Naar het artikel
Sensoren & toepassingen

Extra gassensoren voor Project Aura AQ: praktische toepassingen

Wat extra DFRobot-gassensoren kunnen meten, met voorbeelden uit woningen, boerderijen en de industrie om er een voor Project Aura AQ te kiezen.

Door Volodymyr PapushGepubliceerd: Bijgewerkt: 24 min leestijd

Om te beginnen wil ik mijn excuses aanbieden aan iedereen die een extra DFRobot-gassensor voor Project Aura AQ heeft gekocht en achteraf teleurgesteld ontdekte dat die niet geschikt was voor de beoogde toepassing. Daar ben ik medeverantwoordelijk voor: ik had moeten uitleggen waarvoor deze sensoren nuttig zijn en jullie moeten helpen bij de keuze.

Ik heb ondersteuning voor deze sensoren toegevoegd nadat mensen daarom vroegen voor Project Aura AQ-apparaten die onder bijzondere werkomstandigheden worden gebruikt. Ik dacht dat deze mogelijkheden ook voor andere gebruikers interessant konden zijn en nam de ondersteuning op in de openbare versie. Ik verwachtte dat mensen die deze metingen nodig hadden zelf de eigenschappen van de sensoren zouden uitzoeken. Nu besef ik dat ik vanaf het begin had moeten uitleggen hoe ze werken, voor welke taken ze geschikt zijn en waarop je bij de keuze moet letten.

Op een pluimveebedrijf wil de eigenaar weten of ammoniak zich ophoopt. In een werkplaats is het nuttig om te zien hoe meetwaarden veranderen terwijl motoren draaien. Bij een installatie die water met ozon behandelt, moeten medewerkers het ozon in de lucht rond de apparatuur in de gaten houden. Daarom ondersteunt Project Aura AQ meerdere extra gasmodules: je kunt het apparaat voor een specifieke taak samenstellen.

Project Aura AQ wordt zowel thuis als in de industrie gebruikt. Sommige toepassingen zijn al op echte werkplekken getest, maar ik kan de details van die projecten niet delen. Om uit te leggen wat de sensoren kunnen, heb ik voor dit artikel algemene praktijkvoorbeelden gekozen. Er zijn veel meer mogelijke toepassingen.

Een extra sensor is nuttig als je weet welk gas je wilt volgen en wat je uit de meetwaarden wilt leren. Thuis kan dat CO zijn. De andere sensoren zijn vaker nuttig voor een specifieke taak of een bepaald soort ruimte; voor een gewone woning hoef je niet de hele set te kopen.

De met AI gemaakte illustraties zijn speelse, verzonnen scènes, inclusief de bedachte meetwaarde op de televisie.

Welke sensoren kun je aansluiten?

Dit artikel gaat over zeven DFRobot Gravity-sensoren: koolmonoxide, ammoniak, waterstofsulfide, zwaveldioxide, stikstofdioxide, ozon en zuurstof. Elke module is bedoeld voor zijn eigen gas. Dit zijn elektrochemische sensoren: het gas veroorzaakt een reactie in het meetelement en de elektronica zet die om in een waarde op het scherm. DFRobot-familie van gassensoren

Je kunt Project Aura AQ voorzien van een CO-sensor of van één sensor voor een gas naar keuze uit de andere zes. Voor een boerderij kun je bijvoorbeeld ammoniak kiezen.

Ik blijf deze serie ondersteunen: goed verkrijgbare modules en eenvoudige aansluitingen zijn belangrijk als je zelf een apparaat bouwt. Project Aura AQ kan hun gegevens ontvangen en weergeven. Bij de keuze moet je wel controleren of de sensor nauwkeurig genoeg is voor je taak en geschikt is voor de plek waar je hem gaat installeren.

Dit artikel geldt specifiek voor de hier genoemde SEN04xx-modellen. DFRobot biedt ook andere sensorfamilies met andere specificaties aan, waaronder formaldehydesensoren. Conclusies over één serie mag je niet op de hele catalogus toepassen.

