Бытовой измеритель концентрации углекислого газа KKMOON D9-H, PM 2.5

UPD 2.11.2020 Судя по сообщениям с форумов, сейчас D9-H может приходить не с
сенсором senseair s8, а с китайским cm1106. Имейте ввиду этот момент перед покупкой.

Пару месяцев назад, после практически одномоментной замены всей мебели в квартиры, задумался о мониторинге качества воздуха. Все дело в аллергии, с которой столкнулся в первые дни после сборки новой мебели. Естественно, все документы о соответствии санитарным нормам у продавца были в порядке. Через пару дней все посторонние запахи из квартиры выветрились. Но осадок остался. И вот наконец-то решился на покупку бытового анализатора/индикатора загрязнения воздуха. Для начала определил ряд параметров которые хотелось бы измерять: PM 2.5/10, CO2, «газ страшилка» современной деревообрабатывающей индустрии — формальдегид. Можно приступать к выбору устройства. И тут есть ультимативный вариант — купить датчиков, подцепить их к esp или rpi и… profit. Или путь лентяя, взять готовое устройство которое спаял китайский школьник вместо обеда, но дороже. Под катом рассказ об одном подобном приборе.

На рынке не так уж и много бытовых приборов такого назначения, как мне видится, основная ниша для них — автоматизация параметров приточной вентиляции. А сфера эта, мягко говоря, нишевая. Но мне не нужно ничего автоматизировать, а значит коммуникационные возможности не важны. Довольно долго собирал информацию, в итоге выбор делал из устройства от Qingping Technology, в наших широтах известного под брендовым именем Xiaomi Mijia ClearGrass и D9-H от совсем неизвестной OCRKJ. О первом, ничего сказать не могу, так как в руках не держал. А вот о втором расскажу подробнее.

Поставляется анализатор в простой картонной коробке. Внутри само устройство, кабель зарядки, короткий мануал «нажми влево, чтобы перейти влево в меню». Особой необходимости в мануале нет. Три кнопки, крайне правая — включение/выключение и перемещение по меню вправо, левая — переход влево, центр — выбор. Из коробки устройство приветствует нас на языке Шекспира и Байрона, но доступен и русский. Что не удивительно, несколько строк теста перевести не проблема. Зато вместо formaldehyde, можно наслаждаться — формальдегид. Устройство переносное, но все же не портативное. Аккумулятора с заявленной ёмкостью 3000 mAh хватает на ~8 часов работы, при яркости дисплея 10%. Небольшой, 3.5" TFT экран, довольно яркий, показания отчетливо видны при ярком солнце. Устройство позволяет фиксировать измеренные значения и сохранять во внутренней памяти, доступно 65534 ячеек для хранения. Интервал сохранения 10 — 600 секунд, время наблюдения от 10 минут до 18 часов. Есть графики текущих значений и за 50 минут.


Способа подключить к пк и сбросить сохраненные значения/графики не нашел, вероятно такой возможности вовсе не предусмотрено.

Далее небольшой абзац написанный в качестве первых впечатлений от прибора, до тестов и подробного ознакомления. «Из коробки» минимальное значение для CO2 после первого включения составило 462 ppm. С учетом что окна выходят на оживленную автомобильную дорогу, и заявленную погрешность сенсора — не плохо. Но все равно нужна калибровка, о которой расскажу отдельно, когда буду говорить о каждом из датчиков. Препаратов, чтобы проверить датчик формальдегида нет. Так что поставил прибор внутрь нового шкафа из ДСП. Значение с датчика HCHO с 0.03 за пол часа выросло до 0.07. После изъятия прибора снова опустилось до исходного значения. Намерил ли он формальдегид или что-то иное из состава клея для ДСП? Не знаю, но в любом случае, как индикатор «гадости» подойдет. При этом изменения по сенсору ЛОС были едва заметными. Датчик PM 2.5 также ведет себя корректно, в небольшом помещении с работающим «очистителем» в составе которого HEPA 13, показания быстро и значительно изменялись в сторону уменьшения.


