Выбираем монитор-детектор качества воздуха (PM2.5, CO2, TVOC, HCHO): лучшие модели на страже вашего здоровья / Блог им. lexus08 / iXBT Live

Что такое угарный газ

Угарный газ вырабатывается при горении углерода: дров, углей, природного газа. Этот газ не имеет цвета, вкуса, запаха, не раздражает горло. Но достаточно им немного подышать, и можно умереть, либо получить повреждения мозга. Во время пожаров больше людей умирает от отравления угарным газом, чем от огня.

Вы можете почитать в интернете разные страшные истории о том, как люди, у которых есть камин или просто газовый котёл, безо всяких заметных причин вдруг падали без сознания, а дальше в зависимости от того, успевали ли их вытащить из дома. Пары таких историй хватит для того, чтобы обвешать весь дом датчиками СО.

Итак, датчики СО надо ставить в следующих местах:

• В котельной, работающей на газе (в дополнение к датчику самого газа)
• Рядом с газовым водонагревателем (тоже в дополнение к датчику газа)
• У печки, камина
• В дровяной бане или сауне
• В гараже (если у вас не электромобиль)

Не путайте датчики разных газов. Угарный газ СО вырабатывается при горении. Природный газ (тот, который подаётся по магистрали) и сжиженный газ (пропан, бутан) — это сами горючие газы, утечку которых надо детектировать отдельными датчиками. Дым требует отдельного датчика.

Не надо думать о том, что что-то многовато датчиков получается, это всё крайне важно.

Угарный газ по плотности близок к воздуху, немного легче. Он не стелится по полу (поэтому при подозрении на наличие его в воздухе лучше лечь на пол), но и не скапливается под потолком. В инструкции к датчикам газа Mavigard есть отличная схема, отражающая рекомендации по установке датчиков газов:

Датчик угарного газа рекомендуется ставить на высоте 1.5 метров от пола.

#1: полупроводниковые определители газа

Оборудование первого типа принципиально отличается от двух остальных, т.к. работает по принципу химических процессов взаимодействия атомов веществ. В большинстве случаев в качестве активного вещества используются диоксиды, а именно – углерод, олово и рутений.

Метод определения токсинов заключается в увеличении проводимости пораженного воздуха. Вследствие этого происходит контакт компонентов детектора. Затем срабатывает механизм, сигнализирующий о присутствии угарного газа. Реакция происходит между атомами.

SnO2 (диоксид олова), либо  RuO2 (диоксид рутения). Для осуществления диффузии атомов, нужно, чтобы химические элементы были подвержены нагреву при температуре не менее 250 градусов по Цельсию.

Проводимость чистого воздуха в устройстве на основе SnO2 и RuO2 крайне мала, поэтому прибор проявляет активность исключительно при условии наличия CO.

При нагреве из атомов кислорода под воздействием угарного газа начинают выделяться электроны. Этот процесс повышает проводимость капсулы детектора, из-за чего происходит замыкание контактов датчика, и как результат – срабатывает тревога.

Напряжение в первую очередь зависит от количества монооксида CO в воздухе. При превышении допустимого уровня напряжение возрастает, поэтому за полупроводниковым детектором практически не зафиксировано ложных срабатываний.

Исключения составляют лишь случаи, когда устройство расположено слишком близко к очагу камина, топливнику печки, горелке газовой колонки. Это справедливо для всех типов оборудования. Поэтому монтаж рекомендуется производить на некотором расстоянии от нагревательных панелей.

Конструкция полупроводникового датчика начинается с твердого основания. Выполнено оно из полимерного материала, относящегося к насыщенным полиэфирам. Сам корпус сделан из нержавейки. Фронтальная часть играет роль впускного отверстия, куда проникает пораженный токсинами воздух.

Во избежание проникновения сопутствующих веществ горения корпус детектора содержит в себе угольную прослойку. Последняя выполняет функцию абсорбента. Также для защиты от физических загрязнителей, таких как пыль, предусмотрен двойной слой нержавеющей сетки.

В большинстве случаев у полупроводниковых сенсоров имеется 3 контакта для подключения электричества. Связано это с тем, что конструкция прибора содержит в себе 2 электрических контура – для нагревателя, и для элемента из диоксида металла.

Сенсор данного типа отличается высокой степенью износостойкости и длительным сроком эксплуатации. К тому же ввиду его небольших габаритов, он потребляет крайне мало электроэнергии, но по уровню определения CO устройство находится в списке наиболее эффективных.

Видео представляет устройство полупроводникового детектора, пример работоспособности сенсора:

#3: каталитические газовые детекторы

Главным отличие электрохимических сенсоров является довольно небольшой уровень энергопотребления. Связано это в первую очередь с тем, что в конструкции устройства нет нагревательного элемента, а роль чувствительно вещества выполняет жидкий электролит.

Поэтому оборудование вполне может обойтись без подключения к сети, а работать на батарейках аккумуляторного типа. Строение сенсора таково, что анализ состояния воздуха производится путем определения уровня окисления вещества внутри капсулы прибора. Как правило, средой электрохимических реакций является гальваническая ячейка, заполненная жидким щелочным раствором (преимущественно калиевым).