Je komt de eenheid ppm tegen, die staat voor “delen per miljoen”. Zo betekent 10 ppm ongeveer 10 moleculen van het gemeten gas per miljoen moleculen in het gasmengsel. Voor hetzelfde gas betekent een hoger getal dat er meer van in de lucht zit. Maar hetzelfde getal voor verschillende gassen betekent niet hetzelfde effect op een mens.

CO thuis: open haarden, kachels en verwarming op brandstof

Een gezin kijkt naar een verzonnen “CO: 40 ppm”-waarde op de televisie naast een open haard
Illustratie: Een gezin kijkt naar een verzonnen “CO: 40 ppm”-waarde op de televisie naast een open haard.

Je brengt een avond met je gezin bij de open haard door. De kamer is warm en je wilt weten wat er met de lucht gebeurt terwijl het vuur brandt. Met een extra CO-sensor kun je de koolmonoxidewaarden volgen: blijven ze ongeveer gelijk of beginnen ze tijdens het stoken te stijgen? Verwarming in huis is één van de vele toepassingen van een CO-sensor.

Dezelfde vraag is belangrijk in een woning met een houtkachel, gasketel of gas- of petroleumkachel. Onvolledige verbranding van brandstof veroorzaakt CO. Problemen met de trek of de schoorsteen kunnen ervoor zorgen dat verbrandingsgassen de kamer binnenkomen. Koolmonoxide zelf heeft geen kleur of geur, dus je kunt de aanwezigheid ervan niet waarnemen. EPA over CO-bronnen in huis

De waarde van een CO-sensor in Project Aura AQ is dat je getallen ziet en kunt volgen hoe ze in de tijd veranderen. Je kunt tijdens het verwarmen een stijging opmerken, zien of die doorzet en nagaan wanneer ze begon. De sensor kan ook hoge CO-waarden weergeven en zo helpen een gevaarlijke ophoping van het gas op te merken. De SEN0466 heeft een meetbereik van 0 tot 1000 ppm. DFRobot-specificaties

Bij mij thuis laat hij zelfs veranderingen zien wanneer ik het gasfornuis aanzet: de waarden stijgen van 0 tot ongeveer 10 ppm. Dit is mijn eigen waarneming thuis en laat zien waarom ik een extra CO-meting nuttig vind. Het apparaat helpt me de meetwaarden te verbinden met wat er in de ruimte gebeurt.

Voor een luid waarschuwingssignaal heb je een gecertificeerde CO-melder nodig, ook 's nachts wanneer het gezin slaapt. De reactie hangt af van de gasconcentratie en de duur van de blootstelling: de melder hoeft niet bij elke kleine verandering af te gaan. De FireAngel-handleiding geeft een voorbeeld van die regels. Project Aura AQ voegt meetwaarden en een historie toe naast die bescherming, maar vervangt geen afzonderlijke melder: DFRobot staat niet toe dat de module wordt gebruikt om mensenlevens te beschermen. Beperking van de fabrikant

Negeer hoge CO-waarden niet, ook niet als de melder nog niet is afgegaan. Vermoed je dat koolmonoxide zich ophoopt, ga dan naar buiten in de frisse lucht en neem contact op met de hulpdiensten; voel je je onwel, zoek dan dringend medische hulp. Advies van de NHS

Praktische toepassingen van de andere gassen

Metingen van deze gassen kunnen buiten een gewone woning nuttig zijn. De volgende voorbeelden leggen uit waarom iemand ze nodig kan hebben. Controleer bij de keuze hoeveel gas je in de lucht verwacht, welke veranderingen je moet kunnen opmerken en onder welke omstandigheden de sensor gaat werken. Voor het beoordelen van de veiligheid op de werkplek en het beschermen van mensen zijn daarvoor ontworpen instrumenten nodig.

NH₃: pluimveebedrijven, paardenstallen en industrie

Drie kippen houden borden vast met “Hey boss, checked the ammonia?”, “We want fresh air!” en “An SEN0469 in every coop!”
Illustratie: Drie kippen houden borden vast met “Hey boss, checked the ammonia?”, “We want fresh air!” en “An SEN0469 in every coop!”.

