氣體傳感器在油煙在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、氣體傳感器在油煙在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用隨著餐飲業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題日益突出：油煙投訴案件近年來(lái)已成為環(huán)保投訴的熱點(diǎn)；餐飲業(yè)油煙也是PM2.5的主要成因之一；餐飲業(yè)油煙廢氣正和工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣一起，被視為大氣中的三大“污染殺手”，對(duì)人體身心健康危害極大。國(guó)家環(huán)保部部嚴(yán)令要要求全國(guó)國(guó)各省、市市、自治治區(qū)。直直轄市環(huán)環(huán)境保護(hù)護(hù)局（廳廳）和環(huán)環(huán)境保護(hù)護(hù)重點(diǎn)城城市環(huán)境境保護(hù)局局將油煙煙污染問(wèn)問(wèn)題列入入正常環(huán)環(huán)境管理理工作范范圍。按按照飲飲食業(yè)油油煙排放放標(biāo)準(zhǔn)，限限制餐飲飲企業(yè)的的油煙最最高允許許排放濃濃度和油油煙凈化化設(shè)施的的最低去去除效率率。眾所周知，油油煙是指指食物烹烹飪、加加工過(guò)程程

2、中揮發(fā)發(fā)的油脂脂、有機(jī)機(jī)質(zhì)及其其加熱分分解或裂裂解產(chǎn)物物。烹調(diào)調(diào)時(shí)，食食用油和和食物在在高溫條條件下，產(chǎn)產(chǎn)生的大大量熱氧氧化分解解產(chǎn)物，主主要由細(xì)細(xì)顆粒物物和氣態(tài)態(tài)物質(zhì)(揮發(fā)性性和半揮揮發(fā)性有有機(jī)化合合物)組組成，其其中部分分分解產(chǎn)產(chǎn)物以煙煙霧形式式散發(fā)到到空氣中中，形成成油煙。當(dāng)當(dāng)溫度達(dá)達(dá)到食用用油的發(fā)發(fā)煙點(diǎn)1170時(shí)，出出現(xiàn)初期期分解的的藍(lán)煙霧霧，隨著著溫度繼繼續(xù)升高高，分解解速度加加快，當(dāng)當(dāng)溫度達(dá)達(dá)2500時(shí)，出出現(xiàn)大量量油煙，并并伴有刺刺鼻的氣氣味。污染源主要要來(lái)自燃燃料的燃燃燒和炒炒菜鍋內(nèi)內(nèi)的油煙煙氣，產(chǎn)產(chǎn)生的有有害物種種類(lèi)多，毒毒性大，像像CO、SSO2、CCO2、NNOx、丙丙烷

3、、丙丙烯、丁丁烷、丁丁烯、戊戊烷、硫硫化氫、煙煙塵、臭臭氣、熱熱氣、多多環(huán)芳烴烴及強(qiáng)致致癌物（如如苯并蓖蓖、氡等等），即即使用些些電炊具具，也會(huì)會(huì)產(chǎn)生大大量的氮氮氧化。這這些有害害物的濃濃度大大大超過(guò)國(guó)國(guó)家規(guī)定定的居民民區(qū)大氣氣衛(wèi)生標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，少少則3-5倍，多多則1000倍之之多。油煙污染物物成分比比較復(fù)雜雜，既有有油脂、蛋蛋白質(zhì)和和原料等等在受熱熱條件下下進(jìn)行物物理化學(xué)學(xué)反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)生的有有機(jī)煙氣氣，也有有加熱操操作過(guò)程程中，油油料物料料液滴濺濺裂所分分解、氧氧化、聚聚合的高高分子化化合物，再再與燃燒燒煙氣混混合，形形成氣態(tài)態(tài)、液態(tài)態(tài)和固態(tài)態(tài)的三類(lèi)類(lèi)污染。研究表明，油油煙氣組組成化合合物至少少有3

