SDS 011 - jakość pomiaru
Z materiałów zamieszczonych w zakładce Evaluation na angielskiej wersji strony wynikało, że rozbieżność pomiędzy wynikami pomiarów profesjonalnych stacji do pomiarów PM 10 i PM 2,5, a stacjami Luftdaten jest największa dla zakresu 0-20 mg/m3 . Maleje ona przy pogarszaniu się jakości powietrza. Badania przeprowadzone w 2018 r. we Wrocławiu [1] polegające na porównaniu różnych modeli tanich optycznych czujników, potwierdziły ta informację. Z analizy dla SDS 011, wynika, że im wyższe jest stężenie (ponad 60 mg/m3) pyłu PM 2,5 tym mniejsza jest różnica wyników 15 min i 60 min pomiarów pomiędzy SDS 011 i urządzeniem profesjonalnym, co ilustruje rysunek nr. 1 [1].
Rys. 1 Uśredniona wartość współczynników determinacji R2 (oś Y) czujnika SDS z pomiarem wzorcowym dla różnych czasów zbierania danych a) średnia 15 minutowa oraz b) 1 godzinna. [1]. Im wartość R2jest bliższa jedności tym dopasowanie jest lepsze; w słupkach zawarta jest liczba próbek.
Postanowiliśmy także doprowadzić do sytuacji, w której będziemy mieć możliwość bezpośredniego porównania odczytów z profesjonalnej stacji monitorującej jakość powietrza i stacji Luftdaten. Dobrą lokalizacją wydawała się, stacja zlokalizowana w Warszawie w Al. Niepodległości, miejscu o dużym ruchu kołowym. Niestety, nie udało się nam uzyskać zgody w GIOŚ na posadowienie czujnika na terenie ich stacji pomiarowej. Uzyskano natomiast zgodę jednego z mieszkańców i zamontowano czujnik w odległości kilku metrów od stacji GIOŚ. Czujnik działa od 18 lutego. Wykres porównujący trzy tygodniowe serie pomiarów dnia 25 lutego do 17 marca dla obu stacji umieszczono poniżej (rys. 2 a), b), c)). Co ciekawe porównanie skorygowanego odczytu z obu pomiarów, rys. 2 c, potwierdza to, co opublikowano w artykułach ich streszczenia i linki są w zakładce Literatura.
Rys. 2 Seria trzech tygodniowych wyników pomiaru PM 2,5 stacji GIOŚ (niebieski) i Luftdaten (czerwony)” a) surowe dane (25 02 -03 03), b) synchronizowane zegary (4 03- 10 03), c) synchronizowany zegar oraz kalibracja (11 03-17 03).
Na osi x znajduje się czas (dzień i godziny), a na osi Y zmierzona średnią godzinową wartość PM 2,5 w mg/m3. Oszacowano, że czujnik Luftdaten w porównaniu do stacji GIOŚ zaniża mierzoną wartość średnio o ok. 15 mg/m3 (rys 2 a i 2 b). Uwzględniono to podczas opracowywania wykresu 2 c). Wynika z niego, że największa systematyczna rozbieżność występuje dla wartości PM 2,5 poniżej 20 mg/m3. Próbując wyjaśnić mniejsze wartości maksymalne czujnika Luftdaten trzeba zauważyć, że jest on o ok. 4-5 m. bardzie oddalony od ulicy w stosunku do stacji GIOŚ. Planowane jest dalsze prowadzenie obserwacji wyników zebranych przez SDS 011 w tej lokalizacji, tak by móc porównać dane z całorocznego okresu jego eksploatacji w różnych warunkach atmosferycznych.
[1] Marek Badura, (i. in.) Evaluation of Low-Cost Sensors for Ambient PM 2,5 Monitoring Hindavi Journal of Sensors vol 2018 Article ID 5096540