Cuantificación y mejora del rendimiento de un sensor de PM de bajo costo para aplicaciones de higiene ocupacional

Área de la Ciencia:

• Salud y Seguridad Ocupacional
• Monitoreo Ambiental
• Tecnología de Sensores

Sus antecedentes:

• Los sensores de partículas de bajo costo ofrecen evaluación de la exposición en el lugar de trabajo, pero presentan sesgos y errores que varían según el tipo de partícula.
• La calibración tradicional requiere mediciones de referencia extensas, a menudo imprácticas para entornos ocupacionales diversos.
• El monitoreo preciso de PM es crucial para mitigar los riesgos para la salud por partículas peligrosas en el aire.

Objetivo del estudio:

• Cuantificar el rendimiento de los sensores de PM de bajo costo en varios escenarios ocupacionales.
• Comparar métodos para mejorar el rendimiento del sensor sin depender de mediciones de referencia extensas.

Principales métodos:

• Se recopilaron mediciones pareadas de sensores y de referencia para el número de partículas y las concentraciones másicas en 6 situaciones ocupacionales distintas.
• Se evaluaron las mediciones reportadas por el sensor y cuatro métodos para calcular la masa a partir de los recuentos de número de partículas, incluidos algoritmos basados en física.
• Se calcularon el sesgo y el error absolutos y relativos para todos los métodos de medición y recálculo.

Principales resultados:

• Las concentraciones másicas de PM2.5 fueron subestimadas significativamente (72%) por las lecturas directas del sensor.
• El recálculo de la masa a partir de los recuentos de partículas redujo la subestimación al 4,5% utilizando suposiciones simplificadas.
• La incorporación de la densidad y forma específicas de las partículas refinó aún más el sesgo (sobreestimación del 4,4%) y redujo a la mitad el sesgo relativo en varios escenarios.

Conclusiones:

• El recálculo de la masa a partir de los recuentos de partículas es una estrategia viable para reducir el sesgo en los datos de los sensores de PM de bajo costo.
• Este enfoque mejora la precisión del sensor para la evaluación de la exposición ocupacional sin exigir datos de referencia extensos.
• La mejora del rendimiento del sensor ayuda a una mejor gestión de la exposición a partículas peligrosas y promueve la salud de los trabajadores.