Как показывает практика, щелочи присущи некоторые недостатки, среди которых небольшая сопротивляемость монооксиду углерода и низкий срок годности.

Тем не менее некоторые производители предпочитают создавать электролитическую среду с применением смеси кислотных растворов. Такая ячейка гораздо более устойчива к воздействию сторонних молекул и как следствие – более долговечна.

Молекулы газа (в данном случае CO) соприкасаются с электродом устройства, вследствие чего происходит химическая реакция окисления. Электролит фиксирует уровень возникшего напряжения и переводит этот показатель в уровень содержания газа. Чем выше процент угара, тем сильнее электролиз.

Процесс контроля тревоги осуществляет небольшая микросхема, в которой прописан удельный уровень наличия угара. Поэтому, по уже знакомому принципу, в случае превышения нормы – датчик сигнализирует об опасности.

Для сохранения чистоты активной среды на ряду с полупроводниковыми сенсорами, в корпус часто помещают угольный фильтр, который задерживает нежелательные молекулы, смешанные с угарным газом. Таким образом эффективность прибора подкрепляется системой хим. защиты, что уменьшает вероятность ложной активации.

Некоторые модели позволяют осуществлять замену испортившегося электролита и повторно заправлять гальваническую капсулу.

Преимущества каталитических датчиков и принцип их работы продемонстрированы в ролике :

Senseair

На сегодняшний день самым известным производителем датчиков углекислого газа является шведская компания SenseAir. Мировой лидер в отрасли разработки и производства не только газовых анализаторов, но и оборудования для систем “Умный дом”(датчиков движения, автоматических розеток, GSM охранных сигнализаций).

Углекислые датчики компании SenseAir, работающие по методу недисперсионной ИК-спектрометрии, в отличие от своих аналогов, имеют более высокие эксплуатационные характеристики.

Они могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе, и решать одновременно несколько задач (измерять концентрацию СО2, температуру и влажность воздуха).

При необходимости устройства подключаются к компьютеру, обеспечивающему длительную бесперебойную работу и быстрый отклик в широком диапазоне.

В работе

Насколько показатели точны, можно судить лишь косвенно, поскольку у меня нет под рукой эталонного прибора. Однако при замерах в условиях, для которых известны примерные диапазоны значений, его работа подозрений не вызывает. Например, на улице он показывает данные в пределах 300-500 единиц.

В помещении от 400 до 2000. Т.е. ровно столько, сколько и ожидаешь. Реакция на изменения условий не сильно быстра: при переносе из комнаты на улицу показания с 800 до 300 единиц будут постепенно снижаться в течение примерно 40 секунд. Если на прибор дыхнуть, пик показаний будет достигнут секунд через 20.

Датчик температуры очень медленно реагирует на изменения. Вдобавок завышает показания градуса на 1-1,5 относительно нескольких других термометров, оказавшихся под рукой.

На изменение влажности прибор реагирует практически мгновенно, что приятно. При этом показания коррелируют (с незначительным превышением на 4-6%) с показаниями имеющейся под рукой метеостанцией Beurer HM20 и дешевого китайского гигрометра.

От встроенного аккумулятора емкостью 2200 мА·ч прибор работает ровно сутки.

Сигнализация при выходе измеряемых параметров за указанные в настройках диапазоны срабатывает исправно, однако издаваемый ею монотонный непрекращающийся писк придется многим не по нраву.

Виды датчиков со2

Современный рынок измерительных приборов предлагает вниманию потребителя датчики, отслеживающие концентрацию углекислого газа, в зависимости от питания, подразделяющиеся на:

• Стационарные (работающие от электрической сети), предназначенные для настенного монтажа, настольные, напольные и монтируемые непосредственно в воздушный канал;
• Автономные (получающие энергию от внешнего аккумулятора).

Для определения уровня СО2 в воздуховодах используются канальные датчики, а для измерения количества газа в жилых и офисных помещениях – комнатные.

«Старшие», более унифицированные модели, в зависимости от концентрации угольного ангидрида, могут управлять вентиляционной системой, т. е регулировать расход приточного воздуха, а также производить калибровку на открытом пространстве.

Большинство современных СО2-метров одновременно с определением концентрации углекислоты позволяют контролировать температуру и влажность воздуха благодаря встроенным датчикам и сообщать о возникновении задымлений.

Выбираем монитор-детектор качества воздуха (pm2.5, co2, tvoc, hcho): лучшие модели на страже вашего здоровья / блог им. lexus08 / ixbt live

Контроль за окружающим воздухом выходит на первое место, и не последнюю роль играют газоанализаторы и детекторы примесей в воздухе. Не так давно эти приборы были сугубо профессиональными, но сейчас есть возможность приобрести для себя анализатор параметров воздуха, например, датчик частиц пыли (PM1.0, PM2.5, PM10), датчики СО и СО2, газоанализаторы, например, паров формальдегид или летучих веществ (ЛОС). На рынке присутствуют недорогие модели на 1-2 параметра, стоимостью от $20, заканчивая профессиональными комбоанализаторами за ~$200. Ряд моделей имеет возможность удаленного мониторинга и подключения к системам умного дома.

