Jednym z większych problemów cywilizacyjnych jest walka z rosnącym zanieczyszczeniem powietrza. Podstawowym urządzeniem wykorzystywanym do pobierania próbek powietrza do analizy jest aspirator. Przygotowaliśmy prototyp bezprzewodowego, przenośnego aspiratora do pobieranie próbek powietrza. Urządzenie takie można umieścić na obiekcie generującym zanieczyszczenia (np. kominie) i z poziomu komputera PC sterować i monitorować przebieg pobierania próbki powietrza.

Budowa prototypu bezprzewodowego aspiratora

 Do zasilania prototypu aspiratora wykorzystaliśmy akumulator żelowy o napięciu 12 V DC i pojemności 7 Ah. Zastosowaliśmy również dwie przetwornice napięcia DC/DC z wyjściem 5V DC (zasilanie sterownika silnika prądu stałego i różnicowego czujnika ciśnienia) oraz 24 V DC (zasilanie modułu wejść/wyjść analogowych i modułu komunikacyjnego). Aspirator z zasilaniem akumulatorowym pozwolił na pracę ciągłą przez okres ośmiu godzin na odległość 100 metrów od komputera sterującego. 

Oprogramowanie sterujące pracą aspiratora

Dedykowane oprogramowanie przygotowaliśmy w graficznym środowisku programistycznym LabVIEW. Aplikacja zawierała edytor receptur, który umożliwiał dodawanie nowej receptury pobierania próbki powietrza, jej edycję, usunięcie i zapis do pliku. Program automatycznie dobierał ustawienia sposobu pracy aspiratora, umożliwiał obserwowanie przebiegu pobierania próbki powietrza na wykresie i realizację algorytmu regulacji PID prędkości silnika DC napędzającego pompkę powietrza.

Testy działania prototypu bezprzewodowego aspiratora

Testy przeprowadziliśmy na otwartej przestrzeni, umieszczając aspirator w różnych odległościach od komputera sterującego i na różnej wysokości. Uzyskane w trakcie testów wyniki mieściły się w zakresie  przewidzianym przez Polską Normę PN-EN ISO 13137:2014-02 z dnia 18 lutego 2014 roku, która ustala maksymalną wartość oscylacji przepływu powietrza dla aspiratora na poziomie ±5%.