Domowy miernik zanieczyszczenia powietrza

Chcecie się dowiedzieć, czy macie czyste powietrze w mieszkaniu i na zewnątrz? Można je sobie samodzielnie sklecić. Oto krótka instrukcja dla tych, którzy łapią co nieco w kwestiach elektronicznych.

Najpierw trzeba kupić przez Internet:
-  czujnik pyłów PM10 i PM 2,5 SDS011
- Arduino  (albo bardziej wypasiony NodeMCU, ale to nie u nas)
- wyświetlacz LCD z konwerterem I2C
- czujnik wilgotności i temperatury
- 3 oporniki (ale to tylko wtedy, gdy łączymy je z Arduino, jako dzielnik napięć)
- przewód USB umożliwiający podłączenie powerbanku lub wgranie softwaru.
Potem łączymy powyższe obiekty według schematu, który wszystko klarownie pokazuje:) Nie ma tu jeszcze czujnika wilgotności, bo dopiero jedzie do nas z Chin.

Wszystko wkładamy do pudełka po maśle klarowanym robiąc w nim otworki:
- na wlot powietrza, które będziemy badać
- na usuniecie zbadanego powietrza - w pobliżu wentylatora czujnika
- otwory pomocnicze służące mocowaniu całości urządzenia do wiaderka

Czujnik ma w środku laser, który ma przewidzianą określoną żywotność - niecały rok działania non stop, dlatego najlepiej, gdyby nie był włączony cały cały czas, np. żeby włączał się automatycznie co 5 minut i się wyłączał, wtedy będzie dłużej działał - trzeba sobie do tego celu zmodyfikować oprogramowanie. Ale my uruchamiamy nasze wiaderko okazjonalnie i tak jest skonstruowany software:

#include <SDS011.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#define BACKLIGHT_PIN 3

LiquidCrystal_I2C  lcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7);

int pinRX=10;
int pinTX=11;

float p10,p25;
int error;

SDS011 my_sds;

void setup() {
 lcd.begin (16,2);
 lcd.setBacklightPin(BACKLIGHT_PIN,POSITIVE);
 lcd.setBacklight(HIGH);
 lcd.home ();
 lcd.print("Pom. P2.5 i P10");

 my_sds.begin(pinRX,pinTX);
 Serial.begin(9600);
 my_sds.wakeup();
}

void loop() {
  error = my_sds.read(&p25,&p10);
  if (! error) {
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("                ");
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("P2.5: "+String(p25));

    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("                ");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("P10:  "+String(p10));
   
    Serial.println("P2.5: "+String(p25));
    Serial.println("P10:  "+String(p10));
  }
}

Jeśli ma się czas, chęci i części można wziąć udział w międzynarodowym, a zarazem ogólnopolskim projekcie i udostępniać oraz porównywać swoje dane z danymi innych. Nie ma obawy, że ktokolwiek ustali położenie czujnika, bo jego lokalizacja jest podana z dokładnością do ok. 1,5 km. Można wtedy również śledzić historię zmian zachodzących w powietrzu. Zajrzyjcie na stronę:


https://deutschland.maps.luftdaten.info/

Przydaje nam się to wiadereczko na różne sposoby, np. włączone w mieszkaniu sugeruje, że już czas na odkurzanie:) (gdy wynik zaczyna być dwucyfrowy, bo normalnie potrafi być jednocyfrowy, jak w Szwecji na zewnątrz na co dzień).

Umieszczone na balkonie i obserwowane przez balkonową szybę daje wyobrażenie o rzeczywistej zawartości pyłów w powietrzu podczas, gdy komunikaty wyświetlane na przystankach tramwajowych są sformułowane idiotycznie (czystość powietrza "powyżej normy" lub "poniżej normy"- innych opcji brak. Zastanawiam się, co uznaje się we Wrocławiu za normę i jak należy rozumieć te zwroty, bo jest to dyskusyjne).

Przy dużych stężeniach pyłów moja Córka wydobywa maseczkę antysmogową ("Kochanie, o jakim prezencie mikołajkowym marzysz? O maseczce antysmogowej" - jest to cytat prawdziwy) i zakłada na usta wychodząc do biblioteki lub na zakupy. Ja mam z tym problem - wydaje mi się, że wszyscy się na mnie gapią, jak idę w tej maseczce, ale podobno o to chodzi.

Może lepiej by było żyć sobie w słodkiej nieświadomości, co do tych pyłów i jedynym sygnałem tego, że pyłów jest więcej byłoby zapalenie oskrzeli u naszego alergika? Działa bezbłędnie - lepiej niż czujnik w wiaderku po maśle.