Если интересна подборка простых моделей, которые измеряют 1-2 параметра, типа монитора качества воздуха Xiaomi PM2.5, прошу написать в комментариях, тогда оформлю отдельную статью. А вот подробный обзор про комбинированное устройство Монитор качества воздуха Honeywell HAQ (6 типов показателей) 

 Профессиональный детектор-газоанализатор

Начну список с хорошей качественной модели анализатора-детектора из Поднебесной. Это переносной (ручной) детектор, который сразу отображает несколько параметров: измерение частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатор HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC), датчик газа СО2. Есть возможность экспорта лога на MicroSD карту. Встроенный аккумулятор 2200мАч. Есть модификации 4-в-1 и 6-в-1, будьте внимательны.

Беспроводной монитор качества воздуха JQ-200/JQ-300

Простой и практичный беспроводной монитор качества воздуха с измерением параметров содержания HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC) и углекислого газа СО2. Встроенного аккумулятора нет, работает от питания USB. Беспроводное подключение по Wi-Fi (2.4G). В кармане носить не получится, но дома работает непрерывно. Версия JQ-300 отличается наличием дополнительного детектора частиц пыли PM2.5.

Портативный детектор качества воздуха

 Свежая модель портативного детектора-анализатора качества воздуха (2022 года). Оборудован датчиками частиц PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором формальдегида (HCHO), детектором летучих веществ (ЛОС/VOC), датчиком газа СО2. Простой в использовании, работает от аккумулятора, есть подставка (подножка) для использовании в комнате.

Про анемометры:  Любите большие грузовики? А ледяную дорогу? Новый фильм с Лиамом Нисоном | Пикабу

Портативный детектор качества воздуха

 Бюджетная, почти детская модель детектора, цена практически самая низкая из всех, что я смог найти. Дисплей цветной, корпус переносной (карманный). Измеряет наличие частиц пыли в воздухе (датчики PM1, PM2.5 и PM10), газов формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). За работу отвечает встроенный аккумулятор 1000mAh.

Бюджетный детектор-анализатор

 Эта модель точно самая дешевая (около $25), также, как и другие модели имеет встроенный газоанализатор формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС), а также датчик углекислого газа (СО2). Измерителя твердых частиц в воздухе (PM1 / PM2.5 / PM10) — не предусмотрено, тут внимательно смотрите. Работает от USB.

Комбинированный детектор-газоанализатор

 Для контраста добавляю топовую модель домашнего измерителя качества воздуха Air Master. Это не самая дорогая, но самая продвинутая модель анализатора со встроенными датчиками твердых частиц в воздухе (PM2.5 / PM10), газоанализаторы формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). Конечно, есть встроенный датчик температуры и влажности (гигрометр). Есть модификация с Wi-Fi (по ссылке без Wi-Fi, нужную искать по словам «Air Master Wi-Fi»)

портативный анализатор качества воздуха

 В копилку бюджетных моделей — компактный анализатор все-в-одном, выполнен в виде портативного прибора. Дисплей цветной и отображает несколько параметров сразу: величину содержания частиц PM2.5 и PM10 в воздухе, показания газоанализатора HCHO (формальдегид), и содержание летучих веществ (ЛОС/VOC). Цветом показывает допустимые границы и превышение содержания частиц и газов в воздухе. Цена около $30. 

Стационарный измеритель-анализатор

 Настольный анализатор качества воздуха DM601 с большим цветным экраном 4.3″ (320×240 пикселей) и встроенными датчиками твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором HCHO (формальдегиды), датчиком летучих веществ (ЛОС/VOC). Показывает сводный индекс качества воздуха. Встроенная литиевая батарея с емкостью 3000 мАч может подзаряжаться от MicroUSB порта.  Дополнительно сделаны часы и будильник.

портативный измеритель качества воздуха 

 Еще одна хорошая карманная модель анализатора качества воздуха Dienmern — качественный прибор с неплохим дизайном. Отображаемые параметры: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура и влажность в помещении. Есть возможность сохранить показания, откалибровать прибор, а также установка даты/времени. Дисплей 320×240 точек, цветом показывает превышение значений частиц и газов. Отмечу, что производитель сейчас предлагает в подарок специальную маску PM2.5 от пыли.

Комнатный мультианализатор воздуха

Ну и в завершении подборки предлагаю посмотреть на интересный настольный прибор с яркой индикацией основных параметров качества воздуха: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура. Внутри предусмотрен электрохимический датчик формальдегида и лазерный датчик частиц. Работает как от встроенного аккумулятора, так и от MicroUSB кабеля. 

