Meten van fijnstof is lastig. De Europese referentiemethode vereist dat lucht door een filter wordt gezogen. De monsternamekop zorgt ervoor dat op het filter deeltjes met de juiste afmetingen verzameld worden. Dat gebeurt gedurende 24 uur achter elkaar. Pas later wordt het filter in het lab gewogen zodat de hoeveelheid fijnstof in de lucht van die dag kan worden berekend. Er zijn verschillende automatische monitoren waarmee elk uur metingen gedaan worden. Indien aangetoond kan worden dat die metingen gemiddeld genomen over een dag gelijkwaardig zijn aan de referentiemethode, mag zo'n monitor officieel ingezet worden.   

Verschillende goedkopere sensoren en meetapparaten meten niet de massa fijnstof (microgram per kubieke meter) maar tellen optisch het aantal deeltjes tot 10 micrometer groot. Afhankelijk van de sensor kunnen ze deeltjes pas tellen als ze groter zijn dan 0,3 tot 1,0 micrometer. Op basis van een gemiddelde massadichtheid  wordt het aantal deeltjes omgerekend naar de massa in µg/m3. De aanname van deze gemiddelde massadichtheid geeft een extra onzekerheid in de uitkomst. Een bijkomend nadeel van deze methode is dat deeltjes kleiner dan circa 0.3 – 1.0 micrometer niet worden gedetecteerd, terwijl dit juist de deeltjes zijn die bij verbrandingsprocessen vrijkomen. Goedkopere deeltjestellers zijn dan ook niet of slecht bruikbaar voor het meten van fijnstof afkomstig van verkeer.

Shinyei PPD 42NJ en 42NS

Shinyei PPD 42NJ en 42NS (Particle Sensor Unit)

De PPD 42NJ en 42NS zijn zeer goedkope deeltjestellers (<50 €). Volgens de specificaties levert de sensor pulsjes die evenredig zijn aan de concentraties. De pulsjes kunnen worden gebruikt om de concentratie en de deeltjesgrootte te schatten. Op het blog van Scapeler wordt in meer detail beschreven hoe de pulsjes van de sensor kunnen worden geïnterpreteerd. Deze deeltjesteller is populair bij zelfbouwers van lucthkwaliteitapparatuur omdat voor de sensor zowel een standaard aansluiting op een Grove shield beschikbaar is als software voor koppeling aan een Arduino. De op het internet beschikbare ijking van de Shinyei is gedaan met behulp van sigarettenrook. In hoeverre deze ijking ook bruikbaar is bij andere samenstellingen van fijnstof is niet bekend.

Shinyei.jpg

Bron afbeelding: Seeedstudio

De Shinyei wordt los onder de fabrieksnaam verkocht maar staat ook uitgebreid bekend als de "Grove Dust Sensor", zie http://wiki.seeed.cc/Grove-Dust_Sensor/ . Standaard wordt slechts een enkel outputsignaal gegeven maar op het internet zijn goede beschrijvingen te vinden hoe meer informatie over de grootte van de gedetecteerde deeltjes kan worden verkregen.  Een voorbeeld is http://lantaukwcounter.blogspot.nl/2015/10/pdd42-sensor-can-it-measure-… .

Een uitgebreide analyse van hoe de Shinyei in elkaar zit en hoe de electronica werkt is te lezen in http://takingspace.org/wp-content/uploads/ShinyeiPPD42NS_Deconstruction… .

Bij de aanschaf moet worden opgelet dat er verschillende nog goedkopere klonen/kopieën van de Shinyei te koop zijn. Sommige daarvan lijken in het geheel niets anders dan ruis op te leveren. 

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu heeft in het vuurwerkexperiment 2016-2017 ervaring opgedaan met de sensor. Een eerste analyse liet zien dat de sensor gevoelig is voor o.a. luchtvochtigheid, instraling van de zon en temperatuur. Op basis van een korte vergelijkingsperiode met referentie-metingen hanteert het RIVM momenteel een indicatieve ijking van de sensoren voor PM10.

Shinyei PPD60V

Shinyei PPD60V

De Shinyei PPD60V is de gevoeliger en meer robuuste versie van de PPD42. De gevoeligheid en stabiliteit zijn volgens de fabrikant beter dan de goedkopere sensoren. De prijs van de PPD60V is met ruim 100 € nog relatief laag.

