ψιλή σκόνη

Μετράς τη λεπτή σκόνη με τη βοήθεια αισθητήρων. Η αξιοπιστία εξαρτάται από τον τύπο του αισθητήρα, τον τρόπο χρήσης του και τις περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως η σχετική υγρασία. Περίεργος? Εδώ θα ανακαλύψετε πώς να κάνετε μόνοι σας μια τέτοια μέτρηση!
εικονίδιο_λεπτή σκόνη

Γιατί είναι χρήσιμο να μετράμε τα σωματίδια;

Τα σωματίδια είναι ένα μείγμα πολύ μικρών σωματιδίων που επιπλέουν στον αέρα. Είναι μια σημαντική μορφή ατμοσφαιρικής ρύπανσης και πολύ επιβλαβής για την υγεία. Η επιστημονική συντομογραφία είναι PM. Η καύση ξύλων σε σόμπες και τζάκια είναι η κύρια τοπική πηγή αιωρούμενων σωματιδίων, ακολουθούμενη από την κυκλοφορία και τη βιομηχανία.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι λεπτής σκόνης. Έξω, για παράδειγμα, θα βρείτε πολλά « δευτερεύοντα σωματίδια »: σωματίδια που δημιουργούνται από χημικές αντιδράσεις αμμωνίας με διοξείδιο του αζώτου ή διοξείδιο του θείου.
Όταν μετράμε τη συγκέντρωση των σωματιδίων, το μέγεθος των σωματιδίων είναι επίσης σημαντικό. Για παράδειγμα, τα PM 10 είναι σωματίδια μικρότερα από 10 μικρόμετρα και τα σωματίδια PM 2,5 μικρότερα από 2,5 μικρόμετρα. Ένα μικρόμετρο είναι ένα χιλιοστό του χιλιοστού. Πραγματικά μικροσκοπικό, αλλά πολύ επιβλαβές για τους πνεύμονές σας.

Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στον ιστότοπο της Φλαμανδικής Υπηρεσίας Περιβάλλοντος.

Μέθοδος μέτρησης

Μπορείτε να μετρήσετε τη λεπτή σκόνη μόνοι σας με αισθητήρες λεπτής σκόνης. Όλες αυτές οι συσκευές λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο:

  • Ένας μικρός ανεμιστήρας ή μια αντίσταση στη θερμότητα αντλεί αέρα.
  • Ο αναρροφούμενος αέρας κινείται μέσω μιας δέσμης φωτός από μια λάμπα LED ή λέιζερ.
  • Ένας ανιχνευτής μετρά πώς τα σωματίδια σκόνης σε αυτόν τον αέρα εκτρέπουν τη δέσμη φωτός. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σκέδαση .
Αισθητήρας Scheme_operation
ανεμιστήρας (α), δέσμη φωτός (β), ανιχνευτής (γ), λέιζερ (δ)

Ο ανιχνευτής μετρά πραγματικά τους παλμούς φωτός, ας πούμε αναβοσβήνει, που προκαλούν αυτή τη σκέδαση του φωτός. Αυτοί οι παλμοί είναι ένα μέτρο του αριθμού και της μάζας των σωματιδίων στον αέρα.
Πολλαπλασιάζοντας την τιμή των παλμών φωτός με τη μέση πυκνότητα μάζας ενός σωματιδίου σκόνης, ο αισθητήρας υπολογίζει τη συγκέντρωση μάζας (συχνά εκφρασμένη σε μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο ή μg/m 3 ).
Με έναν καλά ρυθμισμένο αισθητήρα μπορείτε να μετρήσετε την αναλογία των σωματιδίων PM2,5 με αρκετά αξιόπιστο τρόπο. Η αξιοπιστία για τη μέτρηση μεγαλύτερων σωματιδίων είναι συνήθως πολύ λιγότερο καλή.