 Выбираем, сравниваем, сохраняем себе в корзину детекторы, оформляем с купонами продавца или Алиэкспресс. Предложения хорошие, но не забывайте, что все точные приборы требуют калибровки. При получении постарайтесь изучить инструкцию и сравнить показания в помещении и на чистом воздухе на улице. Дешевые модели идут с иероглифами на экране, так что есть определенный риск.

Датчик углекислого газа в воздухе (co2) "mh-z19b" – головоломка

#include <SoftwareSerial.h>
#define pwmPin 10
SoftwareSerial swSerial(A0, A1); // RX, TX

void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  swSerial.begin(9600); 
  pinMode(pwmPin, INPUT);

  /*
  Источник - https://revspace.nl/MHZ19
   2000 ppm range: 0xFF, 0x01, 0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xD0, 0x8F
   5000 ppm range: 0xFF, 0x01, 0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x13, 0x88, 0xCB
  */

  // Этот вариант ("A") с записью команды в 6й и 7й байт - работает
  //           bytes:                         3     4           6     7
  byte setrangeA_cmd[9] = {0xFF, 0x01, 0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x13, 0x88, 0xCB}; // задаёт диапазон 0 - 5000ppm
  unsigned char setrangeA_response[9]; 
  swSerial.write(setrangeA_cmd,9);
  swSerial.readBytes(setrangeA_response, 9);
  int setrangeA_i;
  byte setrangeA_crc = 0;
  for (setrangeA_i = 1; setrangeA_i < 8; setrangeA_i  ) setrangeA_crc =setrangeA_response[setrangeA_i];
  setrangeA_crc = 255 - setrangeA_crc;
  setrangeA_crc  = 1;
  if ( !(setrangeA_response[0] == 0xFF && setrangeA_response[1] == 0x99 && setrangeA_response[8] == setrangeA_crc) ) {
    Serial.println("Range CRC error: "   String(setrangeA_crc)   " / "  String(setrangeA_response[8])   " (bytes 6 and 7)");
  } else {
    Serial.println("Range was set! (bytes 6 and 7)");
  }
  delay(1000);

/*  
  // Этот вариант ("B") с записью команды в 3й и 4й байт, согласно даташиту - НЕ работает и поэтому закомментирован
  //           bytes:                         3     4           6     7
  byte setrangeB_cmd[9] = {0xFF, 0x01, 0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x13, 0x88, 0xCB};
  unsigned char setrangeB_response[9]; 
  swSerial.write(setrangeB_cmd,9);
  swSerial.readBytes(setrangeB_response, 9);
  int setrangeB_i;
  byte setrangeB_crc = 0;
  for (setrangeB_i = 1; setrangeB_i < 8; setrangeB_i  ) setrangeB_crc =setrangeB_response[setrangeB_i];
  setrangeB_crc = 255 - setrangeB_crc;
  setrangeB_crc  = 1;
  if ( !(setrangeB_response[0] == 0xFF && setrangeB_response[1] == 0x99 && setrangeB_response[8] == setrangeB_crc) ) {
    Serial.println("Range CRC error: "   String(setrangeB_crc)   " / "  String(setrangeB_response[8])   " (bytes 3 and 4)");
  } else {
    Serial.println("Range was set! (bytes 3 and 4)");
  }
  delay(1000);
*/ 

}

void loop() {

  byte measure_cmd[9] = {0xFF,0x01,0x86,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x79};
  unsigned char measure_response[9]; 
  unsigned long th, tl, ppm = 0, ppm2 = 0, ppm3 = 0;

  // ***** узнаём концентрацию CO2 через UART: ***** 
  swSerial.write(measure_cmd,9);
  swSerial.readBytes(measure_response, 9);
  int i;
  byte crc = 0;
  for (i = 1; i < 8; i  ) crc =measure_response[i];
  crc = 255 - crc;
  crc  = 1;
  if ( !(measure_response[0] == 0xFF && measure_response[1] == 0x86 && measure_response[8] == crc) ) {
    Serial.println("CRC error: "   String(crc)   " / "  String(measure_response[8]));
  } 
  unsigned int responseHigh = (unsigned int) measure_response[2];
  unsigned int responseLow = (unsigned int) measure_response[3];
  unsigned int ppm = (256*responseHigh)   responseLow;

  // *****  узнаём концентрацию CO2 через PWM: ***** 
  do {
    th = pulseIn(pwmPin, HIGH, 1004000) / 1000;
    tl = 1004 - th;
    ppm2 =  2000 * (th-2)/(th tl-4); // расчёт для диапазона от 0 до 2000ppm 
    ppm3 =  5000 * (th-2)/(th tl-4); // расчёт для диапазона от 0 до 5000ppm 
  } while (th == 0);

  Serial.print(ppm);
  Serial.print(" <- ppm (UART) ");
  Serial.print((ppm/5)*2);
  Serial.println(" <- two fifths of it"); // Потом пришло озарение
  Serial.print(th);
  Serial.println(" <- Milliseconds PWM is HIGH");
  Serial.print(ppm2);
  Serial.println(" <- ppm2 (PWM) with 2000ppm as limit");
  Serial.print(ppm3);
  Serial.println(" <- ppm3 (PWM) with 5000ppm as limit");

