Детектор загрязнения воздуха. Детектор загрязнения воздуха на основе мобильного телефона: разработка из Германии. Анализаторы углекислого газа в помещении

Из-за того, что используемые датчики имеют разную цену и их параметры отличаются один от другого их калибровка происходила при известных автору концентрации газов.

Материалы:
- Arduino Uno
- Источник питания 5В
- LCD шилд RGB 16x2 LCD шилд
- Датчик газовый MiSC-2614 (Озон)
- Датчик газовый MQ-9
- Датчик измерения влажности и температуры Keyes DHT11
- Датчик твёрдых частиц Shinyei PPD42
- Датчик газовый MQ-2
- Датчик газовый MiCS-2714 (NO2)
- Доступ к 3D принтеру (для корпуса, можно использовать имеющиеся пластиковый или деревянный короб)
- Макетная плата
- Вентилятор 5В
- Проводники калибра 24 (0.511 мм) 10 - 15 шт

Электрическая схема:

Эта схема показывает общую схему работы устройства для представления о том что из себя представляет этот детектор. Автор просит обратить внимание на то что большинство портов с датчиками могут быть изменены, но тогда потребуется изменить код программы.

Шаг первый. Датчик твёрдых частиц.
Для сбора данных о твёрдых частицах используются два датчика Shinyei PPD42.
Каждый из них имеет два выхода: левый жёлтый для мелких твёрдых частиц, и второй для больших частиц. Выходы будут подсоединены к Ardiuno с напряжением питания 5В, как указано на общей схеме.

Каждый из датчиков использует светодиод и фотодиод для замера концентрации в воздухе частиц.

Шаг второй. Плата газового датчика.
Ниже показана схема печатной платы датчиков газа и температуры с влажностью. Автор печатную плату изготавливал самостоятельно и рекомендует делать также тем, кто займётся этим проектом, и отмечает что плата, может, отличаться физически от той, которая указанна на схеме.

Шаг третий. Датчики NO2 и озона.
В самоделке используют датчики с поверхностным монтажом MiCS-2614 и MiCS-2714, они обнаруживают озон и двуокись озона в воздухе.

Каждый датчик в своём сенсорном элементе использует внутренний резистор. На схеме указано расположение измерительного резистора между выводами K и G. Для определения их правильного расположения использовался омметр. Сопротивление резистора находится в пределах кОм. Также датчики имеют нагревательный элемент между выводами H и A, который поддерживает температуру сенсорного элемента. Нагревательный элемент имеет сопротивление в 50-60 кОм.

Шаг четвёртый. Датчики газа.
Автор использует датчики газовые MQ-2 и MQ-9, которые измеряют токсичные газы. Датчики используют газочувствительный резистор для обнаружения токсичных газов, и используют свой нагревательный элемент для установки и сохранения требуемой температуры датчика.

Датчики устанавливаются согласно схеме макетной платы. Датчик MQ-2 соединяется выводом с меткой А к питанию 5В, вывод G к земле, вывод S к земле через резистор 47 кОм. Датчик MQ-9 подключается немного иначе: вывод А к транзистору, В к питанию 5В вывод G к земле и вывод S к земле через резистор 10 кОм.

Шаг пятый. Датчик влажности и температуры.
Этот датчик является обязательным, так как контроль за влажностью и температурой является очень важной частью в определении концентрации газов. Повышенные значения влажности и температуры сильно повлияют на точность измерений за обеими этими параметрами можно следить с помощью одного датчика. Его подключение происходит следующим образом: левый вывод подключается к питанию, средний вывод -сигнальный выход, а правый к земле. Сигнал от этого датчика будет поступать на цифровой порт Arduino.

Шаг шестой. Вентилятор и источник питания.
Если заглянуть на схему всего проекта то можно заметить что используется только одно входное напряжение 5В. В этой самоделке используется обычный сетевой адаптер. Для правильной работы устройства, и для предотвращения перегрева используется корпусный вентилятор 5В.

Шаг седьмой. Корпус.
Корпус можно изготовить из подручных материалов таких как дерево, металл, пластик. Автор использовал 3D принтер, внизу статьи приложен файл для печати.

Данное устройство предоставит пользователям экономичное решение для контроля качества воздуха. Организации по защите окружающей среды определили пять основных загрязнителей атмосферы: озон, твердые частицы в воздухе, оксид углерода, диоксид серы и оксид азота. Данное устройство может детектировать все эти загрязняющие вещества, кроме диоксида серы. Кроме того, устройство включает детектор бытового газа, что позволит предупреждать пользователей об утечке газа или присутствия горючих газов. Также в комплект входит датчик температуры и влажности.

Мы откалибровали устройство согласно даташитов датчиков для предварительной оценки качества работы устройства в целом. Так как используемые датчики достаточно дешевые и их параметры значительно колеблются от компонента к компоненту, их калибровка выполнялась при заранее известной концентрации вредных газов.

