[發明專利]一種惡臭氣體檢測方法及電子鼻

在審

• 申請號: 202110679817.6
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113295752A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陳平安
• 申請（專利權）人: 廣州云智理科技有限公司
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414;G01N33/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州渣津專利代理事務所(特殊普通合伙) 44516
• 代理人: 張秀華

本發明申請公開了一種惡臭氣體檢測方法及電子鼻，包括機箱以及安裝在機箱內的控制主機、流量控制模塊和檢測模塊，所述控制主機與流量控制模塊、檢測模塊電連接，檢測模塊與流量控制模塊連接，所述檢測模塊包括若干檢測組件和過濾器，各檢測組件通過管道連接，所述檢測組件包括若干密封罩以及分別安裝在各密封罩內的氣體傳感器，所述的各密封罩之間通過管道連接；本電子鼻通過各檢測組件的各氣體傳感器協同作用，結合非線性的神經元算法，能夠有效解決戶外大氣環境中惡臭氣味濃度的檢測，有效減小本電子鼻檢測值與人工嗅辨值之間的誤差，使得本電子鼻所檢測到的數據盡可能地與人鼻所聞到的氣味接近，精準地監測大氣環境中的惡臭氣體濃度。

技術領域

本發明涉及環保領域，具體涉及一種惡臭氣體檢測方法及電子鼻。

背景技術

已知有氣味的化學物質有超過4千多種，在實際的惡臭氣體檢測應用中，無法對每種化學物質安裝一個傳感器進行檢測識別；因此，通常需要根據電子鼻可能的應用場景來確定需要使用的傳感器，這樣就比如造成不同傳感器配置的電子鼻，給使用的場景限制。

現有的電子鼻功能單一，僅能識別出特定的物質，但抽氣往往是通過多種取值混合形成的，因此現有的電子鼻無法準確識別出臭氣，無法對戶外大氣環境的惡臭濃度進行監測。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種測量精準的惡臭氣體檢測方法及電子鼻；通過配置對生活垃圾、污水、污泥、有機揮發物等常見場景下污染物響應良好的傳感器，結合非線性的神經元算法，有效解決戶外大氣環境中惡臭濃度的檢測，降低電子鼻檢測值與人工嗅辨值的誤差。

為達到以上目的，提供如下方案：

一種惡臭氣體檢測方法，包括以下步驟：

S1.通過人工嗅辨多種惡臭標準氣體，并將人工嗅辨出來的數據作為電子鼻的馴化數據，即人工嗅辨出來的惡臭標準氣體的惡臭濃度值作為氣體的惡臭濃度值標準；

S2.使用電子鼻內的各個氣體傳感器多次檢測對應的惡臭標準氣體，并將各傳感器的響應值經過歸一化處理后，得到惡臭濃度與各傳感器響應值的對應關系參數；

S3.將電子鼻放置于待測環境中，并通過電子鼻檢測待測環境中的氣體氣味參數；

S4.電子鼻中的各氣體傳感器將所檢測到的數據回傳至電子鼻的控制主機中，采用反向傳播算法進行計算，設置三層神經元，一層為輸入神經元，一層為隱藏神經元，一層為輸出神經元；其中輸出神經元層只有一個節點，也就是氣體的惡臭濃度；輸入神經元節點數為傳感器數量；隱藏神經元是節點數根據擬和算法，采用馴化數據中整體誤差最小的節點數。通過擬和算法后，得到各個節點的偏移量、權重，以這些參數為基礎，得出氣體的惡臭濃度。

一種電子鼻，包括機箱以及安裝在機箱內的控制主機、流量控制模塊和檢測模塊，所述控制主機與流量控制模塊、檢測模塊電連接，檢測模塊與流量控制模塊連接，所述檢測模塊包括若干檢測組件和過濾器，各檢測組件通過管道連接，所述檢測組件包括若干密封罩以及分別安裝在各密封罩內的氣體傳感器，所述的各密封罩之間通過管道連接，所述檢測組件的進氣端與過濾器通過管道連接，過濾器與進氣口通過管道連接，進氣口設置在機箱的側壁處。

進一步，所述氣體傳感器包括TGS2600傳感器、TGS2602傳感器、TGS2603傳感器、TGS2611傳感器、TGS2620傳感器、TGS3870傳感器。

進一步，所述TGS2600傳感器、TGS2602傳感器、TGS2603傳感器、TGS2611傳感器、TGS2620傳感器、TGS3870傳感器分別安裝在一個密封罩內。

進一步，述檢測組件的出氣端與流量控制模塊連接，所述流量控制模塊包括轉子流量計和真空泵，所述轉子流量計的進氣端與檢測組件的出氣端連接，轉子流量計的出氣端與真空泵的進氣端連接。