  Serial.println("-----------");
  delay(5000);
}

Range was set! (bytes 6 and 7)
1227 <- ppm (UART) 490 <- two fifths of it
606 <- Milliseconds PWM is HIGH
1208 <- ppm2 (PWM) with 2000ppm as limit
3020 <- ppm3 (PWM) with 5000ppm as limit

Range was set! (bytes 6 and 7)
1213 <- ppm (UART) 484 <- two fifths of it
241 <- Milliseconds PWM is HIGH
478 <- ppm2 (PWM) with 2000ppm as limit
1195 <- ppm3 (PWM) with 5000ppm as limit

Датчики дыма и угарного газа ajax fireprotect plus

Не могу не написать про ещё одни очень красивые датчики угарного газа, работающие в системе Ajax — FireProtect Plus. Обычный FireProtect — это датчик дыма, а Plus — дыма и угарного газа.

Выглядят вот так:

Бывают белого и чёрного цвета. Стоимость на начало 2022 года 5590 рублей. Размеры 132х132х31мм.

В датчике есть сенсор дыма, температурный сенсор (срабатывает на 59 градусов) и сенсор СО.

Датчики беспроводные, работают от двух батареек CR2032. Работают в составе системы охранно-пожарной сигнализации Ajax, либо можно через приёмник подключить эти датчики к любой проводной системе или системе Умного Дома.

В датчик встроена сирена, при тревоге она включается, также можно настроить включение сирены у всех датчиков при срабатывании тревоги не одном.

Очень много датчиков угарного газа можно найти на Aliexpress, они работают автономно — при тревоге включают сирену. Настоятельно рекомендую купить хотя бы таких датчиков, если у вас есть возможный источник угарного газа, и периодически проверять их работоспособность (на корпусе есть кнопка включения сирены).

Датчики угарного газа

Могу порекомендовать датчики газов фирмы Mavigard. Они, к сожалению, не очень красивые, довольно массивные, зато надёжные.

Габариты 140х100х50мм. Стоимость порядка 5500 рублей. Есть модели с питанием 12 вольт (GD2R-12EC), 24 вольта (GD2R-24EC) и 220 вольт (GD2R-220EC). Для котельной лучше использовать датчики со слаботочным питанием 12 или 24 вольта.

В датчик встроена сирена, светодиодная индикация. У датчика два реле, одно срабатывает при уровне 50 ppm, второе при уровне 100 ppm.

Таким образом, эти датчики очень удобно подключаются к любой проводной системе автоматики или к GSM контроллеру.

Если у вас система Z-Wave, то для неё есть много моделей датчиков СО. Вот, например, Philio PSG04.

Диаметр 125мм, глубина 35мм. Работает от трёх батареек АА. Есть встроенная сирена. Сообщает о тревоге на контроллер. Но только о тревоге, датчика не сообщает точный уровень СО в воздухе.

Согласно инструкции, датчик включит тревогу при уровне 70ppm в течение 60-240 минут, 150ppm в течение 10-50 минут, 400ppm в течение 4-15 минут. По сравнению с проводным Mavigard такая скорость измерений выглядит гораздо хуже.

Отличный вариант — датчик угарного газа Fibaro CO Sensor. Он есть в модификации для работы с Apple Homekit, то есть, можно купить всего один датчик (без контроллера) и подцепить его к системе Apple по Wi-Fi.

Стоимость в России порядка 8-9 тысяч рублей. Есть также встроенный датчик температуры воздуха.

Работает от 3-вольтовой батарейки. Реагирует на концентрацию 50ppm в течение 60-90 минут, 100ppm в течение 10-40 минут, 300ppm — менее полутора минут.

Диаметр 65мм, высота 28мм.

По сравнению с датчиком Philio — гораздо лучше по всем параметрам. Я это всё к тому, что при выборе стоит обращать внимание на скорость реагирования датчика на СО в воздухе.

Ещё одна хорошая иллюстрация расположения датчика СО:

Датчики СО нельзя располагать на потолке, рядом с источником огня, на улице, при температуре ниже 0 градусов, в месте с высокой влажностью. То есть, в парилку датчик угарного газа ставить не надо (туда надо поставить датчик температуры, специальный для сауны).

Желание спрятать датчик газа куда-то в нишу или в глубину полки и не портить им вид красивого камина понятно, но важно понимать, что чем глубже запрячем датчик, тем больше времени понадобится ему для того, чтобы засечь опасную концентрацию.

Достоинства и недостатки

Среди производителей оптических детекторов углекислого газа одним из самых известных считается шведская компания SenseAir. Доведя технологию гаджетов до совершенства, она сделала их максимально точными, стабильными и надежными.

Современные датчики SenseAir, работающие по методу NDIR (недисперсионной ИК-спектрометрии), в сравнении с моделями других производителей, показывают не только уровень СО2 в ppm, но и точное оценочное состояние углекислого газа, время, дату, температуру и влажность воздуха.

