Szacowanie eCO2 na podstwie pomiaru H2

[Wrona]

Jak wiadomo czujniki CO2 są droższe niż CO. Atrakcyjny cenowo wydaje się być czujnik oparty o SGP30, który jednak nie dokonuje pomiaru CO2 a H2 i potem szacuje eCO2 na podstawie H2. Szukam i nie mogę znaleźć literatury na ten temat. Czujniki wodoru są w cenie adekwatnej do moich możliwości. Szukam konkretnych formuł przeliczenia wyniku H2 na oszacowanie eCO2. 

[marek1707]

Z tego co wiem, to nie ma oczywistego (fizycznego/chemicznego) powiązania zawartości wodoru z koncentracją CO₂ w powietrzu. Wszelkie tego typu estymacje polagają na bardzo zgrubnych założeniach:

- jesteśmy w pomieszczeniu w którym głównym źródłem CO2 są oddychający ludzie,

- człowiek nie produkuje w żaden sposób H₂ a jego obecność w wydychanym powietrzu (większa niż we wdychanym) jest wynikiem działalności bakterii w przewodzie pokarmowym rozkładających cukier czy coś tam,

- czasem ludzie wydychają metan (oczywiście śladowe ilości, tak jak wodoru),

- w powietrzu, także wydychanym są tzw. VOC (Volatile Organic Compounds), które są niezłą mieszaniną różnych substancji organicznych, zapachów, gazów itp.

No i teraz próbuje się udawać, że jak zmierzymy koncentrację wodoru i/lub czegoś innego (Sensirion mierzy etanol) i trochę pomachamy średnimi i trendami to po minucie możemy zacząć śledzenie obecności CO₂. Oczywiście metodę kompletnie rozwalają wszelkie "dodatki": nie działa w przypadku pomieszczeń z samochodami lub ogniem (garaże, kuchnie), nie działa na imprezach towarzyskich (perfumy, pot, alkohole), magazynach np. żywności (rozkład przez bakterie), no i zdarzają się ludzie z innymi niż średnia (nawet zerowymi) zawartościami wodoru w wydychanym powietrzu. Moim zdaniem to zwykły chwyt reklamowy i czujniki przeznaczone do zastosowań czysto medycznych (tzw. hydrogen breath test) producenci próbują sprzedawać do czego innego. Generalnie to się może sprawdzić w prostym sterowaniu przewietrzaniem pokoju (dobrze - słabo - źle), ale do prawdziwych pomiarów to bym raczej wziął normalnego NDIRa. U mnie takie działają niezawodnie już kilka lat i są warte swojej ceny. Mam takie:

http://www.introl.pl/katalog/analiza_detekcja_gazow/przetworniki_dwutlenku_wegla/przetwornik_co2_ee893

W poniższych artykułach masz linki do literatury, może tam coś znajdziesz ciekawego:

https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_sensor#Estimated_CO2_sensor

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_breath_test

A tu jest coś chińskiego za naprawdę niezłe pieniądze:

https://www.banggood.com/NDIR-CO2-Sensor-MH-Z14A-PWM-NDIR-Infrared-Carbon-Dioxide-Sensor-Module-Serial-Port-0-5000PPM-Controller-p-1248270.html

[Wrona]

@marek1707 Dzięki za wyczerpujące informacje i potwierdzenie moich przypuszczeń że ten przelicznik H2 na CO2 to nie jest jakieś równanie oparte na przemianach chemicznych zachodzących w powietrzu. Jeszcze wczoraj na próbę zamówiłem ten sensor z ostatniego liku jaki podałeś, choć oczywiście w cenie dwukrotnie wyższej gdyż w polskim sklepie. Wydał mi się to jakimś sensownym kompromisem między ceną i jakością (podobno ma spory rozrzut ale mierzy to co ma mierzyć). Potestuje to się przekonam. Raz jeszcze dzięki.

 

[marek1707]

Nie znam żadnych opinii o tej chińszczyźnie więc nie umiem potwierdzić Twoich obaw, ale w tego rodzaju czujnikach - gdzie nie bardzo jest dostęp do sensownego środowiska kalibracyjnego (o ile nie masz dostępu do gazów technicznych i jakiejś komory) - możesz wykorzystać zwykłe powietrze. Wiadomo jak wygląda koncentracja CO₂ w atmosferze (znajdź odpowiednie dane, bo to się zmienia w ostatnich latach coraz szybciej) i zwyczajnie wyjdź ze swoim cudem na zewnątrz. Jeśli nie trafisz na "ogon" dymu z elektrociepłowni lub wąską ulicę w centrum dużego miasta to jest szansa, że z dużą dokładnością dostaniesz "średnią atmosferę" i będziesz mógł przynajmniej ustalić położenie jednego punktu na wykresie. Oczywiście dalekowschodnie (czyt: tanie) wynalazki mogą cierpieć na mnóstwo "chorób towarzyszących", np. niestabilności długoczasowe (starzenie), temperaturowe (brak kompensacji) itp i na to już rady nie ma, ale jeśli to są tylko "rozrzuty zerowe" wynikające z kiepskiej kalibracji początkowej (lub jej całkowitego braku - a na to bym stawiał, w końcu ta cena z czegoś sie bierze) to ustalenie przynajmniej jednego pewnego punktu powinno wiele pomóc. Moim zdaniem bawiąc się hobbystycznie, gdy w planach jest zbudowanie jednego-dwóch urządzeń dla siebie a nie produkcja i zarabianie na tym pieniędzy, to wydanie większej kasy na produkt lepszej jakości zwyczajnie daje +10 do satysfakcji z udanego projektu. Dotyczy to w szczególności wszelkiego rodzaju czujników, bo to trochę jak z antenami - to co stracisz na wejściu (lub to czego czujnik nie zmierzy) nie poprawisz/nie odzyskasz już żadnym, nawet najbardziej wypasionym algorytmem czy procesorem. A  niestabilne wyniki z własnego urządzenia szybko zniechęcają, szczególnie gdy nie ma jak zweryfikować otrzymywanych liczb.