Miniatuurvoorbeeld

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu heeft een interface voor de PPD60V ontwikkeld en test verschillende exemplaren in 2017 bij officiële stations van het LML. 

Nova Fitness SDS011

Nova Fitness SDS011

Ook de SDS011 van Nova Fitness is een zeer goedkope deeltjesteller. Het maakt gebruik van een laser detector en meet deeltjes van 0.3 tot 10 um. 

Nova Fitness SDS011 sensor

Bron afbeelding: http://inovafitness.com

De sensor wordt in een aantal projecten (o.a. het burgermeetproject Luftdaten van OK Lab in Duitsland) en steeds vaker door burgers gebruikt. In Duitsland heeft de LUBW (verantwoordelijk voor milieumetingen in de deelstaat Baden-Württemberg) de sensor ca twee maanden vergeleken met PM10 metingen met de officiële Grimm monitor. De vertaalde conclusies uit het Duitstalige rapport zijn:

  • Acceptabele correlatie tussen PM10 gemeten met SDS011 en met referentie-apparatuur (Grimm) op dagen met luchtvochtigheid tussen 50-70% en concentraties lager dan 20 ug/m3  
  • Duidelijke afwijkingen bij wisselvallige weersomstandigheden (luchtvochtigheid, luchtdruk, temperatuur)
  • Sensoren uit verschillende batches geven verschillende resultaten  
  • De flow wordt niet geregeld, hetgeen leidt tot sterke schommelingen in het meetvolume (Vergelijk het met je eigen ademhaling, die is ook niet constant. Hier zou voor gecorrigeerd kunnen worden).

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu heeft de sensor toegepast in het vuurwerkexperiment 2017/2018. De eerste resultaten van de sensoren zijn gepresenteerd op de TTN conferentie. In overleg met verschillende deelnemers aan het experiment werken we de komende maanden aan een ijking van de resultaten van de sensoren. Daarbij gebruiken we de metingen van de officiële meetstations. Een inkijkje in de eerste resultaten is gegeven op de Smart City Update dag op 7 maart 2018 (zie de presentatie). Ook in ons onderzoek valt op dat de sensoren zeer gevoelig zijn voor vocht. Bij relatieve luchtvochtigheid boven 90% geven de sensoren 2 tot 5 maal hogere concentraties dan de officiele meetwaarden. Correcties lijken mogelijk, we blijven data verzamelen om dit verder te onderzoeken. De eerste ervaringen naar toepassen van correcties  voor hoge luchtvochtigheid zijn in een concept document van 12 juli 2018 beschreven.

Alphasense Optical Particle Monitor OPC-N2

Alphasense Optical Particle Monitor OPC-N2

De firma Alphasense heeft een fijnstof monitor die is gebaseerd op deeltjestelling.

alphasenseII.jpg

Bron afbeelding: Alphasense.

Deze deeltjesteller registreert volgens de documentatie deeltjes met afmetingen tussen circa 0.3 en 15 um. Vergelijkingen door de leverancier van metingen met de OPC-N2 en complexere apparaten als de TSI 3330 en Grimm 1.108 laten een goede overeenkomst zien. TNO heeft de sensor ingezet bij het in kaart brengen van persoonlijke blootstelling aan fijnstof in Eindhoven (https://www.tno.nl/nl/over-tno/nieuws/2015/6/persoonlijke-meting-werkelijke-blootstelling-aan-ultra-fijnstof-in-eindhoven/). Er is (nog) geen volledige rapportage met de ervaringen bekend.

Sharp GP2Y1010AU0F (dust sensor)

Sharp GP2Y1010AU0F (dust sensor)

De GP2Y1010AU0F van Sharp is net als de Shinyei een zeer goedkope (circa € 17) deeltjesteller. Het apparaat geeft een pulshoogte die evenredig is met de hoeveelheid (fijn)stof die langs komt. Volgens Sharp is het toepassingsbereik vooral huisstof, rook van sigaretten en het sturen van luchtreinigers.

De Sharp kan net als de goedkoopste Shinyei ook simpel op een Arduino of Raspberry Pi worden aangesloten en is dan ook populair onder zelfbouwers.

