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 (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 RIVM 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

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

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 van OK Lab in Duitsland) en steeds vaker door burgers gebruikt. Het RIVM heeft deze sensor nog niet in de buitenlucht getest. 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).

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)

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 ...

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