Een pluimveebedrijf is één van de vele plekken waar het meten van ammoniak, NH₃, nuttig is. Het ontstaat wanneer uitwerpselen van de vogels in het strooisel op de vloer worden afgebroken. Universiteit van Kentucky over de herkomst van ammoniak

Nat strooisel produceert meer ammoniak, terwijl ventilatie helpt om het uit de lucht af te voeren. Daarom is het voor de eigenaar nuttig om te zien hoe de meetwaarden veranderen na het schoonmaken, drogen van het strooisel of aanpassen van de ventilatie. UGA over strooisel en ammoniak

De Universiteit van Georgia beschrijft een mogelijke situatie: met de ventilatie overdag aan liggen de concentraties op 10–15 ppm, maar ze kunnen tot 40–60 ppm stijgen als de luchttoevoer 's nachts wordt verminderd. Een controle overdag kan missen wat er 's nachts is gebeurd. Dit is een voorbeeld van omstandigheden op een bedrijf, geen testresultaat van Project Aura AQ. UGA over verschillen tussen dag en nacht

Een historie van de meetwaarden helpt zulke nachtelijke stijgingen zichtbaar te maken en te zien of ze na aanpassingen op het bedrijf terugkeren. Na het drogen van het strooisel kun je bijvoorbeeld meerdere nachten met vergelijkbare bedrijfsomstandigheden naast elkaar leggen: zijn de stijgingen kleiner en hoelang blijven de waarden verhoogd? Zo kan de eigenaar zien of er iets is veranderd op de uren waarop niemand een controle uitvoert.

Ammoniak wordt ook in andere omgevingen gemeten:

De SEN0469 kan worden overwogen voor aanvullende bewaking nadat je de verwachte concentraties, de meetwaarden en de installatieomstandigheden hebt gecontroleerd. Op een boerderij moet je ook bescherming tegen stof en vocht plannen. Eén sensor meet de lucht op de plek waar hij hangt; verschillende delen van een grote pluimveestal of paardenstal kunnen afzonderlijke bewaking nodig hebben.

In industriële installaties werken beschermende alarmen en automatische veiligheidssystemen onafhankelijk van de extra meetwaarden van Project Aura AQ.

CO en NO₂: motoren, heftrucks en uitlaatgasafzuiging

Een heftruck op gas met een sticker “MY OTHER FORKLIFT IS ELECTRIC” vervoert dozen met het opschrift “FRESH AIR DELIVERY”
Illustratie: Een heftruck op gas met een sticker “MY OTHER FORKLIFT IS ELECTRIC” vervoert dozen met het opschrift “FRESH AIR DELIVERY”.

Het volgen van uitlaatgassen is één van de vele toepassingen van CO- en NO₂-metingen. In een autowerkplaats of magazijn kunnen automotoren en heftrucks met verbrandingsmotor binnen draaien. Extra metingen helpen zichtbaar te maken wanneer de waarden stijgen en hoelang ze verhoogd blijven nadat de apparatuur is gestopt.

HSE noemt CO en stikstofoxiden als bestanddelen van uitlaatgassen; het mengsel hangt af van de motor en de manier waarop die draait. CDC beschrijft ook ophoping van CO bij het gebruik van heftrucks op gas in gebouwen. NO₂, of stikstofdioxide, levert een afzonderlijke meting, maar beschrijft zelfs samen met CO niet het hele uitlaatgasmengsel. HSE over uitlaatgassen, CDC over heftrucks

Stel dat de waarden telkens stijgen wanneer één heftruck draait en pas lang na het stoppen terugkeren naar het eerdere niveau. Door de historie te vergelijken met de werktijden van de apparatuur kun je besluiten de afzuiging in dat deel van het gebouw te laten controleren. Na onderhoud is het nuttig om vergelijkbare diensten naast elkaar te leggen: zijn de stijgingen kleiner en dalen de waarden sneller? Houd rekening met de gebruiksduur van de apparatuur, open deuren en de werking van de ventilatie.