Sharp.jpg

Bron afbeelding: https://cloudacm.com/?p=658 

 

Andere sensoren ...

Andere sensoren ...

Een overzicht van (vooral Aziatische) goedkopere stofsensoren is te vinden op de website http://aqicn.org/sensor/ . Op die site worden ook regelmatig meetresultaten van de verschillende apparaten getoond en onderling vergeleken. 

Reactie toevoegen


Reacties

Ook de firma Teesing in Rijswijk levert diverse mobiele industriële fijnstof/multi-gas monitoren, zelfs voor PM 1 zie http://www.dustsentry.nl

Ingediend door Jurre op ma, 06-02-2017 | 22:21


In de inleiding staat dat goedkopere sensoren niet bruikbaar zijn en vervolgens worden er een aantal gepresenteerd. Zijn de hierboven genoemde sensoren nu wel of niet bruikbaar?

Ingediend door Gerard op ma, 05-03-2018 | 14:53


Dag Gerard, het ligt aan het doel van de meting. Verkeer draagt maar weinig bij aan de concentratie van fijn stof groter dan 0.3 a 0.5 micrometer, daar zijn deze sensoren dus niet zo goed bruikbaar voor. We doen volop onderzoek naar wat je er wel/niet mee kunt. De piek als gevolg van vuurwerk is bijvoorbeeld prima opgepikt door een aantal van de sensoren.

Ingediend door voogtm op wo, 07-03-2018 | 14:58

Als antwoord op door Gerard


SDS011 is m.i. veel betrouwbaarder dan deze tekst laar uitschijnen.
Ik meet al meer dan een jaar fijnstof met de SDS011 sensor + Raspberry pi3
Zeer goede korrelatie met de "officiële" metingen op de website
http://www.irceline.be/nl
Afwijkingen van ppm10 en ppm2.5 blijven binnen de 20%, meestal binnen de 10 %.
Vrachtwagens met draaiende motor zenden de PPM2.5 waarden over 1000!
Tunnels zijn een ware ramp!
Ben zelf uiterst gevoelig voor fijn stof, waarden boven 50 voel ik als "ademnood". Waarden boven 100 geven hevige pijn op de borts, identielk aan een hartinfarkt. De toename van diesels is voor mij een groot probleem, ik kan niet meer in stadscentra komen.

Ingediend door WfromL op do, 12-04-2018 | 19:32


Hackair heeft een mooie combi met hardware en software. Werken jullie hier mee samen? http://www.hackair.eu/hackair-home-v2/

Ingediend door Michel Vorenhout op wo, 18-04-2018 | 17:26


Michel, een RIVM collega zit wel in de advisory board van dit EU project. Maar we hebben de data van de sensoren die via HackAir platform gaan (nog?) niet op het dataportaal samenmeten.rivm.nl. De sensor die gebruikt wordt is de SDS011, die we bij RIVM nu ook veelvuldig testen en die bijvoorbeeld ook in Luftdaten wordt gebruikt. Die data hebben we wel op het portaal.

Ingediend door Team Samen Meten op do, 19-04-2018 | 17:42


Beste WfromL,

Spijtig om te horen dat u zo veel last heeft. Wij testen al maanden met meerdere SDS011 sensoren in verschillende steden in Nederland. Bij die tests zien we dat de resultaten van relatief vlak bij elkaar geplaatste sensoren soms aanzienlijk kunnen verschillen, in ieder geval meer dan 10-20%. De grootste verschillen treden op bij hogere luchtvochtigheid. Op onderstaande website kunt u enkele resultaten van metingen met SDS011’s in enkele steden/regio's zien. Vooral bij lagere concentraties, onder circa 20 ug/m3, liggen de resultaten van de sensoren dicht bij elkaar.

We zijn nu ook begonnen om meerdere SDS011 sensoren bij verschillende officiële stations van het RIVM te plaatsen. Zodra er resultaten binnenkomen zullen we deze bekendmaken.

https://lkvis.rivm.nl/dashboard/db/steden-uur?orgId=1&from=now-7d&to=now

Ingediend door wesselij op vr, 20-04-2018 | 08:55

Als antwoord op door WfromL