4、000多種種，其中中含有多多種有害害化合物物。油煙煙中主要要有脂肪肪酸、烷烷烴、烯烯烴、醛醛、酮、醇醇、酯、芳芳香化合合物和雜雜環(huán)化合合物等，具具體隨所所選用的的烹調(diào)油油種類(lèi)、操操作條件件、操作作規(guī)模及及操作溫溫度等的的不同有有很大差差異。除除此之外外，廚房房燃料在在燃燒或或不完全全燃燒時(shí)時(shí)也會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生大量量的有害害氣體，如如CO、CCO2、NNOx、SSO2及及顆粒物物等。油煙濃度在在線(xiàn)監(jiān)控控系統(tǒng)原原理在油煙的傳傳感器測(cè)測(cè)量方面面，和多多家國(guó)外外專(zhuān)業(yè) HYPERLINK /category_11.html 氣氣體傳感感器廠家家進(jìn)行了了深入合合作。根根據(jù)提供供的研究究數(shù)據(jù)，對(duì)對(duì)相關(guān)氣氣體傳感感器

5、的參參數(shù)配置置提出了了特別的的要求，生生產(chǎn)廠家家對(duì)氣體體傳感器器的參數(shù)數(shù)配置進(jìn)進(jìn)行了優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)。同時(shí)時(shí)，采用用多個(gè)氣氣體傳感感器一起起協(xié)同工工作，而而每個(gè)氣氣體傳感感器都針針對(duì)油煙煙的一部部分特性性做了特特別優(yōu)化化，當(dāng)多多個(gè)傳感感器一起起協(xié)同工工作時(shí)，就就能有效效測(cè)量油油煙內(nèi)包包含的各各種成分分，從而而保證了了油煙濃濃度測(cè)量量結(jié)果的的準(zhǔn)確可可靠。RRTU模模塊對(duì)油油煙濃度度探測(cè)儀儀采集到到的各種種油煙信信號(hào)進(jìn)行行綜合計(jì)計(jì)算和分分析，并并根據(jù)國(guó)國(guó)標(biāo)測(cè)量量結(jié)果進(jìn)進(jìn)行校準(zhǔn)準(zhǔn)后得到到最終油油煙濃度度，結(jié)果果準(zhǔn)確可可靠。根據(jù)研究結(jié)結(jié)果，各各種不同同菜系所所生成的的油煙濃濃度范圍圍各不相相同，油油煙成分

6、分有很大大區(qū)別，為為了能夠夠有效的的測(cè)量油油煙濃度度，需要要采用多多個(gè)氣體體傳感器器進(jìn)行協(xié)協(xié)同工作作，通過(guò)過(guò)對(duì)多個(gè)個(gè)氣體傳傳感器的的采樣結(jié)結(jié)果進(jìn)行行綜合分分析，建建立相對(duì)對(duì)應(yīng)的數(shù)數(shù)學(xué)模型型，才能能夠比較較準(zhǔn)確的的計(jì)算出出油煙濃濃度。實(shí)實(shí)際應(yīng)用用中，需需要根據(jù)據(jù)不同的的地域特特色，針針對(duì)不同同的典型型油煙特特點(diǎn)，選選用不同同的傳感感器組合合，以及及對(duì)傳感感器的參參數(shù)做不不同的調(diào)調(diào)校配置置，配以以不同的的分析方方法和數(shù)數(shù)學(xué)模型型，才能能夠得到到最準(zhǔn)確確的計(jì)算算結(jié)果。根據(jù)GB 184483-20001飲飲食業(yè)油油煙排放放標(biāo)準(zhǔn)，油油煙濃度度的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量方方法為紅紅外分光光光度法法。此標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定了油煙

7、煙的含量量測(cè)量方方法主要要是監(jiān)測(cè)測(cè)油煙中中的有機(jī)機(jī)成分，油油煙濃度度在線(xiàn)監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)油煙煙的研究究都是以以此標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為依據(jù)據(jù)。圖 4-11為示意意圖，以以藍(lán)色代代表實(shí)際際油煙各各種成分分和綜合合總量，紅紅色代表表標(biāo)準(zhǔn)油油煙測(cè)量量方法能能夠測(cè)量量的范圍圍，紅色色與藍(lán)色色的交集集代表了了標(biāo)準(zhǔn)測(cè)測(cè)量方法法的測(cè)量量結(jié)果，綠綠色和黃黃色分別別代表氣氣體傳感感器，綠綠色和黃黃色各覆覆蓋一部部分藍(lán)色色，表示示各能測(cè)測(cè)量一部部分油煙煙成分，同同時(shí)也各各與紅色色有一部部分交集集，表示示各自的的測(cè)量結(jié)結(jié)果都與與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)測(cè)量結(jié)果果有相關(guān)關(guān)性。最最終得到到的油煙煙濃度才才能夠更更準(zhǔn)確。圖 4-11很容易易看出，使使用單

