¿Qué es un Monitor de CO2?
El monitor de CO2 es un dispositivo que mide continuamente la concentración de CO2. Los dispositivos utilizados para medir la concentración de CO2 en el aliento exhalado con fines médicos también se denominan capnómetros.
Entre los dispositivos que miden el CO2, los productos portátiles con una pantalla en tiempo real suelen denominarse monitores de CO2. La pantalla de visualización suele ser digital con un indicador de 7 segmentos, y se recomienda instalar el dispositivo en un lugar que no se vea fácilmente afectado por la exhalación humana o los gases de escape. Como la concentración de CO2 en la atmósfera ronda el 0,4%, la unidad de medida suele ser ppm.
Usos de los Monitores de CO2
Los monitores de CO2 están ampliamente disponibles en el mercado y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde oficinas hasta agricultura. Los usos específicos incluyen:
- Comprobación de las condiciones de ventilación en oficinas y salas de reuniones con gran número de personas
- Control de la concentración de CO2 de las plantas en invernaderos de plástico
- Comprobación de la concentración de CO2 en zonas densamente pobladas, como tiendas y restaurantes
- Confirmación de las condiciones de ventilación en habitaciones domésticas
- Análisis de los gases de escape de calderas y automóviles
Una ventilación inadecuada puede provocar dolores de cabeza y otros efectos negativos, por lo que la medición de la concentración de CO2 se utiliza a menudo como guía.
Puede instalarse en la propia habitación de casa y utilizarse como guía para la ventilación. Los monitores de CO2 se utilizan, por ejemplo, en invernaderos de plástico, ya que es necesario suministrarles regularmente CO2 mediante gas carbónico.
Principio del Monitor de CO2
Los monitores de CO2 más utilizados son del tipo NDIR (concentración infrarroja no dispersiva), que utilizan la propiedad del CO2 de absorber la radiación infrarroja de una frecuencia específica y no interferir con el N2 y el O2, los principales componentes de la atmósfera. En comparación con otros instrumentos de medición, el tipo NDIR se ha convertido en la corriente principal debido a su estructura más sencilla y su menor tamaño.
En el sistema NDIR, el instrumento de medición consta principalmente de una fuente de luz, una célula de muestra, un detector de infrarrojos y un indicador.
La fuente de luz emite radiación infrarroja de una longitud de onda que es absorbida por el CO2, que se transmite a través de la célula de muestra al detector de infrarrojos.
Cuando el aire que contiene CO2 entra en la célula de muestra, la radiación infrarroja se absorbe en proporción a la concentración de CO2. La salida se convierte en concentración de CO2 en función de la cantidad de radiación infrarroja absorbida.
Los principales componentes del aire, N2 y O2, no absorben la radiación infrarroja y, por tanto, pueden detectarse selectivamente, mientras que el vapor de agua y el CO absorben la radiación infrarroja de la misma longitud de onda y, por tanto, interfieren en la medición. Además, al utilizar una fuente luminosa, no es adecuado para medir aire sucio, como los gases de combustión.
Tipos de Monitores de CO2
Existen varios tipos de monitores de CO2 NDIR, dependiendo del número y tipo de fuentes de luz.
1. Tipo Monohaz
El tipo de haz único es un monitor de CO2 con una sola fuente de luz. Al no disponer de una fuente luminosa con la que compararlo, emite más concentración de CO2 cuando la emisión de luz se debilita debido a la degradación de la fuente luminosa con el paso del tiempo o al volumen de polvo.
Sin embargo, tienen la ventaja de que pueden fabricarse a bajo coste debido a su estructura sencilla.
2. Sistema de Dos Fuentes Luminosas
El método de dos haces utiliza dos fuentes de luz y compara ambas para realizar las correcciones. En comparación con el método de haz único, se puede compensar el deterioro de la fuente de luz con el paso del tiempo, lo que permite medir datos precisos.
Sin embargo, la desventaja es que se necesitan dos fuentes de luz, lo que aumenta el número de componentes e incrementa el riesgo de fallos.
3. Tipo Doble Viga
El método de doble haz utiliza dos longitudes de onda de luz infrarroja para medir el CO2. También se denomina método de fuente única y dos longitudes de onda.
Al comparar las dos longitudes de onda, se compensa la degradación de la fuente de luz con el tiempo y es posible realizar una medición precisa del CO2.
Este método tiene menos componentes que el método de dos fuentes de luz y puede medir la concentración de CO2 con más precisión que el método de haz único. Por esta razón, el método de doble haz es actualmente la corriente principal en NDIR.
Más Información sobre el Monitor de CO2
Monitores de CO2 Distintos de NDIR
Otros tipos de monitores de CO2 además del método NDIR incluyen el método del electrolito sólido, que utiliza la relación de equilibrio químico entre el CO2 y el Na2CO3.
Para medir la fuerza electromotriz causada por el aumento o disminución de los iones de sodio en el electrolito sólido y convertirla en una concentración de CO2.
Sin embargo, aunque es menos susceptible a las interferencias de otros componentes, su desventaja es que se ve afectado por la temperatura y la humedad.