مستشعر CO2
ثاني أكسيد الكربون
بيانات موثوقة في الوقت الفعلي
عن ثاني أكسيد الكربون
تقنية GasPlug | تصميم حاصل على براءة اختراع
لماذا يعتبر ضارً؟
يُعد ثاني أكسيد الكربون (CO2) رابع أكثر الغازات انتشارًا في الغلاف الجوي للأرض، وهو الغاز الرئيسي المسبب للاحتباس الحراري. وهو غاز عديم الرائحة واللون وغير سام، على الرغم من أن انبعاثاته يمثل مشكلة بيئية عالمية، باعتباره الملوث الغازي الرئيسي المساهم في تغير المناخ.
إلى جانب ذلك، فهو يساهم في حدوث الأمطار الحمضية وتحمض المحيطات، ويمكن أن يحل محل الأكسجين (O2) والنيتروجين (N2). يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الغلاف الجوي عندما تمتصه النباتات والطحالب كجزء من دورة الكربون البيولوجية.
أين يوجد؟
ثاني أكسيد الكربون هو ناتج عن الوظيفة الطبيعية للخلايا عندما يتم إخراجه من الجسم عن طريق التنفس. إلى جانب ذلك، فهو عنصر أساسي في عملية التمثيل الضوئي، وهي العملية التي تنتج من خلالها النباتات الغذاء والطاقة. وقد ارتفعت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ الثورة الصناعية.
الأسباب الرئيسية هي إزالة الغابات وحرق الوقود الأحفوري مثل الفحم، من أجل توليد الكهرباء والحرارة والنقل (السيارات والسفن والطائرات، إلخ). كما يمكن أن يتشكل، كملوث ثانوي، عن طريق أكسدة ثاني أكسيد الكربون.
تحتوي خرطوشة ثاني أكسيد الكربون على مستشعر أشعة تحت الحمراء غير متشتت (NDIR) مدمج، وهو مثالي لقياس التركيزات الجوية النموذجية في استخدامات تغير المناخ (300-400 جزء في المليون)، فضلاً عن التركيزات العالية الناتجة عن العمليات الصناعية (حتى 5000 جزء في المليون). وتشتمل الخرطوشة على خوارزمية تصحيح خط الأساس التلقائي (ABC) لمستويات الخلفية من أجل الحفاظ على الاستقرار على المدى الطويل.
المواصفات الفنية
من 15 إلى 95 %RH
خرطوشة CO2
- نطاق القياس: نطاق التركيز الذي يقيسه المستشعر.
- الدقة التحليلية: أصغر وحدة قياس يمكن للمستشعر الإشارة إليها.
- نطاق درجة حرارة التشغيل: المدى الحراري الذي صُنّف المستشعر للعمل ضمنه بأمان وتقديم قياسات. (**) في مستشعر الجسيمات (PM) من النوع A: من -40 إلى 50 ºC مع مسخّن (تتوفر معلومات إضافية عن هذا الإصدار عند الطلب).
- نطاق الرطوبة النسبية للتشغيل: مدى الرطوبة الذي صُنّف المستشعر للعمل ضمنه بأمان وتقديم قياسات.
- نطاق درجة الحرارة والرطوبة النسبية الموصى به: نطاق درجة الحرارة والرطوبة النسبية الموصى به لتحقيق الأداء الأمثل للمستشعر. قد يؤدي التعرض المستمر خارج النطاق الموصى به إلى إتلاف الخرطوشة.
- العمر التشغيلي: الفترة الزمنية التي يمكن للمستشعر خلالها العمل بفعالية ودقة في ظروف التشغيل العادية.
- نطاق الضمان: نطاق التركيز الذي يغطيه ضمان Kunak.
- حد الكشف (LOD): يُقاس في ظروف المختبر عند 20 ºC ورطوبة نسبية 50%. حد الكشف هو أدنى تركيز يمكن اكتشافه باعتباره مختلفاً بشكل معنوي عن تركيز الغاز الصفري، ويُحسب وفق المواصفة الفنية CEN/TS 17660.
- قابلية التكرار: تُقاس في ظروف المختبر عند 20 ºC ورطوبة نسبية 50%. وهي مدى التقارب بين نتائج القياسات المتتالية للمقدار نفسه المنفذة في ظروف القياس نفسها، وتُحسب وفق المواصفة الفنية CEN/TS 17660.
- زمن الاستجابة: الزمن اللازم ليصل المستشعر إلى 90% من القيمة النهائية المستقرة.