Of de ventilatie voldoende is en de werkplek veilig, moet worden beoordeeld met apparatuur die daarvoor is ontworpen.

H₂S: biogas, veehouderij en industriële processen

Een afvalwaterzuiveringsinstallatie met een bord “DUCK ON DUTY” en een geel badeendje
Illustratie: Een afvalwaterzuiveringsinstallatie met een bord “DUCK ON DUTY” en een geel badeendje.

De zuiveringsinstallatie op de illustratie is één van de vele plekken waar het meten van waterstofsulfide, H₂S, nuttig is. Deze metingen zijn ook elders nodig:

  • Biogasinstallaties. Mest en voedselafval worden gebruikt om gas voor energieopwekking te produceren, en dat gas kan H₂S bevatten. Hier gaat het om H₂S in de lucht rond de apparatuur, buiten de leidingen. EPA over biogassystemen
  • Veehouderijen. Waterstofsulfide ontstaat wanneer drijfmest zonder zuurstof wordt afgebroken. Bij het mengen en pompen kan veel meer vrijkomen. Universiteit van Minnesota
  • Pulp- en papierproductie. H₂S kan bij productieprocessen ontstaan. OSHA over H₂S in de industrie
  • Geothermische locaties en warmwaterbronnen. Waterstofsulfide kan van nature vrijkomen. Metingen helpen de ophoping ervan te volgen in gebouwen die thermaal water gebruiken. WorkSafe over natuurlijke bronnen van H₂S

In zulke projecten is het nuttig om de historie te vergelijken met de werking van apparatuur en ventilatie: wanneer beginnen stijgingen, hoelang duren ze en keren ze na onderhoud terug? Zo worden veranderingen gedurende de hele dienst zichtbaar, ook op de uren waarop niemand een controle uitvoert.

De SEN0467 kan worden overwogen voor aanvullende bewaking van de lucht. Controleer de verwachte concentraties, de benodigde gevoeligheid en de installatieomstandigheden, waaronder stof en vocht. Voor het volgen van een zwakke geur kan een gevoeliger instrument nodig zijn. Analyse van het biogas zelf in een leiding, of werken in mogelijk explosieve atmosferen, vereist specialistische apparatuur.

O₃: zwembaden, wasserijen en voedselproductie

Een roze opblaasflamingo met zonnebril en het opschrift “JUST HERE TO FLOAT” in een binnenzwembad
Illustratie: Een roze opblaasflamingo met zonnebril en het opschrift “JUST HERE TO FLOAT” in een binnenzwembad.

Een zwembad met ozonbehandeling van het water is één van de vele toepassingen van ozon, O₃. Het gas wordt gebruikt voor desinfectie en het verwijderen van geuren. Ozon meten in de lucht rond apparatuur kan in verschillende omgevingen nuttig zijn:

  • Drankproductie en het wassen van verpakkingen. Water met ozon wordt gebruikt om flessen, vaten en leidingen te behandelen. O₃ wordt gemeten in de lucht naast de waslijn. Xylem over voedselproductie
  • Industriële wasserijen. Sommige systemen voegen ozon aan het water toe om wasgoed te wassen en te desinfecteren. Meetwaarden worden tijdens het wassen en spoelen vergeleken. Ozonsystemen in wasserijen
  • Zwembaden met ozonbehandeling van het water. De lucht kan worden bewaakt in de technische ruimte met de generator en de apparatuur voor de ozontoevoer. Toepassingen van Ozonetech
  • Geurverwijdering uit afgezogen lucht. In professionele keukens wordt bijvoorbeeld ozon in het afzuigkanaal gebracht om geuren en vetverontreiniging te behandelen. Ozon wordt gemeten in de ruimtelucht rond de apparatuur. Ozonetech over de behandeling van keukenafzuiglucht

In zulke projecten kun je de historie vergelijken met de bedrijfsmodus van de ozongenerator en de ventilatie. Keren stijgingen telkens in dezelfde fase terug, dan is dat een reden om de betrokken apparatuur en de gasafzuiging te controleren. Na onderhoud kun je zien of hetzelfde patroon onder dezelfde bedrijfsomstandigheden terugkomt.

