便攜式行業(yè)電子鼻設(shè)備工藝原理

便攜式行業(yè)電子鼻設(shè)備工藝原理概述便攜式行業(yè)電子鼻設(shè)備是一種用于檢測(cè)氣體的裝置，它模擬了人類鼻子的感知功能，并能夠感知許多不同的氣體。對(duì)于需要進(jìn)行氣體檢測(cè)的行業(yè)來(lái)說(shuō)，使用該設(shè)備具有重要意義。例如，它可以檢測(cè)食品、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等領(lǐng)域的氣味。本文將介紹便攜式行業(yè)電子鼻設(shè)備的工藝原理。傳統(tǒng)氣體檢測(cè)方法在介紹行業(yè)電子鼻的工藝原理之前，我們來(lái)了解一下傳統(tǒng)氣體檢測(cè)方法。在過(guò)去，人們通過(guò)人工聞氣味來(lái)判斷氣體的種類和濃度，但這種方法顯然不夠精確，而且還會(huì)對(duì)人體造成危害。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始使用傳統(tǒng)氣體檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)氣體濃度。其中，最常用的是基于化學(xué)吸收或全息光學(xué)測(cè)量原理的紅外氣體傳感器。這種傳感器檢測(cè)氣體時(shí)，需要將氣體吸收到化學(xué)或全息吸收單元所處的空間中。它們主要依靠化學(xué)吸收、全息光學(xué)、染料紅外及紅外光吸收來(lái)檢測(cè)氣體。但是，這些氣體檢測(cè)儀有著很多缺點(diǎn)。首先，它們不能實(shí)時(shí)感知?dú)怏w，需要制備全息吸收單元或化學(xué)吸附劑，而這樣的制備成本非常高。其次，它們無(wú)法同時(shí)檢測(cè)多種氣體，而且不能對(duì)新出現(xiàn)的氣體進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)檫@需要重新制備吸附劑或全息光學(xué)單元。另外，銀離子在吸附劑中的含量會(huì)削減其靈敏度，且會(huì)引起測(cè)量誤差，所以檢測(cè)結(jié)果不太準(zhǔn)確。行業(yè)電子鼻是一種新型的氣體檢測(cè)設(shè)備，可避免以上缺點(diǎn)。行業(yè)電子鼻設(shè)備行業(yè)電子鼻通過(guò)電子器件對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)。然而，和傳統(tǒng)氣體傳感器不同的是，它不是指定某種物化吸附劑或全息吸收單元，而是用許多生物材料模擬鼻子的嗅覺(jué)細(xì)胞，并把其集成在電子上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的檢測(cè)和辨認(rèn)。行業(yè)電子鼻設(shè)備通常由兩個(gè)部分組成：電子鼻傳感器和信號(hào)處理器。電子鼻傳感器電子鼻傳感器通常由感測(cè)元素、傳感器電路、信號(hào)放大器、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和微處理器等組成。感測(cè)元素感測(cè)元素是電子鼻傳感器中最重要的組成部分。它是一個(gè)大規(guī)模集成電路，通常由許多微互連叉和微小光譜成分構(gòu)成。傳感器電路傳感器電路是元件的電學(xué)接口。在接收到以微互連叉和微小光譜成分為特征標(biāo)識(shí)的化學(xué)信號(hào)后，電路將其轉(zhuǎn)換成電學(xué)信號(hào)。信號(hào)放大器信號(hào)放大器會(huì)將電子鼻傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，以便后續(xù)步驟能夠?qū)ζ溥M(jìn)行處理。數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換器會(huì)將放大后的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便隨后的軟件對(duì)其進(jìn)行處理和分析。微處理器微處理器是電子鼻傳感器中的最后一部分。它完成了多個(gè)微處理電路之間的控制，包括控制傳感器電路、信號(hào)放大器和數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。信號(hào)處理器信號(hào)處理器是一個(gè)能夠?qū)﹄娮颖莻鞲衅鞑杉降男盘?hào)進(jìn)行處理和分析的電路或軟件程序。它通常涉及多種算法，包括傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。工藝原理電子鼻傳感器的工藝原理是通過(guò)模擬鼻子的嗅覺(jué)細(xì)胞對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)。鼻子的嗅覺(jué)細(xì)胞通過(guò)檢測(cè)氣體成分的微小變化來(lái)識(shí)別氣體。大量的感官細(xì)胞散布在鼻子的粘膜上；當(dāng)它們受到氣體刺激時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電位變化。通過(guò)測(cè)量這些變化，可以確定受到氣體類型和濃度的刺激的鼻子區(qū)域。但是這種方法顯然不適用于氣體檢測(cè)設(shè)備。因此設(shè)備模擬了這種過(guò)程，通過(guò)對(duì)電子鼻傳感器的設(shè)計(jì)，令其盡可能的感應(yīng)到不同成分對(duì)電氣信號(hào)的影響而達(dá)到目的。隨后，通過(guò)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以識(shí)別氣體成分和濃度等相關(guān)信息。不同于傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)設(shè)備，行業(yè)電子鼻可以同時(shí)檢測(cè)多種氣體，并且不需要對(duì)檢測(cè)目標(biāo)定制相應(yīng)的吸附劑，因?yàn)殡娮颖鞘且环N基于特定生物材料生成的電氣信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)。電子鼻設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于行業(yè)化學(xué)高科技、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等領(lǐng)域，特別是在現(xiàn)代食品工業(yè)中，它可以檢測(cè)食品中的揮發(fā)性化合物，如臭味和異味。另外，它還可以檢測(cè)藥品和黑、灰、白三類嗎啡。在環(huán)境檢測(cè)方面，可以用于城市水污染指數(shù)、大氣污染指數(shù)和生態(tài)安全等相關(guān)領(lǐng)域。結(jié)論便攜式行業(yè)電子鼻設(shè)備是一種新型的氣體檢測(cè)設(shè)備，能夠解決傳統(tǒng)氣體檢測(cè)設(shè)備的各種問(wèn)題。它通過(guò)模擬鼻子的感覺(jué)機(jī)制，