8、個(gè)個(gè)氣體傳傳感器測(cè)測(cè)量油煙煙濃度的的誤差會(huì)會(huì)比較大大，測(cè)量量結(jié)果有有很大的的不確定定性。即即使在濃濃度相同同的情況況下，不不同條件件下產(chǎn)生生的油煙煙成分區(qū)區(qū)別也很很大，而而每一種種氣體傳傳感器都都有特定定的氣體體種類(lèi)探探測(cè)范圍圍，對(duì)每每種可探探測(cè)氣體體又有不不同的敏敏感度和和特征系系數(shù)。這這樣，測(cè)測(cè)量結(jié)果果就會(huì)有有比較大大的分散散性，對(duì)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)油煙測(cè)測(cè)量方法法，就會(huì)會(huì)出現(xiàn)對(duì)對(duì)某些情情況下產(chǎn)產(chǎn)生的油油煙測(cè)量量比較準(zhǔn)準(zhǔn)確，對(duì)對(duì)另一些些情況下下產(chǎn)生的的油煙測(cè)測(cè)量結(jié)果果出現(xiàn)較較大差別別，從而而產(chǎn)生較較大的誤誤差。由于氣體傳傳感器的的測(cè)量通通常與環(huán)環(huán)境溫度度和濕度度有關(guān)，因因而在具具體測(cè)量量時(shí)常需需要

9、同時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣氣體溫度度和濕度度。為了了準(zhǔn)確計(jì)計(jì)算濃度度和油煙煙排放總總量，還還可能需需要測(cè)量量氣壓、風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)風(fēng)量等參參數(shù)。油煙濃度關(guān)關(guān)鍵氣體體傳感器器技術(shù)的的應(yīng)用目前市場(chǎng)上上可以選選擇的用用于測(cè)量量氣體濃濃度的傳傳感器型型號(hào)、種種類(lèi)繁多多，測(cè)量量原理也也多種多多樣，這這就需要要進(jìn)行大大量的實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行行測(cè)試研研究。如如 HYPERLINK /1889.html 美國(guó)BBaseelinne的ppid氣氣體傳感感器和 HYPERLINK /143.html 英英國(guó)allphaasennse 的PIID氣體體傳感器器，其測(cè)測(cè)量原理理是：傳傳感器主主要由紫紫外線(xiàn)發(fā)發(fā)光管和和傳感部部件組成成，氣體體進(jìn)入

10、傳傳感器后后，被紫紫外線(xiàn)照照射并發(fā)發(fā)生電離離，電離離后的氣氣體成分分被傳感感單元監(jiān)監(jiān)測(cè)并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電電壓信號(hào)號(hào)輸出，電電壓值與與VOCC氣體濃濃度總量量（TVVOC）成成線(xiàn)性正正比關(guān)系系。又如如英國(guó)ccityy的 HYPERLINK /2195.html MICCROppeL 75 可燃?xì)鈿怏w傳感感器，采采用化學(xué)學(xué)催化方方法監(jiān)測(cè)測(cè)可燃?xì)鈿怏w。電電化學(xué)氣氣體傳感感器的工工作原理理是：采采用具有有催化活活性的金金屬，如如鉑涂覆覆在一層層透氣但但憎水的的薄膜上上作為電電極，被被測(cè)氣體體擴(kuò)散透透過(guò)多孔孔膜在其其上進(jìn)行行電化學(xué)學(xué)氧化或或還原反反應(yīng)，通通過(guò)電極極的熱力力學(xué)電位位與參考考電極上上的熱力力學(xué)電位位之間產(chǎn)產(chǎn)生電位位差，對(duì)對(duì)此電位位差進(jìn)行行測(cè)量可可以得到到氣體濃濃度。又又如日本本Figgaroo的 HYPERLINK /116.html TGGS26600 gass seensoor，其其測(cè)量原原理是：傳感器器主要由由傳感部部件和加加熱部件件構(gòu)成，傳傳感部件件是一種種金屬氧氧化物半半導(dǎo)體材材料。加加熱部件件在特定定的電壓壓和電流流條件下下，將傳傳感部件件加熱到到一定的的高溫，