التطبيقات الصناعية لأجهزة استشعار جودة الهواء وأنواع أجهزة الاستشعار

مقدمة

تلعب مستشعرات جودة الهواء دورًا بالغ الأهمية في البيئات الصناعية، حيث تُشكل الملوثات والغازات الخطرة والجسيمات الدقيقة مخاطر جسيمة على الصحة والسلامة والامتثال للأنظمة. تراقب هذه المستشعرات ملوثات الهواء وتحللها، مما يُمكّن من الاستجابة السريعة التي تُسهم في الحفاظ على بيئة عمل آمنة، وتحسين عمليات الإنتاج، وتقليل الأثر البيئي.

ما هو مستشعر جودة الهواء؟

مستشعر جودة الهواء هو جهاز يكشف ويقيس الملوثات في الهواء. وحسب تصميمه، يمكنه تتبع معايير متعددة، مثل الجسيمات PM2.5، وPM10، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، وأول أكسيد الكربون (CO₂)، والأوزون (O₃)، والفورمالديهايد، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وغيرها. تُستخدم هذه المستشعرات على نطاق واسع في أنظمة مثل أجهزة تنقية الهواء الصناعية، وأنظمة التهوية، ومنصات مراقبة البيئة.

ماذا تقيس أجهزة استشعار جودة الهواء؟

يمكن لأجهزة استشعار جودة الهواء مراقبة:

• الجسيمات العالقة (PM1.0، PM2.5، PM10)
• الغازات (على سبيل المثال، CO، CO₂، CH₄، O₃، HCHO، TVOCs، NH₃)
• الظروف البيئية (على سبيل المثال، درجة الحرارة، والرطوبة، والضغط الجوي، ومؤشر الأشعة فوق البنفسجية، ومستويات الضوء)

البيانات التي تم جمعها تستخدم في كثير من الأحيان لحساب مؤشر جودة الهواء (AQI)، والذي يوفر تمثيلًا مرئيًا لمستويات التلوث.

كيف تعمل أجهزة استشعار جودة الهواء؟

تعمل أجهزة استشعار جودة الهواء بناءً على مبادئ فيزيائية مختلفة:

• تشتت الليزر يستخدم للكشف عن الجسيمات الدقيقة.
• NDIR (الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة) يتم استخدامه للغازات مثل CO₂ وCH₄.
• الاستشعار الكهروكيميائي يكتشف الغازات مثل O₃ وNO₂ وCO.
• التأين الضوئي يتم استخدامه للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة الحساسة.

تقوم أجهزة الاستشعار بجمع البيانات من الهواء المحيط ونقلها إلى معالج مركزي، والذي يقوم بعد ذلك بتحويل البيانات الخام إلى تنسيقات قابلة للقراءة مثل القيم في الوقت الحقيقي أو الرسوم البيانية المرئية.

أنواع أجهزة استشعار جودة الهواء

تُستخدم تقنيات استشعار متعددة للكشف عن الملوثات المختلفة. ولكل نوع مزاياه الخاصة حسب التطبيق والظروف البيئية:

1. أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية
   • الغازات القابلة للكشف: CO، NO₂، O₃، SO₂، H₂S، Cl₂
   • التطبيقات: سلامة العمال، ومراقبة الأماكن المغلقة، والكشف عن تسرب الغاز
   • سمات: حساسية عالية، استهلاك منخفض للطاقة، مناسب للغازات السامة
2. أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR)
   • الغازات القابلة للكشف: ثاني أكسيد الكربون، الميثان، الهيدروكربونات
   • التطبيقات: أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتحليل الاحتراق، ومراقبة غازات مكبات النفايات
   • سمات: مستقر، عمر طويل، قياس دقيق للغازات الماصة للأشعة تحت الحمراء
3. أجهزة استشعار أشباه الموصلات المصنوعة من أكسيد المعادن (MOS)
   • الغازات القابلة للكشف: المركبات العضوية المتطايرة، الأمونيا، الكحولات، أول أكسيد الكربون
   • التطبيقات: جودة الهواء الداخلي، النظافة الصناعية
   • سمات: متين، حساس للغازات المتعددة، فعال من حيث التكلفة
4. كاشفات التأين الضوئي (PID)
   • الغازات القابلة للكشف: المركبات العضوية المتطايرة، الفورمالديهايد، البنزين
   • التطبيقات: المصانع الكيميائية ومراقبة النفايات الخطرة
   • سمات: حساسة للغاية لتركيزات منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة، سريعة الاستجابة
5. أجهزة استشعار الجسيمات الدقيقة القائمة على الليزر
   • الجسيمات القابلة للكشف: PM1.0، PM2.5، PM10
   • التطبيقات: الكشف عن الغبار والدخان في التصنيع والتعدين والغرف النظيفة
   • سمات: الكشف عالي الدقة عن الجسيمات الدقيقة، إخراج مضغوط في الوقت الفعلي
6. أجهزة استشعار الطيف الضوئي أو الأشعة فوق البنفسجية
   • الغازات القابلة للكشف: NO₂، O₃، SO₂، الفورمالديهايد
   • التطبيقات: مراقبة الهواء المحيط، وتحليل الانبعاثات
   • سمات: الكشف الانتقائي عن الغازات عالية الدقة استنادًا إلى أطياف الامتصاص

التطبيقات الداخلية والخارجية

أجهزة استشعار جودة الهواء الداخلي تتميز هذه الأنظمة عادةً بحجمها الصغير وسهولة تركيبها، وهي مناسبة للمساحات المكتبية والمنازل ومناطق الإنتاج. كما أنها قادرة على مراقبة جودة الهواء آنيًا، والمساعدة في تنظيم أنظمة التهوية. وتتضمن بعض الطرز المتطورة شاشات LCD، وأنظمة إنذار، وواجهات تعمل باللمس.

