Фини прахови частици

Финият прах може да се измери с помощта на сензори. Надеждността зависи от типа сензор, начина, по който го използвате и условията на околната среда, като например относителна влажност. Заинтригувани ли сте? Тук ще откриете как сами да извършите такова измерване!
icon_фин прах

Защо е полезно да се измерват прахови частици?

Праховите частици са смес от много малки частици, които се носят във въздуха. Това е важна форма на замърсяване на въздуха и много вредно за здравето. Научното съкращение е PM. Изгарянето на дърва в печки и камини е основният местен източник на прахови частици, следван от трафика и индустрията.

Има различни видове фин прах. Отвън, например, ще намерите много „ вторични прахови частици “: частици, които са създадени от химически реакции на амоняк с азотен диоксид или серен диоксид.
Когато измерваме концентрацията на прахови частици, размерът на частиците също е важен. Например, PM 10 са частици, по-малки от 10 микрометра, а PM 2,5 частици, по-малки от 2,5 микрометра. Микрометърът е една хилядна от милиметъра. Наистина малко, но много вредно за белите дробове.

Повече информация можете да намерите на уебсайта на Фламандската агенция по околна среда.

Метод на измерване

Можете сами да измервате финия прах със сензори за фин прах. Всички тези устройства работят по един и същ начин:

  • Малък вентилатор или топлинна устойчивост засмуква въздух.
  • Всмуканият въздух преминава през лъч светлина от LED или лазерна лампа.
  • Детектор измерва как праховите частици в този въздух отклоняват светлинния лъч. Това явление се нарича разсейване .
Схема_работа сензор
вентилатор (a), светлинен лъч (b), детектор (c), лазер (d)

Детекторът всъщност измерва светлинните импулси, да речем светлинни проблясъци, които причиняват това разсейване на светлината. Тези импулси са мярка за броя и масата на частиците във въздуха.
Чрез умножаване на стойността на светлинните импулси по средната масова плътност на прахова частица, сензорът изчислява масовата концентрация (често изразена в микрограмове на кубичен метър или µg/m 3 ).
С добре настроен сензор можете да измервате дела на частиците PM2,5 по доста надежден начин. Надеждността за измерване на по-големи частици обикновено е много по-недобра.

Когато разликата между концентрацията на PM 10 и PM 2,5 е голяма, т.е. когато има относително много големи частици, стойността на PM 10 на сензора рядко е надеждна.
Дори при висока влажност трябва да внимавате с измерванията на сензора. От около 80% относителна влажност някои частици нарастват силно, защото абсорбират вода. Това ги кара да разпръскват повече светлина и сензорите надценяват концентрациите.
Дори най-малките частици, така нареченият ултра фин прах (UFP), които са по-малки от 100 нанометра, са трудни за измерване с по-евтините сензори. Тъй като масата на тези частици обикновено е много малка спрямо масата на по-големите частици, тяхното присъствие обикновено има малък или никакъв ефект върху показаните концентрации на прахови частици.

Кой сензор избирате?

В нашия регион Nova Fitness SDS011 е най-често използваният сензор. В проекта LIFE VAQUUMS Фламандската агенция по околна среда, заедно с двама холандски партньори (TNO и RIVM), проведе изследване на надеждността на сензорите за прахови частици. Изследователите сравняват измерванията на SDS011 и пет други сензора за 400 дни с официални измервания.
Сензорите получиха оценка въз основа на пет критерия. Крайната оценка зависи от това кой критерий ще вземете предвид и дали калибрирате данните. Калибрирането означава, че сравнявате измерванията с официалните стандарти, за да определите отклонението на устройството.
При някои сензори калибрирането беше необходимо така или иначе ( Shinyei PPD60PV ) или силно препоръчително ( Dylos DC 1700-PM, Plantower PMS7003 ). Често използваните Nova Fitness SDS011, Honeywell HPMA 115S0 и Winsen ZH03B вече дадоха доста надеждни резултати без калибриране. Въпреки това, калибрирането също подобрява надеждността тук.

Сравненията на калибриране за всеки сензор могат да бъдат намерени в „ Сравнение на PM 2.5 с гравиметрична референтна стойност “ в различните глави на доклада от полеви тестове на VAQUUMS . За да сте сигурни, сравнете индивидуалното си устройство с официално измерване. Sensiron SPS30 също дава добри резултати според определени източници, но този сензор не е част от проекта VAQUUMS.
Измервате ли с множество сензори на различни места? Накарайте ги да измерват заедно на едно и също място за известно време преди това. Така ще придобиете представа за разликите между тях.

Кои ситуации можете да измерите?

Какво въздействие оказват пътните работи на вашата улица върху праховите частици?

внимание! Пътните работи могат да повлияят на качеството на въздуха на вашата улица по два начина.

  • Затварянето на трафика може да доведе до по-малко емисии и по-малко прах, който не е свързан с отработените газове (като прах от износване на гуми или спирачки и издухан прах от земята).
  • Освен това самите произведения често също носят много прах.

Имайте предвид, че сензорите за фин прах трудноизмерват едрия прах и следователно вероятно подценяват праха от строителни или пътни работи. Следователно измерването на този принос е по-скоро „ качествено “, отколкото „количествено“ по природа: то дава насока кога е имало допълнително замърсяване, но самото измерване на измерената стойност вероятно не е много точно.
Ако искате да измерите ефекта от дадена мярка, най-добре е да извършите измерване предварително . По този начин забелязвате разликата в измерванията си. Тъй като времето обикновено има много голям ефект върху концентрациите на прахови частици, най-добре е да сравните с референтно място, където не очаквате интервенцията да има въздействие.

