Resumen

Los sensores de bajo coste son una oportunidad para mejorar la resolución espacial y temporal de los datos sobre partículas. Sin embargo, estos sensores deben calibrarse en condiciones próximas a las definitivas antes de cualquier acción de control. Este artículo presenta los resultados de una comparación conjunta de cuatro modelos de sensores ópticos de bajo coste con un analizador TEOM 1400a. En esta investigación se utilizaron los sensores SDS011 (Nova Fitness), ZH03A (Winsen), PMS7003 (Plantower) y OPC-N2 (Alphasense). Se colocaron tres copias de cada modelo de sensor en una caja común para comparar el rendimiento del sensor en las mismas condiciones de medición. La monitorización de la fracción PM2,5 se llevó a cabo durante casi medio año, del 21 de agosto de 2017 al 19 de febrero de 2018, en Wrocław (Polonia). La reproducibilidad entre unidades de sensores se evaluó en función del coeficiente de variación (CV). Los valores de CV fueron inferiores al 7 % en el caso de los sensores SDS011 y PMS7003 e iguales a 20o las unidades OPC-N2. El CV fue superior a 50 en el caso del ZH03A, debido principalmente a fallos de funcionamiento. Durante las mediciones, las tendencias de los resultados de los sensores fueron en general similares a los datos de TEOM, pero se observó una sobreestimación significativa de las concentraciones de PM2,5 en los datos brutos de los sensores. Se observó una elevada relación lineal entre TEOM y los sensores para los datos promediados de 1 minuto, 15 minutos y 1 hora para los sensores PMS7003 (R2≈0,83-0,89), para las unidades SDS011 (R2≈0,79-0,86) y para una unidad de ZH03A (R2≈0,74-0,81). Los valores R2 para las medias diarias se situaron en el nivel 0,91-0,93 para PMS7003, 0,87-0,90 para SDS011 y 0,89 para ZH03A. OPC-N2 sólo presentaba una relación lineal moderada con TEOM (R2≈0,53-0,69 para los datos diarios y 0,43-0,61 para las medias temporales más cortas). Se observó una dispersión bastante grande de los datos y elevados errores relativos de estimación de PM2,5 en los intervalos de concentración inferiores a 20-30 μg/m3. El impacto de un alto nivel de humedad relativa se observó en los dispositivos SDS011 y OPC-N2: se observó una clara sobreestimación de los resultados por encima del 80% de HR.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:sds011, opc, sensores, sensores pms7003, nivel alto de humedad relativa, analizador teom 1400a, relación lineal alta, errores relativos altos, relación lineal moderada, datos de partículas en suspensión
• Keywords:sds011, opc, sensors, pms7003 sensors, high relative humidity level, teom 1400a analyser, high linear relationship, high relative errors, moderate linear relationship, particulate matter data