In al deze voorbeelden meet de sensor ozon in de lucht. Voor het meten van opgelost ozon en het beoordelen van de waterbehandeling zijn andere instrumenten nodig. Meetinstrumenten van Xylem

De SEN0472 kan worden overwogen voor aanvullende bewaking als hij past bij de verwachte concentraties, benodigde gevoeligheid en bedrijfsomstandigheden. Hij mag niet bepalen wanneer mensen een ruimte na behandeling met een ozongenerator weer mogen betreden. De bewakings- en beschermingssystemen van het proces werken onafhankelijk van Project Aura AQ.

SO₂: wijnmakerijen, gedroogd fruit en industrie

Een vrolijke, aangeschoten sommelier houdt een wijnfles vast en heft een glas tussen de tanks van een wijnmakerij
Illustratie: Een vrolijke, aangeschoten sommelier houdt een wijnfles vast en heft een glas tussen de tanks van een wijnmakerij.

Een wijnmakerij is één van de vele plekken waar het meten van zwaveldioxide, SO₂, nuttig is. Wijnmakers gebruiken het om wijn te beschermen tegen ongewenste veranderingen door contact met zuurstof en tegen micro-organismen die de wijn kunnen bederven. Een deel van het opgeloste SO₂ kan uit de wijn in de lucht terechtkomen. Iowa State University over SO₂ in wijn

Bij een bottellijn kan een medewerker bijvoorbeeld willen weten of de waarden tijdens het draaien stijgen en hoelang ze verhoogd blijven. De historie kan worden vergeleken met het bottelschema en de werking van de afzuiging. Als stijgingen telkens in dezelfde fase optreden, helpt dat een plek aan te wijzen die gecontroleerd moet worden. Na onderhoud is het nuttig om vergelijkbare werkcycli te vergelijken en te zien of het patroon is veranderd. Wijnmakerijgids van SafeWork NSW, pagina 19

Deze metingen zijn ook nuttig in andere omgevingen:

  • Productie van gedroogd fruit, zoals gedroogde abrikozen. Abrikozen kunnen vóór het drogen met SO₂ worden behandeld om bruinverkleuring te vertragen en hun kleur te behouden. Daarbij kan het gas in de omringende lucht terechtkomen. EPA over de productie van gedroogd fruit
  • Pulp- en papierproductie. Bij sommige processen wordt hout behandeld met oplossingen op basis van SO₂ om de vezels van elkaar los te maken. EPA over houtverwerking
  • Industriële ketels die steenkool of zware stookolie verbranden. Bij verbranding van zwavelhoudende brandstof ontstaat SO₂. De lucht rond de ketel kan tijdens het opstarten en veranderingen in belasting worden gevolgd. EPA over bronnen van SO₂

De SEN0470 kan worden overwogen voor aanvullende bewaking van de lucht na controle van de verwachte concentraties en de installatieomstandigheden. Bij de keuze is vergelijking met een nauwkeuriger instrument extra belangrijk: een gepubliceerd onderzoek vond beperkingen bij deze module. De details staan in de naslagsectie aan het einde.

SO₂ in wijn of gedroogd fruit wordt gemeten door het product afzonderlijk te analyseren. Metingen direct in een rookgaskanaal vereisen ook apparatuur die daarvoor is ontworpen.

O₂: opslag van oogstproducten en werken met industriële gassen

Een appel en een peer met slaapmaskers in een koelhuiskrat met een bord “DO NOT DISTURB”
Illustratie: Een appel en een peer met slaapmaskers in een koelhuiskrat met een bord “DO NOT DISTURB”.

