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TTI / Amphenol Advanced Sensors

Wie arbeiten CO2-Sensoren?

4. Juli 2017, 13:58 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Der Hauptunterschied: Die Art und Weise der Sensordriftkontrolle

Der Unterschied zwischen dem Einstrahl- und Zweistrahlverfahren bei der CO2-Messung liegt hauptsächlich in der Art und Weise der Sensordriftkontrolle. Telaire ist auch weiterhin der einzige Hersteller, der sowohl die Einstrahl- als auch die Zweistrahltechnik in seinem Portfolio führt. Werkskalibrieroptionen, Größen und elektronische Schnittstellen sind im Allgemeinen innerhalb der Generationen der Produktfamilien gleich.

Nach intensiven Tests und Versuchen hat Telaire festgestellt, dass sich die CO2-Konzentrationen in den meisten normalen Umgebungen, wie z. B. in Wohnräumen oder Geschäftsbereichen, zumindest einmal pro Woche, häufig aber auch viel öfter, auf einen Wert einpendeln, der dem im Freien gemessenen entspricht. Dies geschieht durch die natürliche Undichtigkeit des Gebäudes sowie durch Bedarfs- oder Zwangs- bzw. Stoßbelüftung von Räumen. Diese Phänomene werden im Einstrahlverfahren genutzt. Wir nennen es die ABC-Logik, und die ABC-Methode. ABC steht hier für Automatic Background Calibration, also die selbsttätige Kalibrierung mithilfe eines Grundpegels.

Beim einstrahligen Ansatz…

...wird die Umgebung durchgehend überwacht und es werden die niedrigsten Werte aufgezeichnet. Dann werden auf Grundlage dieser niedrigen Werte die notwendigen Korrekturen an der Kalibrierung vorgenommen. Das ist der patentierte ABC-Logikalgorithmus von Telaire. Wo anwendbar, ist dies die stabilste Methode zur Driftkontrolle über lange Zeiträume, da, wie bei der Instrumentenkalibrierung, der Sensor kontinuierlich gegen eine Außenquelle neu kalibriert wird. Diese Methode würden wir für die meisten CO2-Messanwendungen empfehlen.

Es gibt allerdings Bedingungen,…

...unter denen die CO2-Konzentration nicht in regelmäßigen Abständen wieder auf einen Wert abfällt, der dem Außenwert entspricht – so zum Beispiel in einer Anlage mit 24-Stunden-Sicherung, im Krankenhaus, oder bei den meisten Agraranwendungen.

Unter diesen Bedingungen könnte man auf das Zweistrahlsensorverfahren zurückgreifen. Innerhalb des Sensors wird ein regelmäßiger Abgleich mit der Bezugswellenlänge (die zweite/sekundäre Wellenlänge) durchgeführt und bei Bedarf eine entsprechende Anpassung vorgenommen. Dieser Ansatz ist zwar im Langzeitbereich nicht so präzise wie die ABC-Logik, bietet aber Stabilität in Umgebungen, in denen keine natürlichen niedrigen Bezugswerte aufgezeichnet werden können, und kann, wie bereits erwähnt, die Drift elektronischer Bauteile nicht kompensieren. In besonders aggressiven Umgebungen müsste der Sensor wahrscheinlich in regelmäßigen Abständen neu kalibriert werden, wobei das beim Einstrahlverfahren natürlich automatisch geschieht.

Fazit

Beide Verfahren haben ihre Vorzüge und Berechtigung. In der nachfolgenden Tabelle sind einige spezielle Bauteiltypen für bestimmte Anwendungen aufgeführt.

	Einstrahl	Zweistrahl
Telaire-Teilenummer	T6613 Sensormodul T6713 Sensormodul T8100-Baureihe Wandmontage T8031/T8041/T8042 Luftkanalmontage	T6615 Sensormodul T6715 Sensormodul T8200-Baureihe Wandmontage T7001 Handgerät

Typische Verwendung	Geschäfts-/Büroüberwachung Wohnraumüberwachung Kino Ausstellungshalle Automobilmessung Überwachung von Eisenbahnwagen	24/7-Sicherheitsbereich Agraranwendungen (Treibhaus, Schweinestall) Krankenhäuser Lebensmittelüberwachung und -lagerung Messen