Также немаловажным фактором является современный дизайн, компактность и малогабаритный вес изделия, позволяющий его использовать поочередно в нескольких помещениях, тем самым обеспечивая более точный контроль.

Практически все без исключения модели датчиков углекислого газа считаются достойной альтернативой каталитическим девайсам. Они обладают высокой чувствительностью, хорошими стабилизационными характеристиками и большим сроком эксплуатации, неприхотливы в обслуживании, не требуют сложных манипуляций в настройках, и всегда позволяют сориентироваться, стоит ли дать доступ свежему воздуху для создания более здорового микроклимата.

Недостатки:

• Газоанализаторы, работающие на основе электрохимического метода, менее долговечны и менее чувствительны, чем приборы недисперсионной инфракрасной спектрометрии. Поэтому при определении концентрации СО2 они используются гораздо реже.
• Датчики углекислого газа достаточно чувствительны к действию пыли и влаги.

Измеритель содержания co2 разборка

Конструкция датчика со2

Недисперсионные газоанализаторы, применяющиеся для определения концентрации углекислого газа в воздухе, комплектуются светофильтрами или специальными приемниками, использующими немонохроматическое излучение.

Помимо светового фильтра, устройства оснащаются рабочей камерой. Подающийся в ней воздух далее попадает в специальный приемник. В качестве источника излучения может выступать светодиод, нагретая спираль или инфракрасный лазер.

В зависимости от уровня концентрации углекислый газ поглощает часть световых лучей, пропорционально изменяя регистрируемый сигнал. При использовании источника немонохроматического излучения для получения достоверного результата применяется селективный приемник.

Помимо селективных приемников в инфракрасных датчиках СО2 могут использоваться термобатареи, болометры или полупроводниковые элементы. В данной ситуации приборы оснащаются газовыми или интерференционными фильтрами.

Также некоторые производители анализаторов газа при изготовлении приборов применяют сборный фильтр, содержащий I и II полосовые фильтра. Первый пропускает установленную инфракрасную полосу, а второй – нет. Позади фильтровального элемента располагается сборный детектор и связанное с ним вычислительное устройство, формирующее рассогласование сигналов.

В качестве материала, использующегося для изготовления датчика, применяют стандартный поликарбонат или акрилнитрил-бутадиен-стирол. Эти легкие, и в то же время невероятно прочные пластические сплавы легко поддаются обработке, обладают отличными изоляционными свойствами и высокой стойкостью к химическому воздействию.

Газоанализаторы, предназначенные для применения под открытым небом, изготавливаются из поликарбоната РС. В то же время приборы из АВС с более низкой ударопрочностью и диапазоном рабочих температур применяются только внутри помещений.

Действие датчиков СО2 основано на способности данных устройств избирательно поглощать газ, молекулы которого состоят из двух разных атомов. Дисперсионные анализаторы предусматривают использование одноволнового излучения, полученного при помощи монохроматографа.

Что же касается недисперсионных устройств, то в их работе применяется немонохроматическое излучение, последовательно проходящее через светофильтр и рабочую камеру, содержащую анализируемую смесь (в данном случае воздух). Присутствующий в нем углекислый газ поглощает часть излучения (какую – зависит от концентрации). Как следствие, происходит пропорциональное изменение регистрируемого сигнала.

Меры предосторожности

Практически все сенсоры, работающие по принципу инфракрасной спектроскопии, очень чувствительны к пыли и внешним механическим воздействиям (ударам). Это следует знать и учитывать при размещении и эксплуатации датчиков.

При невозможности установить прибор в месте, защищенном от воздействия сильного ветра, прямого попадания пара, вибрации, скопления пыли и атмосферных осадков, перед датчиком устанавливается специальный грязевой щиток.

Перед снятием детектора СО2 его следует предварительно отключать от источника электропитания.

При проведении технического обслуживания, во избежание скопления статического заряда на пластиковых поверхностях, щитке или переходнике, необходимо избегать контакта материалов друг с другом, а также, по возможности, заземлить все доступные металлические части электрооборудования.

На все без исключения модели датчиков распространяется гарантия. Однако устройство может быть снято с гарантийного обслуживания при несоблюдении потребителем требований компании-производителя, использованию прибора не по назначению, а также при наличии следов постороннего вмешательства, попадании внутрь корпуса инородных предметов и жидкостей, а также при внесении изменений в конструкцию.

Проблемы

При проникновении воды в корпус датчика он может выйти из строя. Следует отметить, что подобное повреждение не покрывается гарантией. Однако, в связи с тем, что корпус устройства достаточно герметичен, чаще всего намокают только окончания проводов.

Это может повлечь за собой коррозию или ослабление крепления клеммных соединений. Для решения подобной проблемы необходимо обеспечить долгосрочную коррозионную защиту и заблокировать неиспользуемые порты.