Шаг 1: Материалы

Управление и питание

• Микроконтроллер Arduino Uno
• Источник питания напряжением 5В
• RGB 16x2 LCD шилд

Датчики

• Датчик твердых частиц Shinyei PPD42
• Газовый датчик MQ-2
• Газовый датчик MQ-9
• Газовый датчик MiCS-2714 (NO2)
• Газовый датчик MiSC-2614 (Озон)
• Датчик температуры и влажности Keyes DHT11

Дополнительные материалы для сборки

• Доступ к 3D принтеру
• Макетная плата
• 5В вентилятор
• 10 - 15 проводников калибра 24 (0.511 мм)

Шаг 2: Общая электрическая схема

Вышеуказанная электрическая схема представляет собой общую схему, демонстрирующую работу детектора вредных газов. Подробная электрическая схема для макетной платы будет представлена ниже. Примите во внимание, что вы можете изменить большинство цифровых и аналоговых портов, к которым подключаются датчики, если это будет необходимо (по любой причине); для этого следует внести изменения в предоставленный код программы.

Шаг 3: Датчик твердых частиц

Для сбора данных о концентрации твердых частиц в воздухе мы использовали два пылевых датчика Shinyei PPD42.

Каждый датчик Shinyei имеет два сигнальных выхода: один для мелких твердых частиц (левый желтый провод на изображении выше) и один для больших твердых частиц. Эти выходы подсоединены к цифровым входам Ardiuno. Для портов датчика требуется напряжение питания +5В и земля. Смотрите общую электрическую схему.

Каждый датчик использует инфракрасный светодиод и фотодиод для измерения концентрации рассеянных в воздухе твердых частиц. Внутренняя схема преобразует выходной сигнал фотодиода в цифровые сигналы. Обычно на выходе датчика сигнал +5В, а когда датчик обнаруживает частицы, он посылает низковольтный импульс. Период времени, когда на выходе низкий сигнал или "low-pulse occupancy percentage" (процент времени, в течение которого на выходе фотодиода низкий уровень напряжения) пропорционален концентрации твердых частиц в воздухе.

Подробный анализ обратного декодирования датчика Shinyei PPD42 указан в учебном материале Трейси Аллена

Шаг 4: Печатная плата газового датчика

Выше показана электрическая схема для печатной платы газовых датчиков и датчика температуры/влажности. Подробные сведения об установке каждого компонента указаны ниже в следующих шагах. Заметьте, что ваша печатная плата может отличаться физически от указанной на изображении. Фактически, рекомендуется самостоятельно изготовить печатную плату для компонентов с поверхностным монтажом, вместо использования макетной платы.

Шаг 5: Датчики озона и NO2

Мы использовали датчики с поверхностным монтажом MiCS-2614 и MiCS-2714 , которые могут обнаруживать в воздухе озон и двуокись азота соответственно.

Оба этих датчика используют внутренний резистор в своем сенсорном элементе. На схеме выше измерительный резистор расположен между выводами (G) и (K). Используйте омметр для того, чтобы убедиться в правильном расположении выводов. Сопротивление резистора должно находиться в пределах 10-20 kΩ.

Кроме того оба датчика оснащены нагревательным элементом между выводами (A) и (H). Данный нагревательный элемент поддерживает требуемую температуру сенсорного элемента. Сопротивление нагревательного элемента составляет 50-60Ω.

В идеальном случае оба датчика необходимо установить поверхностно на печатной плате. Однако при отсутствии печатной платы следует аккуратно подпаиваться к выходам этих датчиков, используя низкотемпературный припой и проявлять особую осторожность.

Как показано на электрической схеме для макетной платы, мы установили резисторы номиналом 82Ω и 131Ω последовательно с нагревательными элементами датчиков MiCS-2614 и MiCS-2714 соответственно. Это гарантирует, что нагревательные элементы получат необходимый уровень мощности. Если у вас нет резистора номиналом 131Ω (это нестандартное значение), тогда используйте резисторы на 120Ω и 12Ω, подключенные последовательно.

Мы разместили измерительные резисторы в обоих датчиках последовательно с резисторами 22kΩ с целью создания делителя напряжения. По напряжению на выходе делителя напряжения мы смогли вычислить измерительное сопротивление датчика.

Rsenor = 22kΩ * (5В / Ввых - 1)

Шаг 6: Датчики токсичного газа MQ

Для измерения токсичных газов, включая пропан, бутан, сжиженный попутный газ и оксид углерода, мы использовали газовые датчики MQ-2 и MQ-9 .

MQ-2 и MQ-9 очень похожи на датчики MiCS. Они используют газочувствительный резистор (SnO2) для детектирования концентраций токсичных газов и имеют нагревательный элемент для поддержания требуемой температуры датчика. Схемы, используемые для этих датчиков, аналогичны схемам для датчиков MiCS, за исключением того, что мы использовали транзистор вместо резистора для регулировки нагревательной мощности в MQ-9.