Butelki

Jeżeli w okresie karnawałowym znajdzie sie w Waszym domu wieksza ilość szklanych butelek można je wykorzystać do zabawy. Dmuchanie do butelek wprawia w ruch powietrze, które się w nich znajduje . Powietrze wibruje i z butelki wydobywa się dźwięk. Wysokość dźwięku zależy od ilości powietrza w butelce. Dlatego warto do butelek wlewać wodę w rozmaitej ilości. Im więcej wody, tym mniej powietrza w butli. Im mniej powietrza, tym wyższy dźwięk. Idealnie zatem, gdy nasze butelki są jednakowe. Wtedy nawet można się pokusić o zagranie gamy :)

My miałyśmy różne butle i na dodatek zielone - słabo widać ilość wody w butli. Hani najbardziej podobało się używanie lejka! Dmuchanie w sposób taki, aby wydobyć dźwięk z butelki sprawiło jej sporo kłopotu, właściwie udało się tylko raz, więc mimo, że próbowała dzielnie w końcu się zniechęciła. Inną opcją jest granie dzięki uderzaniu o butelki łyżką stołową. Też ładnie grają. Wtedy wprawiamy w wibracje szkło.

No i jeszcze jeden pomysł (przez nas nie zrealizowany, ale w przyszłości - kto wie...): powiesić butelki na sznurkach zawiązanych na szyjce. Grać z pomocą łyżki stołowej lub pałeczki od cymbałków.

P.S. Butelki po sokach typu "Kubuś" też się nadają. Sprawdziłyśmy.

W sezonie grzewczym

Każdy wie, że kaloryfery służą do ogrzewania mieszkania. Można je też wykorzystać do zrobienia dekoracji nadkaloryferowej, a przy tym poznać ważne prawo obowiązujące w naturze. Mianowicie ogrzane powietrze jest lżejsze od chłodniejszego i dlatego unosi się ku górze. Ruch ten można "zobaczyć", gdy nad kaloryferem umieścimy odpowiednio wykonane papierowe śmigiełka i spirale. To, co obserwujemy fachowo nazywa się konwekcją.  Więcej o prądach konwekcyjnych zainteresowani poczytają w Przyrodzie na 6 (tam też opisane jest jeszcze jedno doświadczenie z wykorzystaniem świeczki).

Zapraszam do obejrzenia zdjęć i filmików. I do zabawy przy własnym kaloryferze :)

Najpierw wycinamy spirale i śmigła z papieru (można je też ozdobić kredkami). Śmigiełko to podłużny pasek papieru zagięty w poprzek i wzdłuż oraz dodatkowo wygięty w kształt śmigła samolotu. Przez środek papierków przekłuwamy igłę z nitką zakończoną supełkiem.

Papierki wieszamy nad kaloryferem (te są przyklejone taśmą, albo przytrzymane jabłkiem) tak, aby kręcąc się nie zawadzały o siebie. Odkręcamy kaloryfer na maksimum.

A tak to wygląda na filmie:

Niestety nitka nie jest najlepszym rozwiązaniem, gdyż po kilku obrotach "chciałaby" się odkręcić w przeciwnym kierunku. Efekt jest taki, że zaczynamy obserwować zaledwie drganie papierka, miast jego obrotów.

Ale jest na to sposób - trzeba położyć śmigiełko na centralnie od spodu umieszczonym cienkim druciku. Nie zawiedziemy się:

Dźwięki w tle to "Domisie", bo Hania się zniecierpliwiła kombinacjami mamy, ze śmigiełkami różnego typu. To ma dodatkowe nacięcia, które ułatwiają właściwy przepływ powietrza....
W ten sposób zabawiamy się usilnie walcząc z upartym wirusem w domu podczas, gdy koleżanki i koledzy w przedszkolu spędzają czas na balu karnawałowym... :(

Aby zobaczyć inne ciekawe eksperymenty zajrzyjcie tu:

Siła podmuchu

Krótkie filmiki pokażą, jak bawiłyśmy się ostatnio:

Jak widać, aby sprawić sobie "pingpongową fontannę" wystarczy suszarka do włosów (im mocniejszy jej podmuch, tym lepiej), piłeczka pingpongowa i tekturowa rurka z papieru toaletowego, o takiej średnicy, aby ping-pong swobodnie przez nią przechodził.

Dla zainteresowanych: doświadczenie to jest ilustracją prawa Bernoulliego: ciśnienie (cieczy lub gazu) spada, kiedy zwiększa się prędkość przepływu. W środku strumienia powietrze płynie szybciej (niższe ciśnienie) niż na krawędziach (wyższe ciśnienie). Wyższe ciśnienie zawsze odepchnie piłeczkę.

Gdy już Mały Badacz nacieszy się zabawą z ping-pongiem można próbować dmuchać na inne "pomoce dydaktyczne", np. piórko, suchy liść, kartkę papieru (pod różnymi kątami), chusteczkę higieniczną (płaską i zwiniętą), paski bibuły czy tkaniny. Można też dmuchać na piórko własnym oddechem i zabawiać się we współzawodnictwo: kto dmuchnie wyżej lub dalej (po płaskiej powierzchni stołu).

Uważajcie tylko na gorącą suszarkę!!!

Obejrzyjcie film "Krótki kurs dmuchania", gdzie można zobaczyć inne zabawy związane z dmuchaniem. I chociaż Maluch nie potrzebuje dokładnej opowieści, dlaczego coś się dzieje, warto wysłuchać bardzo ciekawego i przystępnego wyjaśnienia w filmie.

Przedszkolak za to chętnie oglądnie odcinek Domisiów "Dobry i zły wiatr".