Na jakých principech fungují čidla kvality vzduchu?

Principy fungování čidel kvality vzduchu

Měření koncentrace oxidu uhličitého – princip NDIR

NDIR = Non-Dispersive Infrared, nerozptýlené infračervené světlo

Tato čidla pracují na principu měření útlumu infračerveného záření (o specifické vlnové délce) ve vzduchu. Čidla sestávají ze zdroje infračerveného záření (žárovka), světlo-vodné trubice a infračerveného detektoru s příslušným filtrem. Signál z infračerveného detektoru se dále zesiluje a pak se pomocí další elektroniky vyhodnocuje útlum záření, který je zapříčiněn kolizí s oxidem uhličitým. Na tomto základě se vypočítá aktuální koncentrace CO2 ve vzduchu. Pro zjednodušení – čím víc CO2, tím více se utlumuje infračervené záření.

Čidla NDIR jsou obecně velmi přesná a dlouhodobě stabilní. Výhodou je, že měří koncentraci již od nulové hodnoty, zvládnou měřit i vysokou koncentraci CO2. V současné době máme princip NDIR aplikovaný ve všech čidlech koncentrace oxidu uhličitého. Jejich stabilita a životnosti je více jak 10 let.

Elektrochemická čidla – měření těkavých organických látek a vlhkosti

Tato čidla obvykle sestávají z elektrochemického článku s tuhým elektrolytem (= roztoky nebo taveniny, které vedou elektrický proud). Tento článek je přídavným žhavením vyhříván na pracovní teplotu. Na elektrodách článku dochází k chemickým reakcím podobným jako v palivovém článku, kdy se spotřebovává kyslík a na elektrodách článku vzniká elektromotorická síla. Měřením této elektromotorické síly pomocí speciální elektroniky se pak zjišťuje koncentrace CO2 ve vzduchu. Hlavní předností těchto čidel je vysoká citlivost a vynikající selektivita na oxid uhličitý. Jsou obvykle levnější než čidla NDIR, ovšem s výrazně nižší životností (cca 2 roky) a přesností. Proto jsme od těchto čidel odstoupili. Čidla pracující na elektrochemickém principu pracují až od cca 400ppm, což vzhledem ke koncentraci ve venkovním vzduchu, která je okolo 360-400ppm, vůbec nevadí.

Elektroakustická čidla

Elektroakustická čidla pracují na principu vyhodnocování změn kmitočtu ultrazvuku v mechanickém rezonátoru. Pomocí elektroniky se vyhodnocuje změna kmitočtu ultrazvukových vln  a na základě závislosti změny kmitočtu na koncentraci CO2 ve vzduchu se určuje aktuální koncentrace CO2.

Hlavní předností těchto čidel je dlouhodobá stabilita bez nutnosti rekalibrace.

Výstupy čidel

Čidla všech typů mají obvykle spojitý napěťový výstup (0-10 V) nebo proudový výstup (0-20 / 4-20 mA), pomocí kterého předávají informaci o hodnotě koncentrace CO2 ve vzduchu nadřízenému ventilačnímu systému.

 

 Prohlédněte si čidla oxidu uhličitého

 

 

 
Čeština