[發(fā)明專利]一種嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備及人工嗅覺裝置

在審

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• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107132314A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周博;嵇云;周兆鋒;胡恒榮;曾勇
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫海杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣污染物監(jiān)測的環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備及人工嗅覺裝置。

背景技術(shù)

近年來，我國空氣質(zhì)量惡化嚴(yán)重，區(qū)域性的霧霾天氣和臭氧污染事件頻繁發(fā)生，揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds，VOCs)長期的大量排放是主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市中的VOCs主要來源于固定污染源廢氣排放，約占整個(gè)人為排放源的55.5％。由于存在涂裝工序的企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多元化，涂裝材料種類、形態(tài)各異，涂裝過程中采用的工藝也各異，造成VOCs的排放環(huán)節(jié)和排放特征也各有不同，現(xiàn)在還缺乏對涂裝企業(yè)(特別是中小涂裝企業(yè)，如金屬制品業(yè))VOCs污染有效的監(jiān)測手段，導(dǎo)致大多數(shù)存在涂裝工序的企業(yè)VOCs排放得不到有效控制。

VOCs測定有兩種常見的方法，一種是基于氣相色譜的離線檢測方法，另一種是基于電化學(xué)傳感器的在線監(jiān)測方法。

氣相色譜的離線檢測方法，其儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，測試成本高，需要專業(yè)人員操作，無法滿足現(xiàn)場檢測的要求，并且離線方法時(shí)效性差，無法及時(shí)反映氣體濃度變化情況，在采樣、樣品儲存、運(yùn)輸過程易導(dǎo)致樣品損失和交叉污染，測試過程繁瑣、成本較高。

在線監(jiān)測的傳感器方法僅測定VOCs總量并不能完全反映涂裝污染物的排放情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備，該嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備能夠監(jiān)測出揮發(fā)性有機(jī)物中各種有害氣體，并準(zhǔn)確計(jì)算揮發(fā)性有機(jī)物中的各種有害氣體的含量，此外還能夠提升了檢測速度，操作使用方便，實(shí)用性強(qiáng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種人工嗅覺裝置，該人工嗅覺裝置適用于能夠全程在線噴涂VOCs監(jiān)測，能夠快速準(zhǔn)確地監(jiān)測噴涂過程VOCs有機(jī)污染物。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備，包括進(jìn)氣通道、試驗(yàn)箱、排氣管、工作電源、數(shù)據(jù)采集卡和PC計(jì)算機(jī)；試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)置有Y型進(jìn)氣管和兩個(gè)進(jìn)氣室；進(jìn)氣通道設(shè)置于試驗(yàn)箱外且與Y型進(jìn)氣管的一端連通；Y型進(jìn)氣管的遠(yuǎn)離進(jìn)氣通道的兩端分別與兩個(gè)進(jìn)氣室連通，Y型進(jìn)氣管與兩個(gè)進(jìn)氣室的兩個(gè)連接端均設(shè)置有電磁閥；進(jìn)氣室內(nèi)設(shè)置有多個(gè)容納室，每個(gè)容納室內(nèi)設(shè)置有單個(gè)傳感器，多個(gè)傳感器并聯(lián)設(shè)置并組成傳感器陣列，多個(gè)傳感器之間電連接；每個(gè)容納室與Y型進(jìn)氣管通過氣體輸送管連通，容納室遠(yuǎn)離連接端的一側(cè)開設(shè)有廢氣排氣口，廢氣排氣口與排氣管連通，排氣管遠(yuǎn)離廢氣排氣口的一端設(shè)置有抽吸裝置；傳感器陣列分別與工作電源和數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與所述PC計(jì)算機(jī)連接。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，Y型進(jìn)氣管包括干管和兩個(gè)支管，干管與進(jìn)氣通道連接，兩個(gè)支管分別與兩個(gè)進(jìn)氣室連接，進(jìn)氣通道的軸線與干管的軸線呈銳角或鈍角。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，支管的軸線與氣體輸送管的軸線的夾角成銳角或鈍角。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，氣體輸送管靠近支管的口徑大于氣體輸送管靠近容納室的口徑。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，進(jìn)氣室與進(jìn)氣通道的最短的距離為30～50mm。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，還包括節(jié)氣門，節(jié)氣門設(shè)置于所述進(jìn)氣通道內(nèi)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，還包括防塵罩，防塵罩設(shè)置于進(jìn)氣通道遠(yuǎn)離Y型進(jìn)氣管的端口。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，還包括用于控制箱體溫度的溫控器，溫控器與試驗(yàn)箱電連接。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述傳感器陣列包括個(gè)7個(gè)TGS系列傳感器、1個(gè)PID光離子傳感器、以及2個(gè)電化學(xué)傳感器。

一種人工嗅覺裝置，包括采樣單元，信號處理及模式識別分析單元，及上述嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備；嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備分別與采樣單元和信號處理及模式識別分析單元連接。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備，由于設(shè)置了Y型進(jìn)氣管與兩個(gè)進(jìn)氣室連通，且兩個(gè)連接端分別設(shè)置有電磁閥，因此，除了能夠減小等待反應(yīng)恢復(fù)時(shí)間，還能夠同時(shí)計(jì)算每種有害氣體的平均含量；

(2)本發(fā)明提供的嗅覺傳感器陣列檢測設(shè)備，每個(gè)進(jìn)氣室設(shè)置有多個(gè)容納室，每個(gè)容納室內(nèi)設(shè)置有單個(gè)傳感器，該設(shè)置方式有利于準(zhǔn)確測量揮發(fā)性有機(jī)物中含有的有害氣體種類以及各種有害氣體的含量；