Detektor ozónu

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00007064%3AK02__%2F22%3AN0000103" target="_blank" >RIV/00007064:K02__/22:N0000103 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.hzscr.cz/clanek/menu-vyzkum-a-vyvoj-vyzkumne-projekty.aspx" target="_blank" >https://www.hzscr.cz/clanek/menu-vyzkum-a-vyvoj-vyzkumne-projekty.aspx</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Detektor ozónu

Original language description

V období výskytu nemoci COVID 19 vyvstal problém účinné dekontaminace ovzduší s ohledem na ochranu zdraví složek IZS a obyvatel ČR. Využití ozonizace sebou přináší rizika spojená s tím, že ozón má ve vyšších koncentracích dráždivé a toxické účinky. V této práci je představen vývoj detektoru pro stanovení koncentrace ozónu ve vzduchu z běžně dostupných elektrotechnických komponent. Tento detektor lze použít jako vhodnou levnou náhradu za komerčně dostupné detektory ozonu. Funkční vzorek – detektor ozonu je schopen měřit koncentrace ozonu v širokém rozsahu od 0,01 ppm do 1000 ppm s minimálními nároky na obsluhu.

Czech name

—

Czech description

—

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20401 - Chemical engineering (plants, products)

Project

<a href="/en/project/VI04000023" target="_blank" >VI04000023: Possibilities of using ozone for decontamination of air and surfaces not only by the bodies of integrated rescue system of the Czech Republic.</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

100204000373

Numerical identification

100204000373

Technical parameters

Pro účely detekce ozónu v terénu byl navržen a zkonstruován přenosný ruční detektor ozonu pracující ve dvou koncentračních rozmezích pro nízké koncentrace 10–1000 ppb a pro vyšší koncentrace 10–1000 ppm. Pro vlastní detekci bylo využito dvou polovodičových senzorů MQ-131 pracujících na principu změny tepelné vodivosti měřícího obvodu vůči referenčnímu obvodu. Senzor je zahříván na vysokou teplotu (150–450 °C), při které dochází k absorpci molekul kyslíku na povrch díky volným elektronům, což změní odpor polovodiče. Když se přiblíží molekula zájmových plynů k absorbovanému kyslíku či rovnou k vrstvě senzitivního oxidu, dochází k vzájemné reakci a změně odporu polovodiče, která je přímo úměrná koncentraci zájmového plynu. Senzitivním materiálem plynového senzoru MQ-131 je polovodič dopovaný různými oxidy kovů. Pro detekci nízkých koncentrací ozonu je senzitivním materiálem WO3, pro vyšší koncentrace je senzitivním materiálem SnO2. Tyto materiály, z kterých je měřící obvod sestaven, mají vysokou vodivost v čistém vzduchu, avšak v přítomnosti plynu (ozonu) se vodivost senzoru snižuje spolu s rostoucí koncentrací plynu. Měřením vodivosti obvodu lze jednoduchým převodem získat odpovídající výstupní koncentraci měřeného plynu (ozonu). Senzor ozonu MQ-131 má vysokou citlivost na ozón, ale je také částečně citlivý na silné oxidanty jako je Cl2, NO2 atd. Na organické interferenční plyny však reaguje opačně, a to mírným zvyšováním vodivosti obvodu. Navržený přenosný detektor byl tak zkonstruován s využitím plynových senzorů senzitivních na ozon MQ-131, grafického 1,8" LCD displeje 128x64 bodů, senzoru teploty a 5 vlhkosti DHT22, 2x Li-Ion baterie 18650 3,7V 3500mAh, řídícího obvodu nabíjení Li-Ion baterie, indikátoru stavu Li-Ion baterie a řídícího mikroprocesoru Arduino Nano R3 s čipem ATmega328P. Pro řídící jednotku byl vytvořen řídící program v programovacím jazyku C++. Pro zmíněné komponenty byl v programu Autodesk Autocad navržen a pomocí 3D tiskárny Prusa i3 MK2S MMU1 vytisknut obal z barevného PETG materiálu.

Economical parameters

Realizovaný funkční vzorek lze použít jako vhodnou levnou náhradu komerčně dostupných detektorů ozonu. Funkční vzorek – detektor ozonu je schopen měřit koncentrace ozonu v širokém rozsahu od 0,01 ppm do 1000 ppm s minimálními nároky na obsluhu. Konkrétní ekonomická rozvaha nebyla provedena

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

VŠCHT Praha, MV-GŘ HZS ČR - Technický ústav požární ochrany

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

https://www.hzscr.cz/clanek/menu-vyzkum-a-vyvoj-vyzkumne-projekty.aspx