Для получения подробных сведений касательно монтажа обратитесь к электрической схеме для макетной платы. Для датчика MQ-2, подсоедините вывод с меткой A к 5В питания, вывод с меткой G к земле, а вывод с меткой S подсоедините к земле через резистор 47 kΩ. Для газового датчика MQ-9, подсоедините вывод с меткой A к транзистору, вывод с меткой B к 5В питания, вывод с меткой G к земле, а вывод с меткой S подсоедините к земле через резистор 10 kΩ.

Шаг 7: Датчик температуры и влажности

Данный датчик нужно обязательно использовать, поскольку контроль температуры и влажности играет важную роль в определении концентрации газов. Высокая влажность и температура значительно влияют на точность измерений. Поэтому очень важно контролировать эти изменяющиеся параметры. Температуру и влажность можно одновременно контролировать с помощью одного датчика. Согласно изображению выше, левый вывод присоединяют к питанию, средний вывод – сигнальный выход, а правый к земле. Выходной сигнал от данного датчика поступает на цифровой порт Arduino. В нашем коде предполагается, что температурный сигнал поступает на цифровой порт 2. При необходимости можно поменять на другой цифровой порт; просто в код программы следует внести соответствующие коррекции в зависимости от выбранного порта. Для надлежащего использования данного компонента обратитесь к электрической схеме для макетной платы.

Шаг 8: Источник питания и вентилятор

Если вы обратите внимание на электрическую схему для всего проекта, то увидите, что вам необходимо только одно входное напряжение величиной 5В. Для данного проекта можно использовать обычный сетевой адаптер, показанный выше. Кроме того, вам потребуется корпусной вентилятор, который поможет предотвратить перегрев устройства. Можно использовать стандартный 5В вентилятор требуемого размера.

Шаг 9: Корпус

Корпус можно изготовить многими способами. Мы использовали UP 3D принтер. Мы приложили STL файл, который использовали для окончательной печати.

Шаг 10: Код программы

Код для извлечения исходных данных из устройства прикреплен выше. Данный код распечатывает на компьютере через последовательный монитор значения сопротивления датчика, процент занятости низко импульсных сигналов Shinyei PPD42 и показания температуры и влажности. Также исходные данные можно просмотреть на LCD дисплее.

Для правильной работы кода сначала необходимо загрузить библиотеки для LCD шилда, и датчиков температуры и влажности. Библиотеки можно найти на следующих веб-сайтах:

Шаг 11: Интерпретация данных

Для определения концентрации твердых частиц мы использовали Дэвида Холстиуса (David Holstius). В статье для пылевого датчика Shinyei PPD42 были определены соотношения выходов датчика и измерений, проведенных Управлением по охране окружающей среды. Диаграммы в приложении указывают наиболее подходящие графики для данных. Мы использовали графики для выполнения аппроксимации концентрации твердых частиц PM2.5 в микрограммах на метр кубический следующим образом:

PM2.5 = 5 + 5 * (небольшой процент времени, в течение которого на выходе фотодиода низкий уровень напряжения).

Для оценки концентрации газа от газовых датчиков MiCS, мы использовали графики в даташитах (NO2 и ) для извлечения функций, касающихся сопротивления датчика по отношению к концентрации газа.

Для датчиков MQ мы использовали графики из даташитов датчиков для качественной оценки данных. Когда значение сопротивления падает ниже половины сопротивления в воздухе, то вероятно, что датчик обнаруживает целевые газы. Когда сопротивление падает на коэффициент 10, уровни целевого газа будут в районе 1000 промилле, то есть близко к требуемому безопасному пределу.

Но обо всём по порядку. Поехали!

Итак, сегодня речь пойдёт о следующих устройствах:

Мастеркит MT8057
Awair
ТИОН MagicAir
AirVisual Node/Pro
iCeeO2-500 (-700)
AZ Instruments AZ-7798/7788/7787
HT-2000
NetAtmo Weather Station
uHoo Air Sensor
Специализированные CO2-реле
CleanSpace Tag
Xiaomi PM2.5 Detector
WP-6910/6912

Из этого списка я пользуюсь всем, кроме: AZ-7798, NetAtmo Weather Station, uHoo Air Sensor и HT-2000. В большей степени потому, что эти устройства имеют меньший функционал, чем аналоги. Все обозреваемые устройства (кроме одного, но его нет в этом списке) имеют настоящий NDIR детектор концентрации углекислого газа CO2 и/или качественный сенсор PM2.5. Также мы рассмотрим специализированные СО2-реле, позволяющие автоматизировать управление приточной вентиляцией.