Fruitopslag is één van de vele toepassingen van zuurstofmetingen, O₂. Ook na de oogst blijven appels en peren ademen: ze nemen zuurstof op en geven kooldioxide af. Om de oogst langer te bewaren, houden speciaal afgedichte opslagruimten de benodigde temperatuur en een andere luchtsamenstelling in stand. Het zuurstofgehalte wordt verlaagd om de ademhaling en rijping van het fruit te vertragen. Dit heet bewaring onder gecontroleerde atmosfeer. Universiteit van Maine over de opslag van appels en peren

Een O₂-meting beantwoordt hier een eenvoudige vraag: wat gebeurt er met de lucht in de opslagruimte? Je kunt bijvoorbeeld zien hoe het zuurstofgehalte daalt tijdens de voorbereiding voor opslag en weer stijgt wanneer gewone lucht binnenkomt. Een historie helpt die veranderingen te koppelen aan de werking van de apparatuur.

Andere voorbeelden waarbij zuurstof meten nuttig is:

  • Luchtdichte opslag van graan en peulvruchten. Een laag zuurstofgehalte in een afgesloten opslag helpt schadelijke insecten te onderdrukken. Het zuurstofgehalte wordt gemeten in gas uit de opslag zelf. Een sensor naast een gesloten container meet de lucht in de ruimte, niet het gas in de container. Onderzoek van Purdue University
  • Voedsel invriezen met vloeibare stikstof. Stikstof wordt gebruikt om snel te koelen. Bij verdamping wordt het een gas en als het zich in de ruimte ophoopt, daalt het zuurstofgehalte van de lucht. Air Products over invriezen met vloeibare stikstof
  • Lasplekken waar argon wordt gebruikt. Argon beschermt de las tegen contact met lucht. Als dit gas zich in een afgesloten ruimte ophoopt, verdringt het lucht en daalt het zuurstofgehalte. HSE over lasgassen

De SEN0465 kan worden overwogen voor aanvullende bewaking van merkbare veranderingen in het zuurstofgehalte, na controle van de meetwaarden en de installatieomstandigheden.

De eigen gasanalysatoren en regelingen van de opslagruimte houden de nauwkeurige omstandigheden voor het fruit in stand: het juiste niveau hangt af van het ras en een te sterke verlaging van zuurstof kan de oogst beschadigen. Universiteit van Maryland over de regeling van de opslagatmosfeer

Plan bij het volgen van een opslagatmosfeer hoe je het gas naar de sensor brengt en hem tegen condensatie beschermt. Voor het waarschuwen bij een gevaarlijk zuurstoftekort en het controleren van de lucht voordat mensen naar binnen gaan, zijn afzonderlijke, daarvoor ontworpen instrumenten nodig. Project Aura AQ voegt daarnaast meetwaarden en een historie toe.

Bereik, resolutie en nauwkeurigheid: wat is het verschil?

Deze modules meten kleine hoeveelheden gas in ppm en zuurstof als percentage van het volume van het gasmengsel. Bij de keuze helpt het om te begrijpen voor welke concentraties een sensor is ontworpen en hoe nauwkeurig de meetwaarden zijn.

Vier specificaties vertellen je verschillende dingen:

  • Bereik: de laagste en hoogste gasconcentraties waarvoor de sensor is ontworpen. Bijvoorbeeld 0 tot 1000 ppm.
  • Resolutie: de kleinste stap die hij kan weergeven. Bijvoorbeeld 1 ppm of 0,1 ppm.
  • Nauwkeurigheid: hoeveel een meetwaarde kan afwijken van de hoeveelheid gas die werkelijk in de lucht aanwezig is.
  • Herhaalbaarheid: of je vergelijkbare meetwaarden krijgt wanneer je de meting onder dezelfde omstandigheden herhaalt.

Voor deze serie vraagt DFRobot je twee waarden te berekenen: 10% van de meetwaarde en 5% van de bovengrens van het bereik. De toegestane afwijking is de grootste van de twee, in beide richtingen. De fabrikant noemt de bovengrens van het bereik “full scale”. DFRobot-specificaties

Een CO-sensor toont bijvoorbeeld 10 ppm. Tien procent daarvan is 1 ppm, terwijl vijf procent van de bovengrens van 1000 ppm gelijk is aan 50 ppm. Volgens de formule is de toegestane afwijking ±50 ppm.

