Sensores Material Particulado
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.
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 |
Exatidão | PM2.5: ±(10%UR + 10ug/m³ ) [calibração aerossol] | 0-100ug/m³PM2.5: ±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% |
OK |
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
Os dados coletados durante o experimento 1 são mostrados no gráfico comparativo dos sensores de CO2 abaixo.
As medições mostraram uma diferença entre os valores medidos pelos diferentes sensores. Sendo a maior diferença entre essas medições, os valores de concentração de CO2 obtidos pelos sensores SCD30 da Sensirion, que mostraram valores bem abaixo dos sensores AK898 e T6615. Sendo observado medições de mínimas de 430 e 352 ppm pelos sensores SCD 1 e SCD 2 enquanto os sensores AK898 e T6615 registraram valores de 575 e 581ppm respectivamente. Já os valores máximos de concentração de CO2 registrados foram 2892, 2761, 3358 e 3112 ppm pelos sensores SCD 1, SCD 2, AK898 e T6615 respectivamente.
Os sensores SCD30 também fazem a medição de temperatura e umidade relativa. O resultado dessas medições em comparação com os valores medidos pelo sensor AK898 são mostrados nos gráficos a seguir. Clique nos links para abrir os gráficos.
A análise dos valores de concentração de CO2 obtidos durante o experimento sugere a realização de mais uma bateria de medições após a calibração dos sensores SCD30 da Sensirion.
Calibração dos Sensores
O sensor Telaire T6615-10k foi calibrado na véspera do experimento 1 em ambiente controlado usando como referência o sensor Akso AK898 que media o valor de 735 ppm de CO2 no momento da calibração. A Figura 5(a) mostra o ambiente de calibração do sensor T6615. Os sensores foram colocados dentro de uma caixa plástica e qualquer possível entrada de ar foi lacrada com fita. Após alguns minutos a concentração de CO2 estabilizou em 735 ppm, então nesse momento foi realizada a calibração do sensor com base na concentração de CO2 mostrada pelo sensor AK898.
|
|
Os sensores SCD30 da Sensirion não foram calibrados na véspera do experimento 1, ou seja, a calibração foi feita na fabricação dos sensores. Após observado dados registrados pelos sensores SCD30 muito diferentes dos dados registrados pelos sensores AK898 e T6615, foi feita a calibração dos sensores SCD30 usando a mesma estratégia usada na calibração do sensor T6615 da Telaire. Durante a calibração dos sensores SCD30 o sensor comercial AK898 registrava uma concentração de CO2 de 789 ppm. A Figura 5(b) mostra o resultado da calibração a partir do ponto 100 na linha de tempo x.
Resultados do Experimento 2 - Após calibração dos sensores SCD30
Os dados coletados durante o experimento 2 são mostrados no gráfico comparativo dos sensores de CO2 abaixo.
Medição de CO2
Na Figura 7(a) é mostrado o erro de medição dos sensores em relação aos registros do sensor AK898 e a Figura 7(b) é possível visualizar que no momento em que os sensores registraram o maior erro de medição houve uma mudança brusca na concentração de CO2 registrada por todos os sensores.
|
|
Na Figura 8 é possível visualizar o erro mínimo, médio e máximo na medição de CO2 dos sensores SCD30 e Telaire T6615 em comparação aos registros do sensor comercial AK898.
Medição de Temperatura
No gráfico abaixo é possível visualizar a temperatura registrada e o erro desses registros em comparação com o sensor AK898.
Na Figura 10 é possível visualizar o erro mínimo, médio e máximo na medição de temperatura dos sensores SCD30 em comparação aos registros do sensor comercial AK898.
O erro máximo nos registros do sensor SCD1 foi de 0,77 °C e do sensor SCD2 foi 0,46 °C.
Medição de Umidade
Na Figura 11 é possível visualizar a Umidade registrada e o erro desses registros em comparação com o sensor AK898.
Na Figura 12 é possível visualizar o erro mínimo, médio e máximo na medição de umidade relativa dos sensores SCD30 em comparação aos registros do sensor comercial AK898.
O erro máximo nos registros do sensor SCD1 foi de 2,7% e do sensor SCD2 foi 3,9%. O erro médio foi 1,6% e 1,8% respectivamente.