Прежде чем подробнее останавливаться на датчиках и работе устройства заглянем в его внутренний мир. Разборка занимает пару минут. Откручиваем два винта и в их посадочные места, без фанатизма, надавливаем тонким деревянным предметом, например зубочисткой. Нижняя часть экрана освободится. Осторожно чтобы не порвать шлейф дисплея, пластиковой картой проходим по образовавшейся щели между корпусом и дисплеем. Затем плавно вынимаем пластиковые защелки из пазов вверху экрана приподняв его нижнюю часть и потянув на себя. Осталось аккуратно отключить шлейф дисплея и контакты батареи. От полного дезабилье платы нас отделяет еще семь маленьких винтов. На лицевой стороне чип-контролер и россыпь электронных компонентов, все датчики на обратной стороне платы. S8 lp легко вынимается из «кроватки» в которую вставлен. остальные датчики припаяны ногами к плате. Пайка нормальная, следы флюса есть, т.е. «китайские подвалы» верны своим традициям.



«У мене внутре… гм… не… неонка»
Подробнее остановимся на датчиках.

Сердце устройства — SENSEAIR S8 LP (цена на ali от 26 долларов). NDIR датчик CO2 от швейцарской компании SENSEAIR. Сенсор популярный и надежный. Производитель обещает минимум 15+ лет работы и приемлемую погрешность +-40ppm +-3% of reading. Присутствует механизм ABC калибровки. Датчик берет минимальное из измеренных значений за восьмидневный период и плавно смещает точку 400ppm. Считая 400 ppm естественной концентрацией CO2 в атмосфере. Это влечет за собой как плюсы, так и минусы. Очевидно, от пользователя не требуется ручной калибровки датчика, через несколько циклов он сам выйдет на значение по умолчанию, даже если изначально его показания далеки от реальности. Но есть и минус, если в помещении где проводятся измерения регулярно находятся люди и отсутствует вентиляция, постепенно датчик может прийти к ситуации когда реальные 1000 ppm на дисплее будут как минимальные 400 и даже больше. На это потребуется очень много времени, максимальное смещение за 8 дней равно 40ppm, тем не менее производитель сенсора рекомендует отключить автокалибровку при невозможности хотя бы раз в 8 дней доводить концентрацию CO2 в измеряемом помещении до атмосферного уровня. И раз в несколько лет проводить ручную калибровку. Естественно производитель D9-H не упомянули о таком нюансе в инструкции к прибору. Будьте внимательны используясь s8, учитывайте эту его особенность. В остальном к датчику senseair никаких вопросов. Он показывает не просто индикационные показатели, как это делают приборы рассчитывающие CO2a по датчику tvOC, а вполне реальное содержание CO2, с достаточной для бытового применения погрешностью. Подробнее о датчике, в том числе даташит:
senseair.com/products/size-counts/s8-lp/

Далее, Plantower PMS-A003 (цена на ali от 16 долларов) — датчик концентрации мелкодисперсных частиц в воздухе. Взвесь этих маленьких частиц, в первую очередь, опасна из-за скорости их оседания. Обычная бытовая пыль довольно быстро оседает на поверхностях, задерживается в носоглотке и т.п. В то время как взвесь частиц 2.5 мкм и меньше значительно большее время «висит» в воздухе и сложнее улавливается естественными защитными механизмами организма, проникая в легкие. В наших краях, проблема не столь актуальна даже в промышленных районах, PM 2.5 редко имеет значение выше 50 мкг/м3, а вот в Пекине и его окрестностях и 200 мкг/м3 можно увидеть. Но как фактор индикации при проблемах на соседнем заводе и повод закрыть окно, датчик полностью отрабатывает. Подробный мануал: m.eleparts.co.kr/data/goods_old/data/PMSA003.pdf