أجهزة استشعار جودة الهواء الخارجي صُممت هذه الأجهزة بتصميمات مقاومة للعوامل الجوية ودروع إشعاعية للحماية من التأثيرات البيئية. تُستخدم في المناطق الصناعية، وبالقرب من مصادر الانبعاثات، أو في المناطق الحضرية لمراقبة الملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وثاني أكسيد النيتروجين (NO₂) والجسيمات الدقيقة.

✅ أجهزة استشعار جودة الهواء الداخلي من EcoSentec

1. مستشعر جودة الهواء المنزلي المدمج

ال ES-G334 هو مستشعر غاز عالي الدقة مزود بشاشة عرض بلورية سائلة كبيرة، مصمم لمراقبة مستويات تركيز الغاز في الهواء باستمرار. عندما تتجاوز التركيزات الحدود المحددة مسبقًا، يُصدر الجهاز إنذارات صوتية ومرئية للمساعدة في منع حوادث السلامة، مثل الانفجارات أو التسمم.

مجهزة بمستشعر كهروكيميائي متميز، ES-G334 يوفر الجهاز أوقات استجابة سريعة، وقدرة قوية على مقاومة التداخل، ودقة عالية. بفضل خوارزمية التعويض الحصرية من EcoSentec ومعايرة الغاز القياسية متعددة المراحل، يوفر الجهاز عمر خدمة طويلًا، وإمكانية تكرار ممتازة، وأداءً مستقرًا، مما يجعله مثاليًا لمراقبة السلامة الصناعية.

2. ورشة عمل مستشعر PM

أجهزة استشعار صناعية مثبتة على الحائط، تقيس الجسيمات PM1.0 وPM2.5 وPM10. وهي مغلفة بغلاف مقاوم للماء والغبار، ومتصلة بمنصة مركزية عبر RS485 للمراقبة عن بُعد.

3. مستشعر متعدد الوظائف للمباني

يراقب مجموعة واسعة من المعايير، مثل ثاني أكسيد الكربون، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والضوء، والغازات المختلفة. عادةً ما يُثبّت على الحائط أو السقف، مع إمكانية الاتصال عبر RS485 أو Wi-Fi اختياريًا.

4. مستشعر مركب للمكاتب

جهاز متطور بشاشة لمس ودعم للتكوين اليدوي. يوفر مراقبة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع وظائف إنذار وتنبيهات عبر البريد الإلكتروني والرسائل النصية القصيرة لحالات التكييف الحرجة.

🌿 أجهزة استشعار جودة الهواء الخارجي من EcoSentec

1. مستشعر متعدد الغازات مع درع إشعاع شمسي

مُغلَّف بغلاف مقاوم للأشعة فوق البنفسجية ومقاوم للماء، يراقب هذا المستشعر غازات متعددة مثل O₃ وSO₂ وCO₂ وCH₄ وNO₂ وHCHO. مثالي للظروف الخارجية القاسية، مثل المناطق الصناعية أو بالقرب من مصادر الانبعاثات.

مزايا أجهزة استشعار جودة الهواء الصناعية

• الصحة والسلامة:إن الكشف المبكر عن الغازات السامة وسوء نوعية الهواء يمنع المخاطر الصحية والحوادث.
• المراقبة في الوقت الحقيقي:يوفر بيانات مستمرة لأنظمة التهوية والتنبيه الآلية.
• القدرة على تعدد المعلمات:المراقبة المتزامنة للغازات المتعددة والعوامل البيئية.
• قابلة للتخصيص وقابلة للتطوير:يمكن تصميم أجهزة الاستشعار لتناسب تطبيقات محددة وتوسيع نطاقها عبر المناطق الصناعية الكبيرة.
• دقة عالية:تضمن الخوارزميات المتقدمة وتقنيات المعايرة قياسًا دقيقًا.

خاتمة

في البيئات الصناعية، تُعد مستشعرات جودة الهواء أدوات أساسية للحفاظ على عمليات آمنة وصحية ومتوافقة مع المعايير. سواءً أكان ذلك يتعلق بمراقبة أماكن العمل الداخلية أم الانبعاثات الخارجية، فإن تقنية الاستشعار المناسبة تساعد الصناعات على اكتشاف المخاطر المحتملة، وضمان الامتثال للوائح، وتحسين جودة الهواء بشكل عام. ومع تطور تقنيات الاستشعار، أصبحت أكثر دقةً وتكلفةً، وأكثر اندماجًا في النظم البيئية الصناعية الذكية.