Abbildung 5: Mit einem Glas und etwas Backpulver bauen Sie Versuchsanordung zum Messen von CO2 auf, bei der Sie durch Zugabe von Wasser das Backpulver zu einer Reaktion anregen.
Mit etwas Fingerspitzengefühl erhalten Sie eine Messkurve (Abbildung 6). Fingerspitzengefühl deshalb, weil zu viel Backpulver dafür sorgt, das die Konzentration schnell die Grenze von 10 000 ppm überschreitet.
Abbildung 6: Eine MH-Z19-Messung der CO2-Anreicherung in der Luft auf 4000 ppm.
Zum Messen muss das Umgebungsgas in das Gehäuse diffundieren oder aus dem Gehäuse heraus, wenn der Sensor nach einer CO2-Exposition wieder in die Normalatmosphäre gelangt. Da der Messraum klein ist, beträgt die Halbwertszeit weniger als 30 Sekunden. Die Zeit ermittelt der Exponentialfit aus Abbildung 7.
Abbildung 7: Zeitauflösung und Abklingverhalten eines MH-Z19-Sensors.
Gemessen wurde jede Sekunde. Die Integrationszeit des Detektors im Sensor liegt aber bei fünf Sekunden. Deshalb ordnen sich die Messpunkte wie eine Treppe an, statt eine stetige Kurve zu beschreiben. Dieser Fehlerbereich des Messzeitpunkts von fünf Sekunden ist als Fehlerbalken in Abbildung 6 eingetragen.
Fazit
Preiswerte MOX-Sensoren sind einfach einzusetzen und leicht auszulesen, einen ADC für den Rechner vorausgesetzt. Bei Kohlendioxid handelt es sich um ein Inertgas, was den Nachweis erschwert. Der Sensor MH-Z19 besteht aus einer Kleinstmesskammer, die es ermöglicht, CO2-Konzentrationen von wenigen 100 ppm über Lichtabsorption im Infrarotbereich zu bestimmen.
Zum Beurteilen der Qualität von Raumluft genügt die Unterscheidung zwischen weniger oder mehr als 1000 ppm CO2-Anteil in der Luft. Absolutmessungen, um die stetige Zunahme des Klimagases in der Atmosphäre zu messen, scheitern an einer fehlenden Referenz und Langzeitstabiliät des Sensors.
Der Sensor MH-Z19 bereitet die Daten digital auf. Zusammen mit einem Seriell-USB-Wandler und wenigen Zeilen Python-Code wird ein RasPi damit zu einem Überwachungsgerät für die Luftqualität. (agr)
Glossar
- ppm
- Parts per Million (engl.). Gebräuchliche, aber nicht offiziell festgeschriebene Hilfsmaßeinheit.
