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Science Corner: Der CO2-Sensor

by | Oct 5, 2020 | Hardware, Science

This entry is part 1 of 5 in the series Science Corner

In dieser neuen Folge unserer Science Corner möchten wir Euch heute die Funktionsweise eines CO2-Sensors vorstellen. Im Shop bieten wir von COMET System folgende Messgeräte an, die alle mit einem NDIR-Sensor arbeiten:

 

Nun stellt sich aber die Frage, was ein NDIR-Sensor ist und wie dieser arbeitet. Im Großen und Ganzen ist das kein Hexenwerk und wird im Folgenden erklärt.

Für was steht NDIR-Sensor?

 

NDIR sensor steht für nondispersive infrared sensor, im Deutschen also nicht dispersiver Infrarotsensor. Dabei handelt es sich um ein Gerät aus der Infrarot-Spektroskopie, das vor allem bei der Messung von Gasen zum Einsatz kommt.

Was passiert bei der Spektroskopie?

Bei der Infrarot-Spektroskopie wird die energetische Struktur von Atomen und Molekülen untersucht. Bei der Spektroskopie mit infrarotem Licht (der IR-Spektroskopie) wird mit dessen Hilfe in unserem Fall die Menge eines Gases bestimmt. Dies wird dadurch erreicht, dass man diese Gase mit elektromagnetischen Wellen aus dem Frequenzbereich des Infrarot-Lichtes bestrahlt und man im Anschluss – vereinfacht gesagt – misst, wie hoch der Anteil der Messstrahlung ist, die das Gas durchdrungen hat. Hieraus lässt sich der sogenannte Transmissionsgrad und somit die Konzentration des Gases – in unserem Fall des CO2 – bestimmen.

Wie wird der CO2-Gehalt angegeben und was sagt der Wert aus?

Der Wert der CO2-Konzentration oder eines anderen Gases kann mit der Einheit ppm angegeben werden. ppm steht für den englischen Ausdruck parts per million, zu Deutsch Teile pro Million Teile. Die unterschiedlichen CO2-Konzentrationen in einem Raum haben auch unterschiedliche Auswirkungen auf die körperliche Verfassung:

  • > 800 ppm: gute Raumluftqualität
  • 800 bis 1.000 ppm: mittlere Raumluftqualität
  • 1.000 bis 1.400 ppm: niedrige Raumluftqualität
  • 5.000 ppm: maximal erlaubte CO2-Konzentration am Arbeitsplatz bei 8 Stunden Arbeitszeit
  • 40.000 ppm: CO2-Konzentration beim Ausatmen
  • 50.000 ppm: Körperliche Beschwerden – Kopfschmerzen, Schwindel, Bewusstlosigkeit; Tod bei einer Dauer von 30 – 60 Minuten
  • 80.000 ppm: Bewusstlosigkeit und Eintreten des Todes nach 5 – 10 Minuten

 

Was ist beim Einsatz eines CO2-Sensors daher zu beachten?

Da ein Sensor immer nur einen sehr eingeschränkten Bereich überwachen kann, d. h. unser Infrarotsensor misst quasi nur das, was ihm vor die Linse kommt, muss die Stelle, an der der Sensor angebracht werden soll, gut überlegt sein. Daher sollte auf folgendes geachtet werden:

  • Vermeiden von direktem Anatmen des Sensors
  • nicht zu nahe an Auslassrohren oder Fenstern platzieren, da dies die Messung der durchschnittlichen Luftqualität stark beeinflussen und verfälschen kann
  • an einem Ort platzieren, der eine eher ausgewogene Luftqualität bietet: z. B. nicht direkt neben dem eigenen Schreibtisch
  • Zur Erkennung von Leckagen sollte der Sensor an Stellen angebracht werden, an denen Leckagen mit hoher Wahrscheinlichkeit auftreten können. Wird so ein Leck direkt entdeckt, bevor sich die allgemeine CO2-Konzentration im Raum rapide erhöht, kann einiges an Schaden abgewendet werden

 

Bei Fragen rund um die Hardware aus unserem Shop helfen wir gerne persönlich weiter – wir sind erreichbar per Mail oder telefonisch unter der 0911 92885-44. Wer uns gerne bei der Arbeit ein bisschen über die Schulter schauen oder den Shop und die angebotenen Produkte verfolgen möchte, kann uns auch auf Twitter folgen – über @NetwaysShop twittert das NETWAYS Shop Team!

 

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