giovedì 28 marzo 2013

Monitoraggio ambientale: Le polveri


Recentemente ho voluto provare il misuratore di polvere che avevo comprato tempo fa. E' il GP2Y1010AU0F della Sharp, con un costo equivalente ad una pizza + birra. Di questo sensore, oltre al suo datasheet, si parla in alcuni siti/blog di persone, anche esperte che lo hanno usato. Ho trovato anche altri sensori economici di polvere. A quanto sembra, questo componente viene usato commercialmente negli impianti di condizionamento dell'aria, probabilmente per monitorare l'efficienza dei filtri.  In uno di questi siti sono riportati confronti tra un misuratore di polvere professionale a laser e questi economici.
Innanzitutto vediamo cosa vuol dire "misurare la polvere in aria". Le particelle di polvere sono composte da vari materiali: carta, pollini, idrocarburi, fibre di tessuti, ecc.  Le dimensioni dei granuli possono essere molto piccole, da qualche decimo di micron fino a qualche decimo di millimetro. Naturalmente le particelle più grosse rimangono per poco tempo sospese nell'aria, mentre quelle più piccole possono percorrere lunghe distanze portate dalle correnti d'aria.  Il nostro sensore, come anche altri, usa un sistema ottico per misurare la polvere. Una sorgente di luce (LED) illumina una piccola camera, dove entra l'aria esterna, e un fotodiodo rileva la luce riflessa dalle particelle (scattering). Il sensore della Sharp sembra che sia sensibile a particelle con dimensioni maggiori di 0.5 micron (da prove effettuate in uno dei siti visitati) e la sua uscita è tarata per dare i milligrammi di polvere per metro cubo (mg/m3). Nelle foto è riportato il misuratore completo, costruito da me.  Ho inserito il sensore, Arduino, una  ventolina e un display LCD,  in una scatoletta. Poi ho sviluppato lo sketch che prevede anche la conversione dell’ uscita analogica  del sensore in mg/m3 e numero di particelle per cm3.  La prima conversione è data dalla casa produttrice del sensore, riportata nel suo datasheet,  mentre la seconda è stata ricavata da Chris Nafis per confronto con un altro misuratore, più preciso ma, ovviamente più costoso.  Il numero di particelle per cm3 s’intende per particelle con diametro superiore a 0.5 micron.

La foto mostra la scatola con il display, i buchi per il passaggio dell’aria, dietro i quali è sistemata la ventolina. A lato c’è la presa jack per i +9 V fornita dall’alimentatore wall plug.

La seconda foto mostra l’interno della scatola. E’ ben visibile la board Arduino con sopra una protoboard che accoglie i pochi componenti aggiuntivi necessari. Il sensore di polvere è stato posto in fondo alla scatola e in corrispondenza del buco dove viene campionata l’aria, è stato aperto un buco anche sul fondo della scatola. In questo modo la ventolina, esercitando un’aspirazione dell’aria dal fondo della scatola verso l’esterno, garantisce il passaggio dell’aria da dietro alla scatola nel sensore.



Per ulteriori approfondimenti visitate i siti:

http://aqe.wickeddevice.com/
http://www.aliexpress.com/compare/compare-dust-sensor.html




1 commento:

  1. Ciao Paolo,
    posso sapere dove hai comprato il dust sensor ?

    Se vuoi, mi puoi rispondere a gimmipisano@velocino.it

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