Construcción de un medidor de ozono en el aire con Arduino. Al mismo tiempo, este medidor se encargará de controlar el encendido y apagado del equipo generador de ozono, manteniendo así un nivel de concentración prefijado, dentro de un compartimento destinado a la desinfección de objetos. El sensor de gas ozono tipo MQ-131, de baja concentración, permite medir concentraciones de ozono en el aire comprendidas entre 0,01 y 1 ppm.
Concentración de Ozono en el aire
El ozono es muy bueno para desinfectar locales, ropa de trabajo, mascarillas y también alimentos. Debido a la situación actual, se están vendiendo generadores de ozono de todo tipo, y muchos de ellos orientados al uso doméstico. El ozono, al igual que cualquier producto desinfectante, hay que utilizarlo con precaución. Es importante destacar que el ozono es un gas tóxico para los pulmones. Los generadores de ozono hay que utilizarlos en sitios cerrados y sin gente dentro.
El problema que tiene el ozono frente a otros productos desinfectantes, es que es muy difícil de dosificar. El ozono es un gas muy inestable y no se puede envasar, debido a que las moléculas del ozono se recombinan muy rápidamente, convirtiéndose de nuevo en oxígeno. Cuando se utiliza el ozono como desinfectante, lo más importante es calcular el tiempo que debería estar funcionando el equipo generador. Ese tiempo dependerá del valor de concentración de ozono que necesitemos alcanzar (ppm), y varía en función de los metros cúbicos desinfectar (volumen) y de la potencia del generador.
Teniendo en cuenta que la producción de ozono de un generador varía en función de la calidad del aire (temperatura, humedad…) y además depende del rendimiento de su elemento reactor, el cual se envejece y no es muy lineal; la única manera de calcular ese tiempo sería mediante un equipo de medida, que a su vez controlara el encendido y apagado del equipo generador de ozono. Este interruptor funcionaría como el termostato de una calefacción, conectando y desconectando el generador en función de la concentración de ozono en el aire que se quisiera alcanzar.
Sensores de gas MQ
MQ es una familia de sensores de gas, orientados a medir diferentes compuestos químicos dependiendo del modelo de sensor que se utilice. Los sensores MQ están compuestos por un elemento semiconductor (óxidos metálicos) sensible a cada tipo de gas, el cuál varía su resistencia en función de la concentración de gas en el aire.
Estabilidad y Precisión de los sensores MQ
Para obtener una mayor estabilidad, los sensores MQ incorporan una resistencia calefactora, lo cual supone un consumo extra y una falta de precisión en las medidas que se realicen al poco tiempo de alimentar el sensor. Otro punto importante a considerar, es que cada modelo de sensor MQ tienen alta sensibilidad a un gas específico, pero en menor medida también reaccionan o otros gases, y esto provoca una mayor imprecisión. Por ejemplo, el sensor de ozono MQ-131 tiene una alta sensibilidad al ozono, pero también es sensible a otros gases oxidantes como el cloro y el dióxido de nitrógeno.
Para obtener una precisión mínima, es necesario calibrar cada sensor, y almacenar su valor de resistencia sin presencia de gas, dentro del firmware encargado de calcular las medidas. La precisión de estos sensores depende muchos factores internos y externos difíciles de controlar (temperatura de trabajo, humedad, envejecimiento del sensor), y nunca deberían utilizarse como elemento de control en lugares críticos.
Con la ayuda de un controlador programado, por ejemplo con Arduino, los sensores MQ los podemos utilizar para medir la concentración de un gas determinado, dependiendo del modelo de sensor que elijamos. Los sensores de gas MQ pueden comprarse sueltos, pero es muy común conseguirlos ya montados en un pequeño PCB, en el cuál se incluye un circuito comparador que nos proporciona una salida digital extra, además de la propia salida analógica del sensor. A través de la resistencia variable (trimmer) que incluyen estos circuitos , podríamos prefijar un umbral máximo de gas, y disparar una alarma.
Medidor-Controlador de Ozono
En el caso del sensor MQ-131, muy sensible al gas Ozono, mediante esta salida digital podríamos controlar el encendido y apagado de un generador de ozono. Esto sería muy útil para mantener un nivel alto de ozono dentro de un compartimento cerrado (cabina, caja, etc.) con el fin de desinfectar objetos personales, utensilios de trabajo, ropa, etc.
Descargar el firmware
El firmware que necesitas para programar el ATMEGA328P (Arduino UNO), los puedes descargar desde el siguiente enlace: MQ-131_JR.rar
Cubierta del sensor, impresa en 3D
La cubierta de protección del sensor gas la he fabricado con PLA. El PCB del sensor se fija a esta cubierta sin tornillos, calentando con un soldador los 4 resaltes de PLA que sobresalen por los orificios del PCB, una vez encajado en la cubierta.
Los archivos que necesitas para imprimir esta cubierta de protección, los puedes descargar desde el siguiente enlace: Cover for MQ gas sensor
¿Necesitas fabricar un PCB?
Actualmente hay muchas empresas que se dedican a fabricar circuitos impresos, pero no en todas podemos conseguir pequeñas tiradas a buen precio. Por suerte, ahora disponemos de Internet y es mucho más fácil que antes. Podemos buscar empresas en cualquier parte del mundo, y es más fácil encontrar un fabricante que haga nuestros prototipos (PCB) a buen precio. Una de las empresas más grandes del sector es PCBWay. Hasta un 30% de descuento para PCBs especiales, con fabricación en 24 horas.