Όταν η διαφορά μεταξύ της συγκέντρωσης PM 10 και PM 2,5 είναι μεγάλη, δηλαδή όταν υπάρχουν σχετικά πολλά μεγάλα σωματίδια, η τιμή PM 10 του αισθητήρα σπάνια είναι αξιόπιστη.
Ακόμη και με υψηλή υγρασία πρέπει να είστε προσεκτικοί με τις μετρήσεις του αισθητήρα. Από περίπου 80% σχετική υγρασία, ορισμένα σωματίδια αναπτύσσονται έντονα επειδή απορροφούν νερό. Αυτό τους κάνει να διασκορπίζουν περισσότερο φως και οι αισθητήρες υπερεκτιμούν τις συγκεντρώσεις.
Ακόμη και τα μικρότερα σωματίδια, η λεγόμενη εξαιρετικά λεπτή σκόνη (UFP) που είναι μικρότερα από 100 νανόμετρα, είναι δύσκολο να μετρηθούν με τους φθηνότερους αισθητήρες. Επειδή η μάζα αυτών των σωματιδίων είναι συνήθως πολύ μικρή σε σχέση με τη μάζα των μεγαλύτερων σωματιδίων, η παρουσία τους συνήθως έχει μικρή ή καθόλου επίδραση στις συγκεντρώσεις PM που εμφανίζονται.

Ποιον αισθητήρα επιλέγετε;

Στην περιοχή μας, ο αισθητήρας Nova Fitness SDS011 είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος αισθητήρας. Στο έργο LIFE VAQUUMS , η Φλαμανδική Υπηρεσία Περιβάλλοντος, μαζί με δύο Ολλανδούς εταίρους (TNO και RIVM), διεξήγαγαν έρευνα για την αξιοπιστία των αισθητήρων σωματιδίων. Οι ερευνητές συνέκριναν τις μετρήσεις του SDS011 και πέντε άλλων αισθητήρων σε διάστημα 400 ημερών με επίσημες μετρήσεις.
Στους αισθητήρες δόθηκε βαθμολογία με βάση πέντε κριτήρια. Η τελική αξιολόγηση εξαρτάται από το κριτήριο που λαμβάνετε υπόψη και από το εάν βαθμονομείτε τα δεδομένα. Βαθμονόμηση σημαίνει ότι συγκρίνετε τις μετρήσεις με επίσημα πρότυπα προκειμένου να προσδιορίσετε την απόκλιση της συσκευής.
Με ορισμένους αισθητήρες, η βαθμονόμηση ήταν απαραίτητη ούτως ή άλλως ( Shinyei PPD60PV ) ή συνιστάται ανεπιφύλακτα ( Dylos DC 1700-PM, Plantower PMS7003 ). Το συχνά χρησιμοποιούμενο Nova Fitness SDS011, το Honeywell HPMA 115S0 και το Winsen ZH03B έδωσαν ήδη αρκετά αξιόπιστα αποτελέσματα χωρίς βαθμονόμηση. Ωστόσο, η βαθμονόμηση βελτιώνει επίσης την αξιοπιστία εδώ.

Οι συγκρίσεις βαθμονόμησης ανά αισθητήρα βρίσκονται στην ενότητα « Σύγκριση PM 2.5 με βαρυμετρική αναφορά » στα διάφορα κεφάλαια της αναφοράς δοκιμής πεδίου VAQUUMS . Για να είστε σίγουροι, συγκρίνετε τη μεμονωμένη συσκευή σας με μια επίσημη μέτρηση. Το Sensiron SPS30 προσφέρει επίσης καλά αποτελέσματα σύμφωνα με ορισμένες πηγές, αλλά αυτός ο αισθητήρας δεν ήταν μέρος του έργου VAQUUMS.
Μετράτε με πολλούς αισθητήρες σε διαφορετικά σημεία; Βάλτε τους να μετρήσουν μαζί στο ίδιο σημείο για λίγο πριν. Έτσι αποκτάτε μια ιδέα για τις διαφορές μεταξύ τους.