- الضبط النموذجي R2 والميل والتقاطع: إحصاءات مستخلصة من المقارنة بين قياسات الجهاز الساعية والأجهزة المرجعية في اختبار ميداني بين -10 و+30 ºC في مواقع مختلفة. (*) في مستشعر الجسيمات من النوع B، يكون الخطأ المتوقع لـ PM10 أعلى بوجود الجسيمات الخشنة.
- الدقة النموذجية: بالنسبة إلى الملوثات المعيارية، هي متوسط الخطأ المطلق (MAE) المستخلص من المقارنة بين قياسات الجهاز الساعية والأجهزة المرجعية خلال اختبار ميداني يمتد من شهر واحد إلى 8 أشهر بين -10 و+30 ºC في دول مختلفة. أما بالنسبة إلى الملوثات الأخرى، فهي الخطأ المتوقع للقياس عند القراءة.
- هدف جودة البيانات (DQO)، عدم اليقين الموسّع النموذجي U(exp): هدف جودة البيانات معبَّراً عنه بعدم اليقين الموسّع عند القيمة الحدية، مستخلصاً من المقارنة بين قياسات الجهاز الساعية والأجهزة المرجعية خلال اختبار ميداني يمتد من شهر واحد إلى 8 أشهر بين -10 و+30 ºC في دول مختلفة، ويُحسب وفق توجيه جودة الهواء الأوروبي 2024/2881 والمواصفة الفنية CEN/TS 17660. (*) في مستشعر الجسيمات من النوع B، يكون الخطأ المتوقع لـ PM10 أعلى بوجود الجسيمات الخشنة.
- التباين النموذجي داخل الطراز نفسه: يُحسب بوصفه الانحراف المعياري لمتوسطات المستشعرات الثلاثة في اختبار ميداني يمتد من شهر واحد إلى 8 أشهر بين -10 و+30 ºC في دول مختلفة.
الرموز المرتفعة A وB وC وD: تشير هذه الرموز إلى أنواع مختلفة من الخرطوشة تخص الملوث المستهدف نفسه، لكن بمواصفات فنية مختلفة.
ما هي المساحة التي يغطيها كل جهاز؟
فيما يتعلق بنطاق تغطية الجهاز، من المهم ملاحظة أن أجهزة Kunak تقوم بقياسات نقطية (point measurement). ولا يوجد «نطاق» تغطية، أي أنها تقيس التركيز في النقطة التي تم تركيبها فيها. وتعتمد مدى تمثيلية هذه القياسات من الناحية المكانية على عوامل متعددة مثل التضاريس، ومصادر الانبعاثات القريبة، والظروف الجوية.
هل أجهزة Kunak حاصلة على شهادة ATEX؟
تم تصميم أجهزة Kunak لمراقبة الانبعاثات المنتشرة أو الكشف عن التسربات في المناطق غير المصنفة ضمن معايير ATEX.
ويمكن تكييفها للعمل في البيئات المعرضة لخطر الانفجار، بما يتوافق مع متطلبات المنطقة 1 من معايير ATEX، شريطة أن يتم تكوين النظام بشكل صحيح.
كم مرة يتم استبدال الخراطيش وتجديد البرامج؟
يعتمد العمر الافتراضي لكل خرطوشة على نوع المستشعر والظروف البيئية، ويتراوح عادةً بين 12 و36 شهراً. يمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل في الكتالوج.
يتم تجديد خدمات Kunak Cloud سنوياً للحفاظ على تحليلات ومعايرات وبيانات قابلة للتتبع محدثة.
هل الجهاز محمول أم ثابت؟
يمكن تركيب أجهزة Kunak على أعمدة الإنارة أو الجدران أو الأبراج أو الحوامل الثلاثية.
وبفضل وزنها الخفيف وتصميمها المعياري، يمكن نقلها بسهولة عن طريق فصل القاعدة وإعادة تركيبها في مكان آخر.
كم مرة يجب معايرة الجهاز؟
يتم معايرة أجهزة الاستشعار في المصنع وتُرفق معها شهادة معايرة رسمية.
للحفاظ على الدقة، يُنصح بإجراء معايرة أو تعديل عن بُعد كل ثلاثة أشهر أو بعد نقل الجهاز أو مع تغير الفصول.
ما هي خيارات المعايرة المتاحة؟
يمكن إجراء المعايرة من خلال:
- التواجد في نفس الموقع مع محطة مرجعية
- أو معايرة غطاء الغاز باستخدام أسطوانات غاز قياسية
- أو الضبط عن بُعد باستخدام البيانات التاريخية.
تعتمد الطريقة على متطلبات المشروع والميزانية المتاحة.