SHT20 (цена на ali ~1.5 доллара) — еще один швейцарский датчик. На этот раз от Sensirion. Отвечает за измерение температуры и влажности. на форумах пишут о его неточности. По моим же наблюдения, измерения точные в пределах погрешности указанной производителем датчика. Больше информации лишней не бывает, так что наличие его в устройства это определенно плюс. Подробная информация: www.sensirion.com/en/environmental-sensors/humidity-sensors/humidity-temperature-sensor-sht2x-digital-i2c-accurate/

TGS2600 (цена на ali ~4.5 доллара) — датчик TVOC(ЛОС) Летучие органические соединения. Самый противоречивый датчик в приборе. Почему? ЛОС — это огромный спектр веществ. Как опасных, так и безвредных или даже полезных. Эфирные масла используемые в лекарственных препаратах и косметических средствах — это тоже ЛОС. Следовательно, этот датчик может реагировать как на формальдегид так и на ваш новый парфюм. И на парфюм намного активнее. Но все равно высокие показатели ЛОС — повод проветрить помещение. Подробнее о датчике: www.figarosensor.com/product/entry/tgs2600.html

ZE08-CH2O от WINSEN (цена на ali ~13 долларов) — электрохимический датчик формальдегида. Об этом газе слышали многие. Формальдегид волшебное средство, совершившее переворот в деревообрабатывающей промышленности. Уменьшил себестоимость новой мебели, но какой ценой? На самом деле не такой уж и большой. Современные санитарные нормы жестко регламентируют технологии производства мдф/мдс плит и фанеры, так чтобы выделение формальдегида из готовой мебели укладывалась в безопасные для человека концентрации. Но даже при наличии всех сертификатов у производителя мебели не исключены нарушения технологии на производстве материалов. И такие случаи хоть и редки, но бывают. Правда, в такой ситуации вам хватит подаренного природой измерительного механизма. Специфический запах, а даже раньше ощущения запаха характерные симптомы. Раздражение слизистых, дерматиты и прочее, что вам весьма прозрачно намекнет «с вашей мебелью что-то не так». Хотя целевым газом для сенсора и является формальдегид, но из-за конструкции и метода анализа датчик улавливает и амиак, сероводород, этанол, метанол, хлор. Т.е. к его показаниям именно как датчика формальдегида стоит относиться осторожно. Но более высокая селективность относительно TGS2600 к опасным газам делает его не бесполезным, и если его показания «в красной зоне», а вы рядом не открыли бутылочку этилового спирта. стоит задуматься. Подробнее о датчике и даташит: www.winsen-sensor.com/sensors/ch2o-gas-sensor/ze08-ch2o.html

Немного измерений

Ночь, в двух комнатах открыты окна в режиме микрощелевое проветривание. Три человека подняли концентрацию CO2 с 950 ppm( в 12:00), до 1800.


Утро, в 8:00 одно окно открыто в режиме проветривания. Два человека в квартире, за два часа падение до 950 ppm.


Отдельно стоит обратить внимание на рост PM 2.5/10. И это еще за окнами не началось активное автомобильное движение.

Вывод

Игрушка за 100 долларов? По большей части. Но s8 честно показывает когда следует озаботиться проветриванием квартиры. Особенно актуально это будет летом, когда не хочется открывать окно в жаркие 30+ из прохладных +20. В сочетании с кондиционером и высокие значения CO2 могут переноситься хорошо. И вы уже и не замечаете как дышите воздухом в разы превышающим нормы, по содержанию CO2, описанные в ГОСТ 30494-2011. Также, это весомый аргумент в спорах «Закрой окно, мне дует» о необходимости воздухообмена к квартире. Нужен ли подобный прибор рядовому муськовчанину? Точно нет. Банальное проветривание по расписанию все еще эффективно(больше людей в помещении — чаще и дольше проветривание). А визуализировать процесс жарки рыбы на кухне, по росту значения ЛОС это слишком радикальное применение для 100 долларов. Спасибо, что дочитали обзор. Берегите себя и дышите свежим воздухом чаще!
P.S. Куплено на свои


upd