 godzin (ponad 2 lata) ciągłej pracy lub odpowiednio więcej przy pracy okresowej
Zasilanie  5...20 VDC, 100 mA
Wymiary zewnętrzne  84 x 84 x 36 mm
Masa  ok. 200g
See also
Zobacz również
Ocena produktu
Czujnik pyłu zawieszonego w powietrzu PM2,5 - LB-930
Czujnik pyłu zawieszonego PM2,5 w powietrzu LB-930 służy do pomiaru stężenia aerozoli znajdujących się aktualnie w atmosferze otaczającej miernik.
Ocena: 5/5, liczba głosów: 14
  • dodaj swoją ocenę