CO2

[Höhlentaucher]

Bin ganz frisch hier und Dank google auf dieses interessante Foum gestossen. Erst mal ein ganz grosses Lob an die "Macher" dieses Forums !

Beschäftige mich langjährig mit der Messung von Sauerstoff; allerdings komme ich hier von der "Tauchseite". Hatte diesbezüglich auch mal ein Buch zu dem
Thema "Sauerstoffmessung für Taucher" (ISBN 978-3-8334-6795-0) verfasst.
Aus aktuellem Anlass habe ich das Gerät modifiziert und zum "Monitoring" in einem alten Bergwerk verwendet. Das Gerät funktioniert auch in dieser Anwendung
recht gut. In bestimmten Bereichen zeigte das Gerät eine Sauerstoffkonzentration von 19,1 % und natürlich stellte sich mir hier die Frage, welches Gas hier den
Sauerstoff verdrägt hat.

Erstens resultiert hieraus natürlich der Wunsch das Gerät um einen CO2-Sensor zu erweitern. Habe auf Grund der Eintragungen hier mir auch die Boards von
Senseair angeschaut.

@JCF

Könntest Du mir bitte genaue Informationen über die verwendeten Boards und die Anbindung geben ?

Ich selbst arbeite bevorzugt mit AVR-Mikroconrollern von ATMEL.

Zweitens kam die Diskussion über H2S Schwefelwasserstoff auf. Kennt hier jemand einen Sensor (oder Verfahren) zur Messung von H2S ?

Vorab schon ein mal vielen Dank für die Hilfe !

Grüße

Helge

P.S. Mr ist schon bekannt das es dafür Geräte zu kaufen gibt und das es z.B. eine EN50104 etc. gibt. M.E. ist aber ein kostengünstiges sicher
funktionierendes Selbstbaugerät deutlich besser als keines vor Ort zu haben.

[JCF]

Hallo Höhlentaucher,

ich arbeite auch mit AVRs, das trifft sich gut.
Hab ein Gerät gebaut wo der Sensor K30 über die Modbus-Schnittstelle angesprochen wird, und ein anderes wo I2C benutzt wird.

Wenn du willst kann ich dir den Quellcode schicken.

Das K30 hat standardmässig nur einen Messbereich von 1%, das ist ein bisschen zu wenig.
Ich hab dann ein "sonderkalibriertes" angefragt und bekommen mit 4% (wenn ich mich recht erinnere) Messbereich.

[Höhlentaucher]

Hallo Jean-Claude,

zunächst herzlichen Dank für Deine schnelle Antwort.

Von meinem jetzigen Gerät gibt es derzeit zwei Varianten:

Variante 1
Das war das zuerst gebaute Gerät. Hier wird lediglich mit einem OP90 das Sensorsignal verstärkt. Das große Potenziometer dient dem Abgleich in Luft auf 20,9 % O2. Dieses dient eigentlich der Messung des Sauerstoffgehaltes von komprimierten Atemgasen (Nitrox, Trimix etc.). Es ist mittlerweile sieben Jahre im Einsatz und betriebsbewährt.
Dieses nahm ich dann auch einmal in eine Höhle mit und die Funktion war recht ordentlich; gestört hat natürlich das Spiralkabel in dieser Applikation. Daraus wurde dann Variante 2


Variante 2

In Prinzip das Gleiche wie 1, aber Sensor eingebaut und zusätzlicher Komparator der die LED`s min., ok und max. ansteuert.


Variante 3 (zur Zeit im Bau, aber noch ohne CO2)

ATmega328-AU mit LCD-Display 2 x 8 (DIPS082-HNLED von Electronic Assembly).
Zur Anbindung des Sensors nutze ich den Analogeingang und eine Spannungsreferenz von 2,56 V (LM336 von NS)

Die von mir bevorzugte Entwicklungsumgebung ist BASCOM; wobei ich auch mit CodeVisionAVR (C) ein bisschen experimentiert habe.

Am liebsten wäre es mir das Signal in analoger Form; würde den zweiten Sensor einfach über einen weiteren analogen Eingang über einen OP anbinden.
Als Messbereich würde ich 5 % als gut empfinden.