Dit betekent niet dat de CO-module pas bij 50 ppm gas begint te detecteren of er elke keer precies 50 ppm naast zit. De tolerantie betekent ook niet dat de waarden willekeurig over dat hele interval schommelen. Een afzonderlijke sensor kan ook herhaaldelijk kleinere veranderingen laten zien.

De tabel bevat de specificaties van alle zeven modules. De laatste kolom geeft de berekende 5% van full scale. Dit is een onderdeel van de foutberekening, niet de kleinste hoeveelheid gas die de sensor kan detecteren.

Gas en moduleBereikResolutie5% van full scale
CO · SEN04660–1000 ppm1 ppm50 ppm
NH₃ · SEN04690–100 ppm1 ppm5 ppm
H₂S · SEN04670–100 ppm1 ppm5 ppm
SO₂ · SEN04700–20 ppm0,1 ppm1 ppm
NO₂ · SEN04710–20 ppm0,1 ppm1 ppm
O₃ · SEN04720–10 ppm0,1 ppm0,5 ppm
O₂ · SEN04650–25% vol.0,1 procentpunt1,25 procentpunt

Voor de zuurstofsensor geeft een meetwaarde van 20,9% een berekende tolerantie van ±2,09 procentpunt. Een procentpunt is het verschil tussen twee percentages: het verschil tussen 20% en 21% is bijvoorbeeld één procentpunt.

Een weergegeven stap van 1 ppm bewijst op zichzelf geen nauwkeurigheid van ±1 ppm. Als je 2 ppm betrouwbaar van 5 ppm moet onderscheiden, vergelijk de sensor dan met een nauwkeuriger instrument of een mengsel met een bekende gasconcentratie.

Herhaalbaarheid is ook belangrijk voor een historie van meetwaarden. Houd bij het vergelijken van dezelfde soorten gebeurtenissen rekening met temperatuur, vochtigheid, andere gassen en drift: een verandering van de meetwaarden in de tijd terwijl de omstandigheden gelijk blijven.

Waarom ozon in de buitenlucht een andere aanpak vraagt

Als ozon tussen de mogelijkheden van Project Aura AQ staat, is het logisch om te verwachten dat je ook de buitenlucht kunt volgen. Ik had vanaf het begin moeten uitleggen voor welke ozonniveaus de ondersteunde sensor is ontworpen en wanneer een ander instrument nodig is. Dat heb ik eerder niet duidelijk genoeg gemaakt.

Neem een denkbeeldig voorbeeld: de buitenlucht bevat 0,03 ppm ozon, oftewel 30 ppb. De eenheid ppb betekent delen per miljard. De SEN0472 heeft een opgegeven weergavestap van 0,1 ppm en één onderdeel van de tolerantie is 0,5 ppm. Die specificaties ondersteunen geen belofte van nauwkeurige metingen van zulke kleine concentraties of veranderingen daarin. DFRobot-specificaties

Ozon in de buitenlucht volgen is op zichzelf een zinvolle taak. Op zonnige dagen kunnen de niveaus stijgen doordat zonlicht reacties aandrijft met stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen in de atmosfeer. Voor nauwkeurige metingen van lage achtergrondconcentraties is een instrument nodig dat voor dat meetniveau is ontworpen en gecontroleerd. Uitleg van het EEA

De SEN0472 kan worden overwogen voor andere ozontoepassingen, zoals aanvullende bewaking van processen met duidelijker aanwezige concentraties.