Ποιες καταστάσεις μπορείτε να μετρήσετε;

Τι αντίκτυπο έχουν τα οδικά έργα στο δρόμο σας στα αιωρούμενα σωματίδια;

Προσοχή! Τα οδικά έργα ενδέχεται να επηρεάσουν την ποιότητα του αέρα στο δρόμο σας με δύο τρόπους.

  • Το κλείσιμο της κυκλοφορίας μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα λιγότερες εκπομπές ρύπων και λιγότερη σκόνη εκτός καυσαερίων (όπως η σκόνη από τη φθορά των ελαστικών ή των φρένων και η σκόνη του εδάφους που ανατινάζεται).
  • Επιπλέον, τα ίδια τα έργα συχνά φέρνουν επίσης πολλή σκόνη.

Λάβετε υπόψη ότι οι αισθητήρες λεπτής σκόνης δυσκολεύονται να μετρήσουν τη χοντρή σκόνη και επομένως πιθανώς υποτιμούν τη σκόνη από οικοδομές ή οδικά έργα. Η μέτρηση αυτής της συνεισφοράς έχει επομένως περισσότερο « ποιοτικό » παρά «ποσοτικό» χαρακτήρα: δίνει μια κατεύθυνση όταν υπήρχε επιπλέον ρύπανση, αλλά η ίδια η μέτρηση της τιμής δεν είναι πιθανώς πολύ ακριβής.
Εάν θέλετε να μετρήσετε την επίδραση ενός μέτρου, είναι καλύτερο να πραγματοποιήσετε μια μέτρηση εκ των προτέρων . Έτσι θα παρατηρήσετε τη διαφορά στις μετρήσεις σας. Επειδή ο καιρός έχει συνήθως πολύ μεγάλη επίδραση στις συγκεντρώσεις των σωματιδίων, είναι καλύτερο να κάνετε σύγκριση με μια τοποθεσία αναφοράς όπου δεν περιμένετε να έχει αντίκτυπο η παρέμβαση.

Ποια είναι η επίδραση της καύσης ξύλου;

Κατά την καύση του ξύλου, απελευθερώνεται αρκετή λεπτή σκόνη. Αυτό οδηγεί συχνά σε υψηλές συγκεντρώσεις, ειδικά κατά την εκκίνηση, οι οποίες μπορούν να μετρηθούν σαφώς με αισθητήρες σωματιδίων.

Η καύση σωματιδίων ξύλου κορυφώνεται
Παράδειγμα τυπικού σήματος με καπνό ξύλου, ©VMM

Μόνο αυτό:

  • Πηγές αιωρούμενων σωματιδίων μπορεί να υπάρχουν περισσότερο ή λιγότερο σε ορισμένες εποχές. Η καύση ξύλων, για παράδειγμα, είναι ιδιαίτερα πρόβλημα το χειμώνα, αν και σε κάποιους αρέσει να ανάβουν φωτιά και το καλοκαίρι.
  • Ο καπνός του ξύλου παράγει γενικά πολλαπλές, πιο έντονες κορυφές που διαρκούν μερικά δευτερόλεπτα έως λεπτά. Αυτό θα δώσει στο γράφημά σας μια κάπως ασταθή πορεία. Εάν δείτε σταδιακές αυξήσεις, είναι συνήθως ένα περιφερειακό φαινόμενο, συχνά υπό την επίδραση του καιρού.
  • Τυπικό προφίλ μιας σταδιακής παραλλαγής του τοπικού φόντου (βλ. εικόνα)
  • Είπαμε ήδη ότι οι συγκεντρώσεις των σωματιδίων ποικίλλουν πολύ λόγω του καιρού. Σε καιρό χωρίς αέρα, για παράδειγμα, μπορεί να συσσωρευτεί ρύπανση και συχνά δημιουργείται πολλή δευτερεύουσα σκόνη. Μπορείτε να παρακολουθήσετε αυτές τις τοπικές τάσεις μέσω των επίσημων μετρήσεων και μέσω της γενικής συμπεριφοράς των αισθητήρων στο περιβάλλον σας . Επομένως, σημειώστε τον καιρό στο ημερολόγιο σας.
  • Πιθανότατα περνάτε λίγο χρόνο μπροστά στο σπίτι σας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια μέτρηση στο πίσω μέρος του σπιτιού σας είναι πιο ενδιαφέρουσα. Συνδυάστε το με μετρήσεις στο σπίτι, ακόμα και σε μέρη όπου αερίζετε.
  • Ελέγξτε τις οδηγίες που πρέπει να έχετε υπόψη πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη δοκιμαστική ρύθμιση.
Σταδιακή μεταβολή της συγκέντρωσης υποβάθρου, VMM
Τυπικό προφίλ μιας σταδιακής παραλλαγής του περιφερειακού υπόβαθρου, ©VMM