Ahora el servicio de montaje en PCBWay por tan solo 30$, con tiempo de entrega rápido: https://www.pcbway.es/
Funciona para medir de ozono medico?
Funciona con cualquier tipo de gas que detecte el sensor que montes. El ozono médico es ozono, así que lo puede medir, otra cosa es el error máximo que necesites mostrar en la medida.
Buenas tardes, quisiera saber que posibilidad hay de realizar un medidor de ozono dentro de una cámara de autoclave.
Las condiciones de presión y humedad de un autoclave hay que tenerlas en cuenta. Habría que mirar las características del sensor que vayas a utilizar y apliocar las correcciones necesarias para que la medida de ozono en el aire sea la correcta.
En referencia a tu trabajo, podrias ponerte en contacto con migo, gracias.
Ya te he respondido por email.
Hola al parecer se me paso por alto tu respuesta, y no veo cuando me respondiste, quizas borre el mail por equivocacion.
Muchas gracias por compartir con nosotros tus desarrollos.
Tengo intención de montar un medidor de Ozono y me gustaría plantearte algunas preguntas, cuyas respuestas probablemente ya estén expuestas en el vídeo. Son las siguientes:
– ¿Si yo quiero montar sólo el medidor, me es suficiente con comprar el sensor MQ-131 y montar el circuito básico que tu has modificado? Es evidente que también uso el Arduino.
– En el proyecto que has llevado a cabo, veo que has usado el sensor de baja concentración, ¿has hecho pruebas con el de alta concentración?
– He creído entender que cada vez que cambias el sensor MQ-131 al circuito, se debe obtener la resistencia del nuevo sensor para incorporarla al firmware (en tu ejemplo es: R0 = 364740,87), con otro sensor será diferente, ¿es correcta mi afirmación?
– ¿Sabes cómo distinguir si el sensor MQ-131 que se tenga que comprar, será de los que proporcionan una resistencia menor a medida que aumenta la concentración de ozono o, viceversa?
1 – Puedes montar e circuito sin Arduino, pero no tendrás la medida de la concentración de ozono y tendrás que ajustar el umbral de dsiparo un poco a ojo.
2 – No hice pruebas con el sensor de alta concentración.
3 – Para estar seguro, lo mejor es comprobar si sube o baja la resistencia del sensor al conectar un generador de ozono.
Muchas gracias por compartir con nosotros tus desarrollos.
Tengo intención de montar un medidor de Ozono y me gustaría plantearte algunas preguntas, cuyas respuestas probablemente ya estén expuestas en el vídeo. Son las siguientes:
– ¿Si yo quiero montar sólo el medidor, me es suficiente con comprar el sensor MQ-131 y montar el circuito básico que tu has modificado? Es evidente que también uso el Arduino.
– En el proyecto que has llevado a cabo, veo que has usado el sensor de baja concentración, ¿has hecho pruebas con el de alta concentración?
– He creído entender que cada vez que cambias el sensor MQ-131 al circuito, se debe obtener la resistencia del nuevo sensor para incorporarla al firmware (en tu ejemplo es: R0 = 364740,87), con otro sensor será diferente ¿Es correcta mi afirmación?
– ¿Sabes cómo distinguir si el sensor MQ-131 que se tenga que comprar, será de los que proporcionan una resistencia menor a medida que aumenta la concentración de ozono o, viceversa?
Ya te he respondido en el último correo que pusiste. Perdona que haya estado tanto tiempo sin responder.
Quiero hacer un controlador de ozono para agua alguien q tenga diagrama quiero.aplicarlo en. Agua salada
El problema es el sensor. Si lo consigues será muy caro.
Hola como estas??
Queria preguntarte algo con respecto al circuito generador de ozono por favor. Mira que o hice tal cual lo haces en el video y funciona perfecto simulando los valores con un potenciometro, pero cuando conecto el sensor real «con las modificaciones de las resistencias» muestra todo el tiempo fuera de rango. Espero me puedas ayudar, gracias. SAludos.
Es posible que hayas utilizado otro modelo de sensor, ya comento en el video que hay sensores que se comportan al revés del que yo utilicé en el video. También podrías tener algún fallo en el montaje, o simplemente que el sensor estuviese mal.
ola amigo muito bom seu projeto.
Obrigado.
Ola.tudo bem. montei o circuito conforme esquema. Ligou e certo so que nao esta fazendo leitura. pode ser o sensor.; MQ131
pode me ajudar.
Coloque uma resistência variável no lugar do sensor, e se ao modificar o valor da resistência você vir que a medição varia, você terá que verificar o sensor.
Como contactamos a jrpm para ver otros detalles por favor
Qué necesitas???
Hola
Abría posibilidad de comprarlo terminado?
Gracias
Si tú no te ves capaz de hacerlo, cualquier aficionado a la electrónica te lo podría montar. Yo no me dedico a vender equipos.
Hola.
Se pueden instalar sensores de ozono hasta 200 ppm?
Conoces a algún electrónico que pudiera hacernos este trabajo.
Hay sensores para medir altas concentraciones de ozono. No conozco a nadie que te pueda montar los medidores, pero consulta en foros de electrónica porque seguro que alguien encuentras.
Hola.queremos adquirir medidores de ozono.como lo gestionamos
Hola Félix.
Yo no me dedico a montar y vender equipos. Con la información que he puesto en la Web, cualquier aficionado a la electrónica te lo podría montar sin problemas.