Такая неисправность, как сбой нуля датчика, устраняется повторной калибровкой, которая должна проводиться в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Если на дисплее не отражаются показатели, это может сигнализировать об избытке солнечного света или отсутствии отклика трансмиттера. В первом случае, для уменьшения отблеска, необходимо установить защитный щиток, а во втором – проверить подачу напряжения на клеммы, а также убедиться, что нет сбоя в ITM, и на кабеле отсутствует влага, приводящая к коррозии его металлических частей.

Процесс установки сигнализатора

В комплектацию большинства детекторов входит специальный крепежный элемент, на который в дальнейшем будет совершаться посадка устройства. Рекомендуется осуществлять крепление на стене ближе к потолку.

Следует заметить, что в европейских странах крепление датчика угарного газа на стене рядом с газовым котлом или камином является грубым нарушением. Монтаж там разрешено проводить только на потолке, в отличие от СНГ, где установка сенсора зачастую происходит на расстоянии не менее 1,5 м от пола.

Так как датчики фиксируют не только монооксид углерода, но также и природный газ, нужно понимать некоторые особенности монтажа. При обустройстве системы газовой сигнализации, крепление прибора стоит проводить на разной высоте.

Если дом подключен к трубопроводу с природным газом, сенсор нужно располагать ближе к потолку. В случае с газом баллонным – ближе к полу. Объясняется это разной плотностью газообразных горючих веществ.

Природный легче сжиженного баллонного варианта. При утечке он поднимается вверх, в то время как баллонный наоборот первым делом заполняет нижние уровни помещения.

При организации системы предупреждения утечки газа не стоит стопроцентно полагаться на функции сенсора. Прибор выполняет только мониторинговую задачу и не сможет обезопасить жизнь людей в случае возникновения аварийной ситуации.

Перед установкой в необходимом порядке следует проверить систему вентиляции. Если она исправна – производить установку.

Процесс подключения датчика к электросети должен осуществлять исключительно компетентный специалист, иначе могут возникнуть неполадки при неправильной организации питания. Не стоит пренебрегать данным правилом, и лучше обратиться к профессионалу, т.к. от успешности предприятия зависит чья-то жизнь.

Выбирая место расположения модуля, позаботьтесь о том, чтобы по крайней мере один из сенсоров располагался в спальне. Это важно учесть. Ведь большинство несчастных случаев, связанных с утечкой угарного газа, происходит во время сна.

Если дом состоит из нескольких этажей, необходимо обеспечить противоугарной системой каждый этаж помещения, через которое проходят компоненты автономной системы отопления.

Монтируя сенсор в одной комнате с источником огня, следует соблюдать минимальное расстояние между очагом и датчиком. Как правило, для объективного анализа воздуха, нужно соблюсти расстояние в 4-5 м.

Некоторые модели сенсоров срабатывают при повышении температуры воздуха выше 50 градусов. Такой феномен имеет место быть, когда в помещении начался пожар и источник пламени находится в непосредственной близости от устройства. При этом количество выделяемого угара еще может не достигнуть тревожной отметки.

Прибор должен располагаться в таком месте, чтобы ничто не мешало потоку воздуха. Это характерно для тех случаев, когда крепление детектора находится за шторой. Циркуляция воздуха вокруг сенсора – это главный момент, на который нужно обращать внимание.

Проверить работоспособность анализатора можно разными способами. Самый легкий – это купить специальный баллончик с CO. Распылив его около детектора, можно убедится в правильности операции монтажа.

Стоит соблюдать некоторые моменты при осуществлении данного процесса. Во-первых, ни в коем случае не нужно направлять струю аэрозоля непосредственно на прибор. Это важно, потому как прямая концентрация вещества в десятки раз превышает фактическое количество, необходимое для срабатывания датчика.

Такое предприятие может либо негативно отразится на функциональности сенсора, либо попросту вывести его из строя. Большинство производителей настаивают на специализированной проверке оборудования у квалифицированных техников. Естественно, процедура платная, но таким образом можно быть уверенным в исправной работе детектора CO.

Во избежание поломок, нужно следить за чистотой в помещении, безотказно действующей вентиляцией, в первую очередь стараться не допускать скопление пыли на корпусе датчика.

Средства защиты от аварийной ситуации

Чтобы исключить ложные опасения по поводу возможной утечки, стоит поставить систему идентификации угарного газа. Прибор сообщит о состоянии воздуха в помещении и уведомит жителей в случае превышения нормы токсических испарений.

Детектор хорошо справляется с опознанием не только CO, но также сообщит жителям об утечке бытового газа. Если пожар уже начался, датчик его не распознает, однако в плане профилактической меры — он незаменим.

Прибор моментально отреагирует на изменение химического состава воздуха. По правилам монтажа лучше всего не устанавливать сенсоры в непосредственной близости от источников открытого огня, а просто в одном помещении с нагревательным оборудованием.

Если помещение оборудовано несколькими агрегатами обогрева, необходимо организовать систему из равного количества детекторов.

Широкий ряд производителей каждый год обеспечивает потребителя разными устройствами определения угарного газа. Несмотря на то, что форм-фактор каждого прибора определяется индивидуально, конструкционный принцип практически всегда один и тот же.