Κατασκευάστε τον δικό σας μετρητή σωματιδίων

Θα θέλατε να αρχίσετε να μετράτε τον εαυτό σας με έναν αισθητήρα σωματιδίων; Καλή ιδέα! Είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας βοηθήσουμε στο δρόμο σας.
Μπορείτε να επιλέξετε ένα έτοιμο κιτ , όπου δεν έχετε παρά να συναρμολογήσετε τα εξαρτήματα (το σωστό λογισμικό είναι ήδη εγκατεστημένο), όπως φαίνεται στο βίντεο της πόλης Roeselare.

Μπορείτε επίσης να επιλέξετε να κάνετε τα πάντα μόνοι σας, από την παραγγελία ανταλλακτικών έως την εγκατάσταση του λογισμικού. Στη συνέχεια, δείτε πρώτα την εκτενή τεκμηρίωση στο sensor.community . Μπορεί επίσης να θέλετε να διαβάσετε τις συχνές ερωτήσεις στο Influencair.be .

Πριν ξεκινήσετε το πείραμα

Ελέγξτε την κατάσταση στην περιοχή σας. Ποιες πληροφορίες είναι ήδη διαθέσιμες; Ένας από τους γείτονές σας έχει ήδη κάνει μετρήσεις; Μπορείτε να βρείτε την απάντηση στην ερώτησή σας σε λεπτομερή μοντέλα υπολογιστών ή στις επίσημες μετρήσεις της Φλάνδρας ή της Ολλανδίας .

  • Βεβαιωθείτε ότι ο αέρας μπορεί να ρέει ελεύθερα γύρω από το άνοιγμα της συσκευής μέτρησής σας. Αποφύγετε επίσης την εγγύτητα, για παράδειγμα, της εξάτμισης ενός απορροφητήρα.
  • Εξωτερικός αέρας: χρησιμοποιείτε τη συσκευή σε μια σταθερή θέση στην ύπαιθρο. Σκεφτείτε προσεκτικά πού θέλετε να κρεμάσετε τους αισθητήρες. Η πλευρά του δρόμου είναι ωραία (για παράδειγμα σε ένα περβάζι στον 1ο όροφο), αλλά μια μέτρηση είναι επίσης χρήσιμη στο πίσω μέρος, στη βεράντα ή στον κήπο.
  • Τροφοδοσία: Το καλώδιο τροφοδοσίας είναι ένα λεπτό καλώδιο micro USB 5 V. Μπορείτε συνήθως να συνδέσετε το καλώδιο σε μια πρίζα σε εσωτερικούς χώρους χωρίς πρόβλημα και να το συνδέσετε στη συσκευή έξω από ένα κλειστό παράθυρο.
  • Δίκτυο WiFi: για την τυπική ρύθμιση του sensor.community χρειάζεστε μια μόνιμη σύνδεση WiFi για να αποθηκεύσετε τα δεδομένα στο διαδίκτυο και να τα εμφανίσετε στο χάρτη.
  • Εάν είναι απαραίτητο, τοποθετήστε 2 ή 3 αισθητήρες ανά θέση μέτρησης. Με αυτόν τον τρόπο χάνετε λιγότερα δεδομένα εάν μια συσκευή έχει τεχνικά προβλήματα και μπορείτε εύκολα να ελέγξετε εάν μια από τις συσκευές σας εμφανίζει αποκλίνουσα τιμή.
  • Ζητήστε πληροφορίες από τον κατασκευαστή σχετικά με την ακρίβεια και το εύρος του αισθητήρα σας υπό ορισμένες συνθήκες (θερμοκρασία, σχετική υγρασία).