Я сделал таблицу, в которой собрал основые характеристики устройств:

Мастеркит MT8057

Начну с самого первого устройства, измеряющего концентрацию СО2, которое появилось у меня 4 года назад. Это простейший компактный измеритель концентрации СО2 и температуры от компании ZyAura (модель ZGm053U), продаваемый в России под торговой маркой Мастеркит МТ-8057 (Дaджeт). Недорогой измеритель, который имеет три цветных индикатора (пороговые значения можно настроить), питается от USB, а также имеет возможность подключения к компьютеру для записи статистики измерений. Хороший вариант, если вам нужно измерять только концентрацию углекислого газа СО2 в стационарных условиях. В устройстве используется NDIR сенсор собственной разработки компании, который показывает высокую точность измерений и имеет функцию автоматической калибровки (ABC). Купить устройство можно в России (одно время это было дешевле, чем на aliexpress).

ТИОН MagicAir

Базовая станция МеджикЭйр измеряет температуру, влажность и концентрацию углекислого газа в помещении. Питается от USB, имеет на борту Wi-Fi для подключения к сети и радиомодуль для связи с бризерами приточной вентиляции. Все измерения хранятся в облачном сервисе. Основная задача устройства - автоматизировать работу приточной вентиляции ТИОН. Устройство оснащено высококачественным сенсором концентрациии углекислого газа SenseAir S8. Базовая станция подходит только для стационарных измерений т.к. требует постоянного подключения к интернету. Идеальна для работы в комплексе с бризером. Мобильное приложение пока не имеет push-уведомлений. Идеальное устройство, если вы хотите автоматизировать работу приточной вентиляции в своей квартире. Купить можно на официальном сайте Тион.

Подробный обзор про ТИОН MagicAir можно посмотреть .

Awair

Измеритель качества воздуха Awair имеет стильный внешний вид (корпус из натурального дерева) и достаточно неплохой функционал, включая мобильное приложение с push-уведомлениями. Из недостатков стоит отметить инфракрасный детектор частиц пыли (particle matter), который не может точно определить размер частиц, что приводит к достаточно большой погрешности измерений. Зато устройство имеет датчик летучей органики (VOC), который по моему мнению совершенно не нужен в бытовых условиях (об этом далее). Все измерения хранятся на сервере, поэтому устройство подходит только для стационарных измерений. Также данные нельзя получить в текстовом виде для самостоятельного анализа (это касается и станции ТИОН MagicAir). Кроме этого 12-вольтовое питание не позволит использовать внешний аккумулятор для носимых измерений. Купить устройство можно на Amazon с доставкой в Россию через посредника.

Подробный обзор про Awair можно посмотреть .

AirVisual Node

По моему мнению это лучшее устройство на рынке, которое не имеет аналогов. Измеряет CO2 и PM2.5 (а также температуру и влажность). Имеет огромный цветной экран, встроенную память (4 Гб) и аккумулятор для автономной работы. Также имеется мобильное приложение с картой качества воздуха и push-уведомлениями (приложение можно использовать и без станции). Устройство может работать как в автономном режиме, так и подключенное к сети по Wi-Fi. Доступ с компьютера возможен по протоколу Samba (как на любой сетевой диск). Имеет датчик углекислого газа SenseAir S8 Extended Range и высокоточный детектор PM2.5 промышленного класса точности (подтверждено многочисленными тестами, результаты есть в интернете), собственной разработки компании.

Подробный обзор про AirVisual Node можно посмотреть .

Данное устройство я регулярно использую для оценки качества воздуха в жилых и офисных помещениях, а также с помощью него я проводил исследование качества воздуха в общественном транспорте. В настоящий момент это устройство является публичной станцией по наблюдению за качеством воздуха в Москве (район м. Университет). Более продобнее про это можно прочитать .

IQAir AirVisual Pro

Поскольку первая станция AirVisual Node теперь используется для наблюдений за уличным воздухом, то я купил вторую. Это обновлённая версия, с более качественным глянцевым экраном, улучшенным датчиком частиц PM2.5 (с абсолютно бесшумным вентилятором) и расширенным функционалом (возможность отключить Wi-Fi и настроить интервал измерений, например). Теперь бренд принадлежит всемирно известной компании IQAir. Повторюсь, что это лучшее устройство, которое можно использовать для того, чтобы отслеживать качество воздуха как внутри помещений (СО2) так и на улице (PM2.5). Купить устройство можно на официальном сайте (цена на сайте указана вместе с доставкой).

iCeeO2-500

Очень интересный и недорогой измеритель концентрации углекислого газа из Китая. Выделяется на фоне конкурентов тем, что имеет двухканальный сенсор СО2 (позволяет более точно проводить автоматическую калибровку). Предназначен не только для контроля СО2 в жилых помещениях, но также и в теплицах. Если для человека критичен высокий уровень СО2 во вдыхаемом воздухе, то для растений СО2 наоборот нужен для более продуктивного роста. Производитель подразумевает, что его можно использовать совместно с внешним аккумулятором. Также в ассортименте у производителя есть продвинутые и более дорогие модификации имеющие функцию логгера (на отдельно устанавливаемую micro sd карту памяти). Я считаю, что это лучшее устройство за минимальную стоимость, если вам нужно измерять только СО2. Купить устройство можно на TaoBao через посредника.

Ещё 4 устройства, про которые стоит упомянуть, но я лично ими не владею.

