Fragen zum Thema Kanalanwendung
Warum zeigt mein Kanalfühler mit einer Tauchhülse Abweichungen beim Messergebnis?
Kanalfühler mit Tauchhülsen reagieren von Natur aus sehr träge auf eine Temperaturänderung des Mediums. Die vermeintliche Abweichung lässt sich oftmals mit eben dieser Trägheit erklären.
Die gesamte Ansprechzeit des Systems lässt sich verbessern, wenn der Raum zwischen Tauchhülse und Messhülse des Kanalfühlers mit Wärmeleitpaste gefüllt wird. Die Paste besitzt eine deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit als Luft.
Eine Temperaturänderung des Medium wirkt sich so schneller auf die Messhülse des Kanalfühlers, und damit auch auf das gesamte Messergebnis aus.
Welche Gase erkennt ein VOC-Sensor?
VOC bedeutet Volatile Organic Compounds (flüchtige organische Verbindungen).
Dies sind organische Gasverbindungen, die leicht verdampfen. Beispiele dafür sind:
- Alkohole
- Kohlenwasserstoffe
- organische Säuren
- Zigarettenrauch
- Parfum
- etc.
Jedoch existiert aktuell keine einheitliche Definition, die eine exakte Auflistung aller VOC beinhaltet.
VOC-Sensoren detektieren daher kein bestimmtes Gas. Vielmehr die Summe aller VOC in der Umgebungsluft. Die Konzentration wird dabei als eine relative Größe von 0-100% ausgegeben.
Wie werden VOC Sensoren kalibriert?
Thermokon VOC Sensoren verfügen über eine automatische Selbstkalibrierung, da die verwendeten Metalloxidflächen des Sensorelements im Laufe der Zeit einer unvermeidbaren Abnutzung unterliegen. Ähnlich einem Abgaskatalysator im Auto.
Der Sensor speichert täglich den niedrigsten gemessenen VOC-Wert. Dieser Wert wird als neuer Bezugswert für folgende Messungen genommen. Der Sensor gibt ein relatives Signal von 0-100% aus, welches immer in Relation zum momentanen Bezugswert steht.
Um über einen langen Zeitraum aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten, ist es notwendig mindestens alle 72 Stunden frische Luft (VOC-frei) zuzuführen.
Was ist beim Anschluss von CO2 Sensoren zu beachten?
Die CO2 Konzentration wird über ein optisches Messverfahren ermittelt. Aufgrund dieses Verfahrens haben CO2 Sensoren kurzzeitig eine relativ hohe Stromaufnahme.
Folgende Probleme können bei dieser Anschlussart und einer großen Leitungslänge auftreten:
Problemstellung:
Der Spannungsabfall entlang der UB-Leitung ist so groß, dass der CO2 Sensor gerade noch innerhalb der Toleranzgrenze betrieben wird.
Die Höhe des Spannungsabfalls hängt unter anderem von der Länge, dem Querschnitt und der Betriebstemperatur ab. Daher ist es nicht möglich eine maximal mögliche Länge der Anschlussleitung zu definieren. Bei einer erneuten CO2 Messung, bricht die Spannungsversorgung aufgrund der hohen Stromaufnahme, kurzzeitig ein. Dieser Spannungseinbruch hat Auswirkungen auf die analogen Ausgänge des Geräts. Diese zeigen kurzzeitig einen falschen Wert an.
Lösung:
Sorgen Sie dafür, dass die Spannungsversorgung am Gerät innerhalb der Toleranzen bleibt. Die jeweiligen Toleranzen entnehmen Sie bitte den Datenblatt des Geräts. Verkürzen oder verändern Sie wenn möglich die Anschlussleitung. Installieren Sie gegebenenfalls ein zusätzliches Netzteil.
Problemstellung:
Werden die analogen Ausgänge des CO2 Sensors über die gleiche GND Leitung wie die Spannungsversorgung angeschlossen, kommt es zu Abweichungen. Dies ist dem unvermeidbaren Spannungsabfall entlang der GND-Leitung geschuldet. Die Höhe der Abweichung hängt auch hier von der Länge, dem Querschnitt und der Betriebstemperatur der Anschlussleitung ab.
Lösung:
Lässt sich eine lange GND-Leitung nicht vermeiden, schließen Sie das Gerät bitte wie folgt an. Mit dieser Anschlussart wird der Einfluss des Leitungswiderstandes auf den Wert des analogen Ausgangs minimiert.
Wie werden CO2 Sensoren kalibriert?
Da die Infrarotlichtquellen von CO2 Sensoren altern, unterliegen sie einer Drift. Um diese Drift zu kompensieren, verfügen CO2 Sensoren über eine automatische Nachkalibrierung.
1. Referenzmessungen – Dual Channel und Dual Wavelength (Thermokon Sensoren seit 2015)
CO2 Sensoren detektieren das Gas mit Hilfe von infraroter Strahlung. Eine bestimmte Wellenlänge dieser Strahlung wird von CO2 Molekülen absorbiert. Diese Absorption wird detektiert und daraus der CO2-Gehalt der Luft errechnet.
Dual Wavelength
Dieses Verfahren benutzt zwei unterschiedliche optische Filter und Auswerter. Der erste ist auf die Wellenlänge eingestellt, die CO2 Moleküle absorbieren. Der zweite auf eine Referenzwellenlänge. Durch den zweiten Referenzkanal ist immer bekannt, welche Strahlungsstärke die Infrarotlichtquelle noch besitzt. Damit kann die Drift kompensiert werden.
Dual Channel
Ein zusätzlicher Messkanal führt nur ein Mal am Tag eine Referenzmessung durch. Dadurch altert die verwendete Lichtquelle deutlich langsamer als die im eigentlichen Messkanal. Das Ergebnis der Referenzmessung wird zur Kompensation der Drift benutzt.
2. Softwarealgorithmen - ABC-Logic (Thermokon Sensoren vor 2015)
ABC-Logic steht für Automatic Background Calibration. Dieser Algorithmus speichert den niedrigsten Messwert der letzten 24 Stunden. Dieser Wert wird dann als neuer Bezugswert für folgende Messungen verwendet.
Wenn der Sensor einmal am Tag unverbrauchte Außenluft detektieren kann (ca.400 ppm), bleibt der Bezugswert gleich und verschiebt sich nicht. Ist dies nicht der Fall, wird die verbrauchte Luft als neuer Bezugswert ("gute" Luft) festgelegt. Der Sensor zeigt dann kein sinnvolles Messergebnis an.
In vielen 24/7 Anwendungsfällen kommt auf diese Weise kein belastbares Messergebnis zustande (z.B. zwangsbelüftete Ställe, Krankenhäuser, Spielcasinos, usw.)
Daher verwendet Thermokon seit 2015 ausschließlich Sensoren mit Dual Channel oder Dual Wavelength Kalibrierung. Sensoren mit diesen Verfahren verfügen über eine zuverlässige, automatische Nachkalibrierung über die gesamte Lebenszeit unabhängig von ihrem Einsatzgebiet. Im Gegensatz zu CO2 Sensoren mit ABC-Logic, können sie 24/7 an allen Orten eingesetzt werden.