Για να δουλέψω

  • Προσδιορίστε την αξιοπιστία του αισθητήρα σας συγκρίνοντάς τον με μια συσκευή αναφοράς στον πλησιέστερο σταθμό μέτρησης της Flemish Environment Agency ή του RIVM.
  • Εκτός από τις πραγματικές μετρήσεις σε σταθμούς μέτρησης, η Φλαμανδική Υπηρεσία Περιβάλλοντος και η RIVM καταρτίζουν επίσης μοντέλα με τις συγκεντρώσεις PM 10 και PM 2,5 σε μέρη που δεν μετράμε. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αυτά τα αποτελέσματα του μοντέλου για σύγκριση. Λάβετε υπόψη την ανάλυση χρόνου (για παράδειγμα, μην συγκρίνετε μια τιμή λεπτού με έναν ετήσιο μέσο όρο). Λάβετε υπόψη ότι δεν περιλαμβάνονται όλες οι τοπικές πηγές σωματιδίων στα μοντέλα.
  • Βεβαιωθείτε ότι κάθε μέρος της εγκατάστασης σας είναι στεγανό!

Κατά τη διάρκεια του πειράματός σας

  • Καταγράψτε σε ένα αρχείο καταγραφής οτιδήποτε μπορεί να έχει επίδραση στις μετρήσεις σας. Για παράδειγμα, σκεφτείτε τον καιρό, τις ανακαινίσεις στους γείτονες, την εργασία στο δρόμο σας ή τις περιόδους με αιθαλομίχλη. Είναι σημαντικό να διατηρείτε ένα καλό αρχείο αυτών των πληροφοριών, ώστε να μπορείτε να ανατρέχετε σε αυτές κατά την ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
  • Βεβαιωθείτε ότι έχετε διαβάσει το έγγραφο « Οδηγίες » για την αυτομέτρηση. Εκεί θα βρείτε περισσότερες πληροφορίες για το πώς να ρυθμίσετε σωστά το τεστ.

Μετά το πείραμά σας

  • Κατεβάστε τα δεδομένα από τον αισθητήρα σας . Το πώς ακριβώς το κάνετε αυτό εξαρτάται από τον αισθητήρα που χρησιμοποιείτε.
  • Δείτε τα δεδομένα με κριτική ματιά . Υπάρχουν μετρήσεις που δίνουν περίεργο αποτέλεσμα; Ή που αποκλίνουν έντονα από την πλήρη σειρά μετρήσεων; Ίσως υπήρχε πρόβλημα με τη ρύθμιση της δοκιμής σας, ηλεκτρονικό πρόβλημα με τον αισθητήρα σας σε εξαιρετικές περιπτώσεις.

Θα θέλατε να δώσετε μόνοι σας σε ένα εργαστήριο περισσότερες πληροφορίες για την ποιότητα του αέρα, τις διαφορετικές μεθόδους μέτρησης ή τα σημεία προσοχής κατά τη διάρκεια των μετρήσεων; Φροντίστε να δείτε την παρακάτω παρουσίαση και το έγγραφο σχετικά με το πώς ακριβώς λειτουργεί ο αισθητήρας σωματιδίων και συμβουλευτείτε τα δεδομένα στο smartphone σας

Ήταν χρήσιμες αυτές οι πληροφορίες;