AZ Instruments AZ-7798/7788/7787
Это один из первых массовых сенсоров СО2, который можно было купить на Aliexpress. За несколько лет цена на него снизилась. Существует 3 модификации устройства: без памяти измерений и без реле, только с памятью, только с реле. С поставленной задачей по наблюдениям за СО2 справляется отлично. Дизайн устарел, функционал ограничен, носить с собой неудобно. Купить можно на Aliexpress.

HT-2000
Пожалуй самый дешёвый СО2 логгер на рынке. Оснащён либо датчиком SenseAir S8 LP, либо MH-Z19 (как повезёт). Имеет проблемы с автоматической калибровкой, можно подключить к компьютеру. Хороший вариант если вам нужно самый дешёвый логгер СО2. Купить можно на Aliexpress.

NetAtmo Weather Station
Персональная погодная станция оснащённая датчиком СО2 собственной разработки. Также измеряет давление и уровень шума. Есть неплохое мобильное приложение с push-уведомлениями. При этом очень медленно реагирует на изменение концентрации СО2. Купить можно в России.

uHoo Air Sensor
Устройство обладающее огромным количеством датчиков, по сравнению с конкурентами. Помимо общепринятых индикаторов качества воздуха CO2 и PM2.5, это устройство может измерять концентрацию угарного газа (СО), диоксид азота (NO2) и озон (O3). По этой же причине это самое дорогое устройство из обзора. Но при этом у него нет экрана (только мобильное приложение), аккумулятора (для автономной работы) и памяти. Также на мой взгляд устройство обладает избыточным набором датчиков. Объективно, для измерений внутри помещений достаточно одного датчика углекислого газа. Купить устройство можно на официальном сайте, доставка обойдётся ещё в 30 долларов.

ДОПОЛНЕНИЕ: Я приобрёл это устройство и разочаровавшись вернул обратно. К сожалению не удалось от него добиться ни точных показаний по СО2, ни тем более по PM2.5 (тем более, что у него не лазерный детектор). Плюс были проблемы с подключением к Wi-Fi. Не рекомендую.

Специализированные устройства: CO2-реле
Эти устройства нужны для автоматизации работы приточной вентиляцией в жилых и офисных помещениях. Они оснащаются датчиком СО2 и силовым реле, которое управляет включением/выключением приточной вентиляции по достижению определённого значения (порог срабатывания и гистерезис устанавливается пользователем).

На этом фото два таких CO2 реле от производителя Tongdy , они продаются по всему миру и под другими брендами. В устройстве слева используется датчик SenseAir K-30, а питается устройство от 24 вольт. Справа устройство с цветным экраном и питанием от 220 вольт. В нём используется датчик GE Telaire T6500. Купить в России эти устройства невозможно, я их покупал напрямую у производителя, заплатив в том числе за дорогую доставку. Устройство слева стоило 8 тысяч рублей, справа - 11 тысяч. Кстати, реле справа я готов продать т.к. для своих задач в загородном доме решил выбрать первый вариант (про это сделаю отдельную статью).

Доступной альтернативой для задач автоматизации работы приточной вентиляции можно рассмотреть устройства от AZ Instrument. Это AZ-7722/7721 (последний не имеет датчика влажности). Меня оно не устроило из-за своих габаритов и старомодного внешнего вида. Стоит такое устройство примерно 10 тысяч рублей, купить его можно на Aliexpress.

Раз мы затронули СО2-реле, то естественно стоит упомянуть вот это устройство, которое наделало много шума в интернете прошлой осенью. Это Hessway KF-900F (на фото слева). Проблема заключается в том, что продавец разместивший лот на Aliexpress упомянул в тексте не только VOC, но и СО2. Любители халявы моментально набросились на устройство, которое продавалось менее, чем за 50 долларов, хотя любому здравомыслящему человеку очевидно, что за эти деньги невозможно купить устройство с настоящим NDIR-сенсором CO2.

И что же оказалось на самом деле? Нет, это не СО2-реле для приточной вентиляции. Это - VOC-реле для управления ВЫТЯЖНОЙ вентиляцией. Об этом во-первых, чётко написано в инструкции. А во-вторых, это очевидно из принципа работы. Устройство имеет на борту 4 реле: 3 из которых используются для включения вентилятора на разных скоростях, а ещё одно - для управления байпасным клапаном приточной вентиляции (на экране даже видна иконка). Следовательно это устройство предназначено для установки на вытяжку рабочей зоны (на кухне, например). Управление байпасом нужно потому что как мы знаем кухонная вытяжка не «дружит» с приточно-вытяжной вентиляцией. А в грязной зоне нет необходимости измерять конкретно СО2. Задача более глобальна - удалить запахи. Поэтому в устройстве и используется VOC сенсор Winsen MG-812. Использовать это устройство как СО2 измеритель или реле для управления приточной вентиляцией не получится.