Bruikbare meetwaarden krijgen

Een sensor kan op andere stoffen reageren dan het gas waarvoor hij bedoeld is. DFRobot geeft bijvoorbeeld aan dat de meetwaarden van de ozonsensor SEN0472 kunnen veranderen bij aanwezigheid van NO₂ en chloor. Dit heet kruisgevoeligheid. Alleen een stijging van de waarden is daarom niet genoeg om met zekerheid het gas of de oorzaak van een gebeurtenis vast te stellen. DFRobot-tabellen voor kruisgevoeligheid

Voordat je begint, heeft de module de opwarmtijd uit de instructies nodig, vooral na opslag. Houd je aan de grenzen voor temperatuur en vochtigheid en vermijd sterke luchtstroming, oplosmiddelen, oliën en te hoge concentraties. Voor sommige oudere V1.0-adapters beschrijft de fabrikant ook een probleem met onjuiste meetwaarden na langdurig gebruik. Controleer de printplaatversie als je ongewoon gedrag onderzoekt. DFRobot-instructies

Ik wil ook kalibratie noemen: het afstellen van de meetwaarden ten opzichte van een bekende referentie. De fabrikant doet dit al in de fabriek voor de digitale uitgang van de module. Als je zonder een mengsel met bekende gasconcentratie het commando voor herkalibratie uitvoert, kunnen de fabrieksgegevens worden gewist. Rook, een aansteker, uitlaatgassen en lucht die schoon lijkt, zijn niet geschikt voor deze procedure.

Zet het apparaat voor waarnemingen thuis op een geschikte vaste plek, noteer wanneer gebeurtenissen plaatsvinden en controleer of de reactie onder vergelijkbare omstandigheden terugkomt. De plaatsingsgids voor de monitor behandelt de basisprincipes. Vergelijk hem voor een project op de werkplek ook met een gecontroleerd instrument dat nauwkeurig genoeg is voor je taak.

Waar begin je bij het kiezen van een sensor?

Bepaal wat je wilt uitzoeken: nachtelijke ophoping van ammoniak volgen, veranderingen in CO koppelen aan apparatuur op brandstof of een bepaald proces onderzoeken. Controleer daarna een paar dingen:

  1. Welke bron van het gas is aanwezig en welke concentraties verwacht je?
  2. Welke veranderingen moet je kunnen onderscheiden en hoe nauwkeurig? Past het bereik van de sensor, hoe klein is de stap die hij weergeeft en hoe snel reageert hij?
  3. Hoe kunnen temperatuur, vochtigheid, vervuiling en andere gassen de waarden beïnvloeden?
  4. Hoe ga je het resultaat controleren en wat ga je met de informatie doen?

In een woning met een open haard, kachel of verwarming op brandstof kan CO nuttige aanvullende bewaking bieden. Kies NH₃, H₂S, SO₂, NO₂, O₃ of O₂ door een even concrete vraag te stellen over je ruimte of proces. Dankzij de ondersteuning voor deze modules kun je de benodigde configuratie samenstellen. Heb je al een sensor, beoordeel die dan op de taak die hij vervult en zijn gedrag onder jouw omstandigheden.

De Project Aura AQ-pagina vermeldt de modellen en aansluitmogelijkheden.

Naslag: wat de moduletests lieten zien

In Low-Cost Sensor System for Air Purification Process Evaluation, gepubliceerd in Sensors in 2024, gebruikten de auteurs een ESP32 en DFRobot SEN04xx-modules om luchtzuivering met plasma te onderzoeken. CO, NO₂ en O₃ volgden de trends van de referentie-instrumenten, hoewel hun gemiddelde meetwaarden respectievelijk ongeveer 33%, 41% en 35% verschilden. SO₂ volgde de referentietrend niet. NH₃, H₂S en O₂ werden niet op dezelfde manier gecontroleerd, omdat referentieapparatuur ontbrak. Onderzoek, secties 3.2 en 4

Die percentages gelden voor dat experiment. Ze zijn geen universeel foutpercentage voor iedere sensor en tonen geen nauwkeurigheid aan bij lage achtergrondniveaus in huis.

In een ICES 2025-publicatie beschreven auteurs van XploSafe en NASA Johnson Space Center het gebruik van de SEN0469 in een testopstelling op de grond voor materialen die ammoniak afvangen. Ze meldden ook mogelijke onomkeerbare schade aan de sensor door methylmercaptaan en vervanging van de sensor na een volledige test. Publicatie ICES-2025-42

Links naar DFRobot-sensormodellen zijn affiliatelinks.