Угарный газ и его негативное влияние

Монооксид углерода, либо как его еще называют CO, является продуктом реакции окисления веществ при высоких температурах, проще говоря – угарный газ образуется в процессе горения. CO всегда выделяется в небольших количествах во время готовки пищи.

Однако превышение допустимой нормы содержания газа в помещении чревато тяжелым поражением здоровья, а иногда может привести к летальному исходу.

Обнаружить вещество в воздухе способны только специальные приборы, потому как газ не имеет ни запаха, ни цвета. Кроме того, оказывает токсическое действие на организм в момент вдыхания.

Попадая в легкие, угарный газ вступает в соединение с гемоглобином, вследствие реакции получается – карбоксигемоглобин. Вещество препятствует процессу насыщения клеток крови кислородом и вызывает гипоксию тканей организма.

Для определения наличия газа в воздушной среде применяются датчики, сферу использования которых демонстрирует фото-подборка:

Как результат нарушается работа внутренних органов, в первую очередь страдает нервная система и мозг.

Сила отравления зависит от количества угарного газа в помещении:

Устройство

Датчик СО2 представляет собой прибор, предназначенный для мониторинга окружающего воздуха и определения концентрации содержащейся в нем двуокиси углерода.

Принцип работы данного сенсорного устройства основан на изменении интенсивности инфракрасного излучения до и после поглощения углекислого газа в диапазоне 1-15 мкм. При помощи СО2-метра измеряется количество света, прошедшего через светофильтр и поглощенного углекислотой.

После сравнения с показателями потока светового излучения, прошедшего мимо оптического устройства, прибор определяет разницу и выдает показатель концентрации углекислого газа.

Недисперсионный инфракрасный метод детектирования отличается высокой стабильностью, хорошей избирательностью и не зависит от содержания находящегося в воздухе кислорода.

Функции датчика со2

Датчики СО2 предназначены для измерения концентрации и контроля граничных значений углекислого газа в диапазоне от 0 до 100%. Данные устройства применяются в системах охранных сигнализаций, автоматических системах вентиляции, контролирующих качество воздуха, для определения содержания углекислоты в воздушном потоке, а также уровня газа в помещении и на свежем воздухе.

В норме концентрация СО2 должна находиться в пределах 0,04%. Разумеется, такое его количество постоянно поддерживать в помещении практически невозможно.

При этом даже незначительное увеличение концентрации углекислого газа может пагубно отразиться не только на работоспособности, но и на общем состоянии человека, приводя к негативным изменениям в составе крови, снижению рН, ацидозу, увеличению концентрации бикабоната и кислородному голоданию.

Благодаря датчику, определяющему процентное содержание углекислоты в окружающем воздухе, можно своевременно предотвратить развитие этих негативных последствий и быстро нормализовать нарушенный газообмен.

Эксплуатация

Датчики углекислого газа, являющиеся одним из основных критериев эффективности вентиляционных систем, в зависимости от комплектации, могут устанавливаться в обслуживаемой зоне (на высоте 1-2 метра над уровнем пола), или в сборном вытяжном воздуховоде. Через прибор должно проходить достаточное количество воздуха.

Чтобы предотвратить газообмен между воздухом, содержащимся в воздуховоде, корпус анализатора должен быть тщательно заизолирован. В помещениях с большим количеством людей, постоянно выдыхающих углекислый газ, устройство должно крепиться не менее чем в метре от живых объектов.

Датчики размещают на доступной высоте, в хорошо освещенном месте.

Это позволяет без труда снимать показатели, проверять их достоверность и производить повторную калибровку.

При определении концентрации оксида углерода на свежем воздухе прибор выносится на улицу, после чего осуществляется продувка в соответствии с инструкцией производителя устройства.

Допустимые условия окружающей среды:

• влажность – 0-95% (при отсутствии конденсата);
• температура: 0-50 С.

Итоги

Из всех прочих недорогих моделей, что можно найти на Aliexpress, HT-501 выделяет интересный дизайн и возможность длительной автономной записи результатов в память прибора. Все заявленные функции работают в нем без особых нареканий, а придраться можно только к точности показаний термометра, который их немного завышает, да к монотонному характеру писка сигнализации.

В общем и целом данный прибор вполне способен вовремя подсказать, когда пора проветривать помещение, и при этом не испортит ваш интерьер.

P.S. минимальные цены на Aliexpress я видел тут. Но не ленитесь заглянуть в блок «У другого продавца» внизу этих страниц – там могут всплыть более дешевые предложения. И тут еще важно не перепутать этот прибор с HT-502, который анализирует количество формальдегида и при этом выглядит абсолютно идентично HT-501.

P.P.S. На Али стали появляться условно недорогие (~3000 руб.) приборы, которые тоже обещают замеры CO2, но встроенного датчика углекислого газа там нет! Данные они получают экстраполируя показания датчика частиц пыли, которые к обозначенной теме никакого отношения не имеют! Логика ушлых китайцев такова:  мол чем больше пыли, тем меньше проветривали, тем больше CO2. Будьте внимательны!