Также стоит отметить различные самодельные устройства, которые люди пытаются сделать с помощью Ardiuno/Raspberry и самого дешёвого NDIR CO2 датчика Winsen MH-Z19(B) . Во-первых, себестоимость устройства всё равно получится в районе 100 долларов (а значит какой смысл этим заниматься, если можно купить готовое устройство?). Во-вторых, надежность и точность самодельного измерителя будет гораздо ниже, чем заводское решение (все самоделки обычно заваливают автоматическую калибровку).

CleanSpace Tag

Это устройство с «вечным» аккумулятором выделяется из обзора тем, что оно не измеряет ни CO2, ни PM2.5. Зато оно может измерять концентрацию смертельно опасного для человека угарного газа (СО). Актуально оно только для измерений на улице (в пробках) или на подземных парковках. В квартиры (в особенности на высоких этажах) угарный газ обычно не попадает. Несмотря на то, что само устройство заряжается от радиосигнала GSM и Wi-Fi, его мобильное приложение для полноценной работы требует держать включенным GPS, что крайне негативно сказывается на времени работы вашего смартфона. Зато хочу отметить один интересный момент, который обнаружился в процессе эксплуатации - bluetooth-соединение со смартфоном поддерживается на расстоянии не менее 20 метров. Устройство производят в Англии и официально в России не продают, но мне удалось договориться о продаже в Россию.

Xiaomi PM2.5 Detector

Как следует из названия это детектор частиц PM2.5 от Xiaomi. Оснащён Wi-Fi (может управляться через фирменное приложение Mi Home). Имеет аккумулятор, на котором способен проработать около 2-3 часов. Предназначен для китайского рынка с зашитым часовым поясом, который нельзя сменить (во всём Китае используется один часовой пояс) - использовать как ночник/часы не получится. Очень компактное и удобное устройство, которое можно взять с собой. Купить можно в России или на Aliexpress.

WP-6910/6912 (на фото слева и справа)

Два самых доступных на рынке переносных детектора частиц PM2.5 и летучей органики VOC. Модели отличаются только экранами (с цветным экраном дороже). Имеют встроенный аккумулятор и позволяют проводить мобильные измерения частиц PM2.5, формальдегида и летучей органики. Со своими функциями справляются отлично. Купить можно на Aliexpress.

Так что же выбрать?

Для начала стоит определиться, что именно вы хотите измерять и какую задачу решить.

Если вас беспокоит грязный воздух на улице, то нужен детектор частиц PM2.5. То есть очевидно, что любой детектор частиц PM2.5 должен быть мобильным. Ещё датчик частиц PM2.5 будет вам очень полезен, если вы пользуетесь печным отоплением/камином. Я рекомендую Xiaomi PM2.5 Detector .

Если в квартире/офисе душно и вы хотите отслеживать момент, когда надо открыть окно для проветривания - вам нужен датчик углекислого газа CO2. Я рекомендую iCeeO2-500.

Но на самом деле, измерения качества воздуха в помещениях упираются в то, что внутри жилых помещений обязательно необходима автоматизированная приточная вентиляционная система с фильтрацией.

Получается замкнутый круг: в комнате стало душно (высокая концентрация СО2) - вы открыли окно, чтобы подать в комнату свежий воздух, а на улице грязный воздух (частицы PM2.5) - окно нужно снова закрывать.

Конечно можно бороться со следствием (частицы PM2.5 попавшие в квартиру через окно с улицы) и установить мойку воздуха, но на самом деле нужно бороться с источником загрязнения (улица) и использовать приточную вентиляцию с фильтрацией. А ещё не забывайте, что если у вас нет приточной вентиляции, то окно фактически придётся постоянно держать открытым (либо открывать на 5 минут каждые 30 минут и делать так круглосуточно - я публиковал замеры ранее).

Это же касается формальдегида и летучей органики VOC. Они есть в любой квартире и офисе. Эмиссия вредных веществ из отделочных материалов и мебели имеет место было в течение всего срока службы. Это тот самый запах, который вы ощущаете когда входите в квартиру, в которой не было людей и были закрыты окна (вроде не душно, а есть какой-то запах). Но все эти воздушные загрязнители элементарно удаляются с помощью принудительной приточной вентиляции. А если у вас есть принудительная приточная вентиляция, то получается, что у вас нет необходимости в датчике СО2 (кроме как для отслеживания момента замены фильтра).

Если вы хотите измерять и CO2 и PM2.5, то альтернатив у AirVisual Pro нет. Поскольку ни Awair, ни uHoo Air Sensor нельзя взять с собой. И AirVisual фактически единственное устройство, которое имеет встроенную память измерений.

Берегите своё здоровье и здоровье ваших близких.
И не забывайте: одно дело кратковременное воздействие загрязнителей (пробка на улице, душный вагон), совсем другое - регулярное (ваша квартира, в которой вы проводите половину своей жизни).

