Citizen science with common PM2.5 sensors Nova SDS011 and Sensirion SPS30 by Joost Wesseling
To bardzo dobry materiał na temat tego co się dzieje w Holandii. Mam kilka komentarzy, może komuś się przydadzą. Piszę je nie tyle po to aby się czepiać, tylko wyjaśnić pewne kwestie.
02:15 - to nie do końca tak, że czujniki traktują krople wody jako pył. To zjawisko jest nieco bardziej złożone. Mikro kropelki zawieszone w powietrzu to jedna sprawa, ale zasadniczo pył jest nimi oblepiany i przez to bardziej rozprasza światło. Niektóre pyły są higroskopijne i “puchną” w warunkach wysokiej wilgotności.
05:16 - To nie wygląda dobrze. W szczególności umieszczenie czujnika AlphaSense B43F bez jakiejkolwiek formy ekranowania elektro-magnetycznego. Czy to problem? Wydaje mi się, że tak. Zaraz obok mamy dwa wentylatory czujników SDS011 i SPS30, które jak wiadomo generują zakłócenia elektro-magnetyczne (jak to mają w zwyczaju wszystkie silniki). Nieco dalej impulsowa przetwornica step-down, która niestety też sieje. AlphaSense to najdroższy czujnik w tym całym zestawie. Jest bardzo czuły na zakłócenia elektromagnetyczne. W takim zastosowaniu pracuje na dolnej granicy swojej czułości wykrywają kilkanaście cząstek na miliard (ppb). Tuż nad czujnikiem jest moduł komunikacyjny LTE-NB. Oczywiście można wyłączyć wentylatory w czujnikach na czas pomiaru NO2, można też nie korzystać z komunikacji w tym czasie. Ale przetwornica będzie działać cały czas. Zdecydowanie dałoby się to tanio poprawić stosując ekrany w postaci aluminiowej taśmy samoprzylepnej. No i wisienka na torcie - to te wszystkie kable. Wiadomo, że jak przez kabel płynie prąd to wytwarzane jest pole elektromagnetyczne. Przy komunikacji cyfrowej jak UART czy I²C czasy narastania zbocza są bardzo krótkie. I takie nieekranowane kabelki również sieją. Nie ma to znaczenia dla większości czujników. Ale w przypadku czujników elektrochemicznych wyposażonych w tak czuły frontend analogowy znacząco zwiększy to poziom szumów.
08:43 - to prawda. PM10 w przypadku SPS30 nie jest zbyt użyteczne. Moim zdaniem to bardzo dobry, certyfikowany czujnik PM2.5.
10:14 - To prawda, że duże cząstki mogą światło odbić. Ale w przypadku bardzo małych pyłów, gdzie długość fali światła (przykładowo dla czerwonego lasera 630-670nm) jest porównywalna z wielkością cząstki, światło jest rozpraszane. Dochodzi tu do rozproszenia Rayleigha.
17:40 - Tutaj mam pewne zastrzeżenia. Czujniki pyłu są wysoce podatne na drgania. Jeżeli są wystawione na wstrząs który delikatnie zmieni kąt padania lasera, to parametry fabrycznej kalibracji mogą nie być już aktualne w stosunku do tego co pokazuje czujnik.
Wedle datasheet SPS30, nie powinno się mierzyć stężenia pyłu w szybkim strumieniu powietrza. Niemniej jak z wszystkim, takie pomysły należy konsultować z producentem sensora. W 35:26 poruszona jest ta kwestia i wniosek jest taki, że nie ma to większego wpływu jeżeli czujnik jest dobrze usytuowany.