هل يمكن الحصول على البيانات محليًّا (Modbus)؟
نعم. تشتمل جميع أجهزة Kunak على بروتوكول Modbus RTU RSxx، مما يتيح نقل البيانات وقراءتها محليًّا دون الحاجة إلى الاتصال بالإنترنت.
كيف يتصل الجهاز؟
يقوم النظام بنقل البيانات عبر شبكات الهاتف الخلوي (4G/3G) أو إيثرنت أو واي فاي أو مودبوس، متكيفًا مع البنية التحتية للشبكة المتوفرة في كل موقع.
ما هي مدة عمل البطارية؟
تشتمل الأجهزة على بطارية احتياطية داخلية توفر مدة تشغيل تتراوح بين 3 و30 يومًا، حسب التكوين وأجهزة الاستشعار النشطة.
على أي ارتفاع يجب تركيب الجهاز؟
يُنصح بتركيب الجهاز على ارتفاع يتراوح بين 3 و4 أمتار فوق سطح الأرض لضمان دقة القياسات ومنع التداخل أو التخريب.
هل يحتوي الجهاز على ذاكرة داخلية؟
نعم. فهو مزود بذاكرة داخلية عالية السرعة قادرة على تخزين البيانات لمدة تصل إلى 15 يومًا دون اتصال بالإنترنت، مما يضمن استمرارية البيانات.
هل يمكن توصيل أجهزة قياس الأرصاد الجوية؟
نعم. يدعم جهاز Kunak AIR Pro ما يصل إلى 6 مجسات أرصاد جوية، بينما يدعم جهاز Kunak AIR Lite ما يصل إلى مجسين، حسب الطراز.
وهذا يتيح ربط المتغيرات البيئية بتركيزات الملوثات.
هل يمكن تركيبه على مركبة أو طائرة بدون طيار لأغراض المراقبة المتنقلة؟
نعم، شريطة ألا تتجاوز السرعة 20 كم/ساعة. وهذا يضمن استقرار القياس ودقة جمع البيانات البيئية.
هل تحمل هذه التكنولوجيا شهادات اعتماد؟
لا تخضع الأجهزة التي تعتمد على أجهزة الاستشعار لشهادة واحدة.
تقوم شركة Kunak باستمرار بالتحقق من صحة أجهزتها ميدانيًا بالتعاون مع هيئات مستقلة.
تضمن هذه الاختبارات توافق البيانات مع التوجيه الأوروبي بشأن جودة الهواء ومعايير وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).
هل منصة Kunak AIR Cloud إلزامية؟
نعم. يعد Kunak AIR Cloud أداة أساسية لتعويض درجات الحرارة والرطوبة، والصيانة عن بُعد، والتشخيص التلقائي، وتصحيح القيم المرجعية، والتحقق من صحة البيانات، وضمان إمكانية تتبع البيانات.
هل يمكن استخدام هذه الأجهزة في الأماكن المغلقة؟
نعم. يمكن استخدام هذه الأجهزة في البيئات الصناعية أو الزراعية أو اللوجستية، حيث توفر تحكماً دقيقاً في الملوثات حتى داخل المباني.
ما الفرق بين مستشعرات الجسيمات AIR Pro وAIR Lite؟
- Kunak AIR Pro: مستشعر ذو 24 قناة وحاصل على شهادة MCERTS يقيس الجسيمات الدقيقة والكبيرة (PM1، PM2.5، PM10) بجودة قياس إرشادية.
- Kunak AIR Lite: مستشعر ذو 5 قنوات، غير معتمد من MCERTS، متخصص في الكشف عن الجسيمات الدقيقة.
كيف يتم دمج البيانات مع منصات الجهات الخارجية؟
يمكن دمج البيانات تلقائيًا عبر واجهة برمجة التطبيقات REST أو Modbus أو FTP، مما يسهل الاتصال بأنظمة إدارة البيئة أو الأنظمة الصناعية الخارجية.
ما الفرق بين المعايرة والتصحيح؟
- تعمل المعايرة على ضبط استجابة المستشعر مقارنةً بمعيار مرجعي قابل للتتبع (محطة مرجعية أو غاز معتمد) لتحديد درجة عدم اليقين.
- يعدل التصحيح استجابة المستشعر دون مرجع خارجي لتقليل الخطأ أو الانحراف، ولكنه لا يحدد مقدار عدم اليقين.
باختصار، تستخدم المعايرة مرجعًا خارجيًا، بينما التصحيح هو تعديل داخلي للحفاظ على موثوقية المستشعر. مزيد من المعلومات في الصفحة 35 من الكتالوج.