Литература для самостоятельного изучения:
Сколько воздуха нужно человеку для комфорта?
К вопросу о нормировании воздухообмена по содержанию СО2 в наружном и внутреннем воздухе
Качество внутреннего воздуха в зданиях, построенных в холодном климате
Частицы РМ2.5: что это, откуда и почему об этом все говорят

Остались вопросы? Задавайте их в комментариях!

И не забудьте подписаться на мой блог, чтобы не пропустить новые статьи!

Множество встроенных функций позволят определить концентрацию CO и CO?, относительную влажность, температуру и другие важные параметры. Некоторые модели также позволяют измерять давление, тягу, уровень освещенности и шума. Определение объемного расхода обеспечивается всеми возможными методами, в числе которых обогреваемые зонды, крыльчатки и трубки Пито.

Используя современные анализаторы можно не только продиагностировать работу систем и обеспечить комфортные условия работы, но и избежать возникновения различных несчастных случаев, например, отравления персонала угарным газом. Пригодятся приборы для определения качества воздуха и для контроля условий хранения готовой продукции, например, для поддержания определенного температурного режима на складах.

При выборе прибора для оценки качества воздуха следует в первую очередь исходить из стоящих перед вами задач. По своему функционалу данный вид устройств можно разделить на следующие категории:

• Измерители расхода воздуха – предназначены специально для контроля работы и отладки систем кондиционирования. С их помощью можно измерять скорость воздушных потоков, давление и объемный расход.
• Счетчик пылевых частиц – предназначен для контроля работы систем кондиционирования и вентиляции. Основная функция данного вида устройств – определение концентрации в воздухе взвешенных твердых частиц. Дополнительно прибор позволяет измерять температуру и влажность в помещении, заменяя собой термогигрометр.
• Измерители концентрации CO и CO? – особенно востребованы в производственных цехах, но также могут быть использованы и для контроля микроклимата в офисных и жилых помещениях.
• Приборы для измерения температуры, влажности и давления – основной областью применения является диагностика работы газового оборудования, систем отопления и ОВКВ.
• Универсальные приборы для определения качества воздуха – сочетают все функционал сразу нескольких устройств.

Различные варианты конструкции

Помимо функционала приборы контроля качества воздуха отличаются друг от друга типом конструкции. Одни имеют встроенный измерительный зонд, другие – сменный. Устройства с несъемным зондом отличаются компактными размерами и, как правило, узкоспециализированы. Универсальные же приборы для оценки качества воздуха могут использоваться с различного рода датчиками, что значительно расширяет сферу их применения. Дополнительные зонды могут как поставляться в комплекте с прибором, так и приобретаться отдельно.

Интуитивно понятный интерфейс

Большинство моделей приборов оценки качества воздуха оснащаются большим жидкокристаллическим дисплеем. Он может быть как цветным, так и монохромным и, как правило, оснащен подсветкой для удобства работы в условиях недостаточной видимости. Результаты измерений отображаются в реальном времени на экране устройства.

Управление прибором осуществляется при помощи нескольких клавиш на передней панели. Каждая из них отвечает за определенную функцию и содержит соответствующую пиктограмму или подпись. Благодаря этому в работе прибора можно легко разобраться даже без предварительной подготовки. Некоторые модели поддерживают возможность управления при помощи смартфона с установленным фирменным приложением.

Простая обработка данных

Многие модели приборов оценки качества воздуха оснащены функцией сохранения данных во внутренней памяти. Это значительно упрощает дальнейшую обработку информации, особенно если вы производите подряд сразу несколько измерений. Например, определяя уровень влажности в разных помещениях.

Устройства оснащаются самым широким набором средств коммуникации, от стандартных портов для соединения с компьютерами, принтерами и мониторами до беспроводных модулей связи для вывода информации на смартфон или планшет. Мощное программное обеспечение приборов контроля качества воздуха позволяет быстро сформировать отчет об измерениях, в котором будет содержаться исчерпывающая информация, включая графики и табличную информацию.

Выбрать и купить прибор для оценки качества воздуха в Москве вы можете в магазине или на сайте РУСГЕОКОМ. Мы также осуществляем доставку в другие регионы.

Я установил станцию в своём районе, недалеко от метро Университет. А данные по количеству микрочастиц пыли PM2.5 теперь доступны всем желающим. В идеале можно объявить краудфандинг и создать свою собственную сеть станций по всему городу, но обо всём по порядку. Поехали!

На фотографии ниже моя вторая станция мониторинга AirVisual Pro от корпорации IQAir. Вам уже должно быть хорошо знакомо это устройство не имеющее аналогов на рынке. Я был первым покупателем AirVisual из России ровно год назад. Тогда станция называлась AirVisual Node и стоила всего 209 долларов (сейчас обновлённая версия стоит 269 долларов). Отличия версии Pro в другом, более качественном экране, расширенных настройках и другом лазерном детекторе частиц PM2.5 собственной разработки компании. Сенсор концентрации углекислого газа СО2 в обоих устройствах одинаковый - SenseAir S8 Extended Range (диапазон измерений до 10000 ppm). Также устройство оборудовано Wi-Fi, экраном с диагональю 5 дюймов и аккумулятором для автономной работы (его заряда хватает на 3-4 часа работы, при желании можно подключить внешнее питание от powerbank - таким образом я проводил замеры в транспорте).