Какво е въздействието на изгарянето на дърва?

При изгаряне на дърва се отделя доста фин прах. Това често води до високи концентрации, особено при стартиране, които могат да бъдат ясно измерени със сензори за прахови частици.

Прахови частици при изгаряне на дърва
Пример за типичен сигнал с дим от дърва, ©VMM

Просто това:

  • Източниците на прахови частици могат да присъстват повече или по-малко през определени сезони. Изгарянето на дърва например е особено проблем през зимата, въпреки че някои хора обичат да палят лагерен огън и през лятото.
  • Дървесният дим обикновено произвежда множество, по-остри пикове с продължителност от няколко секунди до минути. Това ще даде на вашата графика донякъде хаотичен курс. Ако видите постепенно повишение, това обикновено е регионално явление, често под влияние на времето.
  • Типичен профил на постепенна промяна на регионалния фон (вижте изображението)
  • Вече казахме, че концентрациите на прахови частици варират значително в зависимост от времето. При безветрено време, например, може да се натрупа замърсяване и често се създава много вторичен прах. Можете да следвате тези регионални тенденции чрез официалните измервания и чрез общото поведение на сензорите във вашата среда . Затова отбележете времето в дневника си.
  • Вероятно прекарвате малко време пред дома си. Ето защо измерването в задната част на вашия дом е най-интересно. Комбинирайте това с измервания у дома, дори на места, където проветрявате.
  • Проверете указанията, които трябва да имате предвид преди, по време и след настройката на пробния период.
Постепенно изменение на фоновата концентрация, VMM
Типичен профил на постепенно изменение на регионалния фон, ©VMM

Изградете свой собствен измервател на прахови частици

Искате ли да започнете да се измервате със сензор за прахови частици? Добра идея! Щастливи сме да ви помогнем по пътя ви.
Можете да изберете готов комплект , където трябва само да сглобите частите (правилният софтуер вече е инсталиран), както е показано във видеото на град Roeselare.

Можете също така да изберете да направите всичко сами, от поръчка на части до инсталиране на софтуера. След това първо вижте обширната документация на sensor.community . Може също да искате да прочетете често задаваните въпроси на Influencair.be .

Преди да започнете експеримента

Проверете ситуацията във вашия район. Каква информация вече е налична? Някой от вашите съседи вече ли е направил измервания? Може да намерите отговора на вашия въпрос в подробни компютърни модели или в официалните измервания на Фландрия или Холандия .

  • Уверете се, че въздухът може да тече свободно около отвора на вашето измервателно устройство. Избягвайте и близостта на, например, аспиратор на готварска печка.
  • Външен въздух: използвате устройството на фиксирано място на открито. Помислете внимателно къде искате да закачите сензорите. Уличната страна е добра (например на перваза на прозореца на 1-вия етаж), но измерването е полезно и отзад, на терасата или в градината.
  • Захранване: Захранващият кабел е тънък микро USB кабел от 5 V. Обикновено можете да включите кабела в електрически контакт на закрито без проблем и да го свържете към устройството навън през затворен прозорец.
  • WiFi мрежа: за стандартната настройка на sensor.community се нуждаете от постоянна WiFi връзка, за да съхранявате данните онлайн и да ги показвате на картата.
  • Ако е необходимо, поставете 2 или 3 сензора на място за измерване. По този начин губите по-малко данни, ако дадено устройство има технически проблеми и можете лесно да тествате дали някое от вашите устройства показва отклонение от стойността.
  • Поискайте информация от производителя относно точността и обхвата на вашия сензор при определени условия (температура, относителна влажност).

Да работиш

  • Определете надеждността на вашия сензор, като го сравните с референтно устройство в най-близката измервателна станция на Фламандската агенция по околна среда или RIVM.
  • В допълнение към реалните измервания в измервателните станции, Фламандската агенция по околна среда и RIVM също изготвят модели с концентрациите на PM 10 и PM 2,5 на места, където не измерваме. Можете също да използвате резултатите от тези модели за сравнение. Имайте предвид времевата разделителна способност (например, не сравнявайте минутна стойност със средна годишна стойност). Моля, обърнете внимание, че не всички местни източници на прахови частици са включени в моделите.
  • Уверете се, че всяка част от вашата инсталация е водоустойчива!

По време на вашия експеримент

  • Запишете в дневник всичко, което може да има ефект върху вашите измервания. Например, помислете за времето, ремонти при съседите, работа на вашата улица или периоди със смог. Важно е да поддържате добър запис на тази информация, за да можете да се позовавате на нея, когато интерпретирате резултатите.
  • Не пропускайте да разгледате документа „ Насоки “ за самоизмерване. Там ще намерите повече информация как да настроите правилно теста.

След вашия експеримент

  • Изтеглете данните от вашия сензор . Как точно ще направите това зависи от това кой сензор използвате.
  • Вижте данните с критичен поглед . Има ли измервания, които дават странен резултат? Или които силно се отклоняват от цялата серия от измервания? Може би е имало проблем с вашата тестова настройка, електронен проблем с вашия сензор при изключителни обстоятелства.

Бихте ли искали сами да организирате семинар с повече основна информация за качеството на въздуха, различните методи на измерване или точките, на които трябва да обърнете внимание по време на измерванията? Не забравяйте да видите презентацията по-долу и документа за това как точно работи вашият сензор за прахови частици и се консултирайте с данните на вашия смартфон

Беше ли полезна тази информация?