Deinen Quellcode schaue ich mir gerne mal an.

Grüße aus Wölfersheim

Helge

[JCF]

Hallo Höhlentaucher,

ich würde dir nicht raten das Signal in analoger Form zu benutzen, da ist beim K30 die Präzision mangelhaft.

Hier ein einfacher Beispielcode:

Code: Alles auswählen

'CO2-Messung
'Sensor an I2C
'PC.5 = SCL
'PC.4 = SDA

$crystal = 8000000
$regfile = "m8def.dat"
$hwstack = 50

$baud = 300
'Enable Urxc
'Enable Interrupts
'On Urxc Rscommand



Config Portd.5 = Output                 'LED

'I2C
Config Sda = Portc.4
Config Scl = Portc.5

'CO2-Sensor
Dim Sensorstatus As Byte
Dim Sensorvalue As Word
Dim Sensorvalue_h As Byte At Sensorvalue Overlay
Dim Sensorvalue_l As Byte At Sensorvalue + 1 Overlay
Dim Sensorchecksum As Byte

Dim Secs As Long
'-------------------------------------------------------------------------------
Main:
Do
    Secs = Secs + 1

    Gosub Measureco2

    Print Secs;
    Print Chr(9);
    Print Sensorvalue;
    Print Chr(9);
    If Sensorstatus = 1 Then Print "OK" Else Print "Error"

    Waitms 1000

Loop
'-------------------------------------------------------------------------------
Measureco2:
'Senseair K30-Sensor über I2C ansprechen
'auf Fehler prüfen (Sensor nicht bereit) durch Auslesen des Statusbytes
'falls nicht bereit: Sensorstatus =0, falls Ok: 1

    I2cstart
    I2cwbyte 0
    I2cstop

    Waitms 1


    I2cstart
    I2cwbyte &HD0                       'Adresse (&h68 1 Bit nach links, Bit0=R/W=0 (schreiben)
    I2cwbyte &H22                       'Read RAM   2 Bytes
    I2cwbyte &H00                       'Adresse H
    I2cwbyte &H08                       'Adresse L
    I2cwbyte &H2A                       'Checksum
    I2cstop

    Waitms 20

    I2cstart
    I2cwbyte &HD1                       'Lesen an Adresse &h68
    I2crbyte Sensorstatus , Ack
    I2crbyte Sensorvalue_l , Ack
    I2crbyte Sensorvalue_h , Ack
    I2crbyte Sensorchecksum , Nack
    I2cstop

    Sensorstatus = Sensorstatus And 1
Return

Mich würde noch interessieren welchen O2-Sensor du benutzt.

JC

[Höhlentaucher]

Hallo Jean-Claude,

eine I2C-Anbindung ist auch kein Problem; analog wäre halt der schnellere Weg gewesen.

Zu den O2-Sensoren:

- habe Dir was in die Post gelegt; dort findest Du eine Vergleichstabelle verschiedener Sensoren und auch Hersteller

Namhafte Hersteller:

- der bekannteste ist wohl der R-17 von Teledyne (der Klassiker), kommt eigentlich aus der Medizintechnik

- Deutscher Hersteller ist z. B. Envitec in Wismar (gehört jetzt zu Honeywell)

- ich persönlich favorisiere Analytical Industries Inc.


Da es sich um ein galvanisches Element handelt verbraucht es sich entsprechend. Praktisch halten hier nicht alle Hersteller ganz was sie versprechen.
Es kommt natürlich auch immer sehr auf die Umgebungsbedingungen an; in der Tauchtechnik kommt natürlich das Thema hoher ppO2 und Feuchtigkeit
(evtl. auch auf dem Sensor) dazu.

Analytical Instruments Inc. selektiert die Sensoren für die Tauchtechnik speziell heraus und prüft diese noch mal in einer kleinen mit O2 beaufschlagten
Druckkammer und liefert auch die Messdaten zu dem Sensor. AII gibt ein Jahr Garatie auf die Sensoren (halten so ca. 1 bis 3 Jahre).

Meine Favoriten:

PSR-11-39-JD für die Gasmeßtechnik/Sauerstoffmessung
PSR-11-39-MDSX für den Einsatz in Rebreathern

Frohe Ostern !

Helge