Sensores Material Particulado

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Sensores de Material Particulado (PM)

Este é um breve resumo que apresenta dados coletados durante experimento com objetivo de comparar as medições realizadas entre os sensores de Material Particulado da Akso modelo AK898, da Honeywell modelo HPMA115CO-004 e Sensirion modelo SPS30.

Figura 1. Medidor de Qualidade do Ar AK898
AK898.PNG
Para saber mais sobre o sensor comercial AK898, consulte o link: Medidor de Qualidade do Ar com Registro - AK898.
Figura 2. Sensor PM HPMA115CO-004
HPMA115CO.PNG
Para saber mais sobre o sensor HPMA115, consulte o link: | HPMA sensor.
Figura 3. Sensor PM SPS30
SPS30Sensirion.PNG
Para saber mais sobre o sensor SPS30, consulte o link: Particulate Matter Sensor SPS30.


Parâmetros AK898 HPMA115 SPS30
Faixa de medição PM2.5: 0 a 999ug/m³ PM1 PM2.5 PM4 PM10: 0 a 1000ug/m³ PM1 PM2.5 PM4 PM10: 0 a 1000ug/m³ Também mede o número de partículas
Exatidão PM2.5: ±(10%UR + 10ug/m³ ) [calibração aerossol] 0-100ug/m³ PM2.5: ±15µg/m3; PM1/4/10: ±25 µg/m3 100-1000ug/m³ PM2.5: ±15 %; PM1/4/10: ±25%; 0-100ug/m³ PM1/2.5 +-10ug/m³ PM4/10 +-25ug/m³ 100-1000ug/m³ PM1/2.5 +-10% PM4/10 +-25%
PM1 PM4 e PM10 são calculados a partir da leitura de PM2.5 PM4 e PM10 são calculados com base no perfil de distribuição de todas as partículas medidas.

PM1.0 são partículas com diâmetro menor ou igual a 1 micrômetro, PM2.5 com diâmetro menor ou igual a 2.5 micrômetros, PM4.0 com diâmetro menor ou igual a 4 micrômetros e PM10.0 com diâmetro menor ou igual a 10 micrômetros. No datasheet do sensor HPMA115 da Honeywell não é feita nenhuma referência quanto ao tamanho mínimo das partículas que o sensor detecta, citando apenas no entanto o limite superior de 1, 2.5, 4 e 10 micrômetros. Já no datasheet do sensor SPS30 da Sensirion podemos encontrar as seguintes informações: PM1.0 detecta partículas de 0.3 á 1 micrômetro, PM2.5 detecta partículas de 0.3 á 2.5 micrômetros, PM4.0 partículas de 0.3 á 4 micrômetros e PM10.0 partículas de 0.3 á 10 micrômetros.

Pelo fato de apenas o sensor SPS30 da Sensirion fornecer o número de partículas, os resultados do experimento descrito a seguir mostram apenas a concentração em microgramas, não apresentando os valores referentes ao número de partículas.

O experimento foi realizado em ambiente interno com área total de 25 metros quadrados. O ambiente foi disperso com aerossol odorizador e fumaça de incenso em diferentes momentos. As janelas foram abertas e fechadas entre as dispersões para renovar o ar do ambiente. Os dados foram coletados durante o experimento usando a placa NodeMCU Esp8266-12E e enviados em tempo real para a plataforma ThingSpeak.

Resultados do Experimento 1 com Aerossol

Nesse experimento foi disperso no ar do ambiente uma quantidade generosa de aerossol odorizante. As respostas dos sensores a esse aerossol podem ser vistas nos gráficos abaixo.

AerossolCase.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor SPS30 dentro do case
AerossolSPS.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor SPS30 fora do case
AerossolHoneywell.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor HPMA115
Pm2p5Aerossol.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensor SPS30, HPMA115 e AK898
Pm1p0AerossolTodos.PNG
Gráfico das medições de PM1.0 do sensor SPS30 e HPMA115
Pm4Aerossol.PNG
Gráfico das medições de PM4.0 do sensor SPS30 e HPMA115
Pm10Aerossol.PNG
Gráfico das medições de PM10.0 do sensor SPS30 e HPMA115
Pm2p5AerossolSPSeHPMA.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensor SPS30 e HPMA115

Resultados do Experimento 2 com Aerossol

No segundo experimento com aerossol o sensor HPMA115 da Honeywell apresentou valores sempre acima dos valores apresentados pelos outros sensores.

Aerosool2Sensirion.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor SPS30 dentro do case
Aerossol2Honeywell.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor HPMA115
Aerossol2 pm2p5.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensor SPS30, HPMA115 e AK898
Aerosool2 pm1.PNG
Gráfico das medições de PM1.0 do sensor SPS30 e HPMA115
Aerosool2 pm4.PNG
Gráfico das medições de PM4.0 do sensor SPS30 e HPMA115
Aerossol2 pm10.PNG
Gráfico das medições de PM10.0 do sensor SPS30 e HPMA115


Resultados do Experimento com Fumaça

Picosensor.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor SPS30, HPMA115 e AK898

Como ocorreu um pico nos valores apresentados pelos sensores SPS30, os dados acima de 200 ug/m³ foram fixados em 200 ug/m³ para poder analisar os resultados dos outros sensores nas plotagens gráficas.

Teto200.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensorSPS30, HPMA115 e AK898
Depoisdopico.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensorSPS30, HPMA115 e AK898
Abaixode100.PNG
Gráfico das medições de PM2.5 do sensorSPS30, HPMA115 e AK898
Dentrodocase.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor SPS30
Honeywell.PNG
Gráfico das medições de PM do sensor HPMA115