Удивительно, но в мире не существует аналогов этому устройству по совокупности характеристик. При этом стоит отметить, что в станции используются сенсоры промышленного уровня точности (можете погуглить испытания в которых детектор частиц PM2.5 из AirVisual показывает точность сопоставимую с профессиональным оборудованием стоимостью несколько тысяч долларов).

Как я уже отмечал ранее - 11 сентября 2017 года перестал работать сайт Мосэкомониторинга. В Москве было установлено более 10 станций в разных районах города, данные с которых успешно подхватывались как самим устройством AirVisual, так и мобильным приложением (оно удобно для использования даже если у вас нет своей собственной станции).

Окей, значит будем наблюдать за загрязнённостью уличного воздуха самостоятельно. Тем более эти измерения наглядно нам показывают, что HEPA-фильтрация приточного воздуха действительно работает. На экране слева видно уровень частиц PM2.5 в спальне (на самом деле он ниже, просто прогрешность вносит ультразвуковой увлажнитель воздуха, хоть он и работает на воде из обратного осмоса с 9 ppm - про это напишу отдельную статью). То есть в реальности в спальне концентрация PM2.5 в среднем составляет 2-3 мкг/м3. В то время как на улице в этот самый момент концентрация 17 мкг/м3. Для здоровых людей это почти безопасно, но чувствительным людям в этот момент стоит избегать длительных прогулок и занятий спортом на улице. Аллергикам также стоит избегать длительного нахождения на улице, если индекс качества воздуха AQI превышает 50.

Станцию я установил на балконе, рядом с постоянно открытым окном. В публичный доступ она передаёт только данные по PM2.5. Наблюдать за состоянием уличного воздуха вы можете либо с официального сайта (https://airvisual.com/russia/moscow/universitet), либо через мобильное приложение AirVisual. Конечно немного жаль, что устройство в таком виде не используется на все 100. Фактически без дела находится аккумулятор, экран, сенсор СО2, датчики температуры и влажности. Но, к сожалению, на рынке нет других вариантов (на самом деле есть, но стоимостью в несколько тысяч долларов).

Вот вам ещё скриншот из моей админки. Здесь можно видеть те самые данные по СО2, температуре и влажности с уличной станции, которых нет в публичном доступе. И заодно оценить высочайшее качество воздуха в нашей квартире. Как я уже отмечал выше, если убрать увлажнитель воздуха, то PM2.5 будет 2-3 мкг/м3. Ну а 640 ppm по СО2 это просто высочайшее качество воздуха, гарантирующее в том числе отсутствие формальдегидов и других загрязнителей.

Если вы хотите более подробно узнать что такое микрочастицы PM2.5, то я крайне рекомендую к прочтению вот эту . Не вижу смысла повторяться и пересказывать это ещё раз.

Отмечу лишь очень важный момент, почему нужно следить именно за частицами PM2.5. На самом деле один из лучших детекторов качества воздуха есть у каждого из нас - это нос. Если вы чувствуете неприятный запах то очевидно, что нужно предпринять меры чтобы этим не дышать. Точно также ваши глаза вас не подведут, если вы увидите плотное облако пыли и оперативно покинете место загрязнения. Проблема частиц PM2.5 в том, что их невозможно увидеть и почувствовать заранее. В силу своего микроскопического размера они запросто преодолевают биологические барьеры (слизистая оболочка носа) и оседают в ваших лёгких. А после этого с огромным трудом оттуда выводятся. Регулярное воздействие частиц PM2.5 на организм снижает иммунитет, повышает риск развития хронических заболеваний лёгких и в конечном итоге сокращает продолжительность жизни.

А теперь у меня очень важный вопрос, в первую очередь к жителям Москвы. Есть предложение сделать свою собственную сеть мониторинга качества городского воздуха на базе таких станций (в прошлом году такой проект был реализован энтузиастами в Красноярске - http://krasnoyarsknebo.ru). Как я уже отметил выше, станция стоит 270 долларов с доставкой в Россию. Нужны добровольцы, которые будут согласны установить станции у себя на балконе и обеспечить подключение к сети (достаточно USB 5V 1A) и интернету (через Wi-Fi). А также люди, которые готовы пожертвовать небольшую сумму денег на развитие проекта (покупка станций, создание сайта и мобильного приложения, поддержка работоспособности). Конечно в Москве не такой грязный воздух, как в других мегаполисах планеты (посмотите на индекс AQI в Индии и Китае, например - .

ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 20 АВГУСТА 2018 года:
Станция демонтирована, наблюдения за состоянием воздуха в районе не производятся.

Остались вопросы? Задавайте их в комментариях!

И не забудьте подписаться на мой блог, чтобы не пропустить новые статьи!