[發明專利]多傳感器電子鼻的階梯形氣室、雙進樣檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202110727336.8
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113447618A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 錢君輝;盧夢晨;田逢春;倪曌桁;劉然;張愛玲;杜胤征
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 重慶敏創專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

本發明涉及電子鼻技術領域，具體公開了一種多傳感器電子鼻的階梯形氣室、雙進樣檢測系統及方法，該階梯形氣室中的氣室空腔部分設計成階梯形，并按照線性規劃問題，求得最佳的氣室階梯高度和長度，有效縮小了氣室空間，提升檢測精度；該氣室進氣口和出氣口不在同一水平面上，使得與空氣密度差異性大的載氣可以快速壓出空氣。該雙進樣檢測系統及方法，通過合理設計氣流通路和控制線路，及對應的控制步驟，既可實現對樣本加工過程中(加工前、加工后)的氣味數據的在線實時收集，又能對這些氣味數據進行實時分析，可直接用于評價茶葉品質，且該檢測系統基于上述階梯形氣室，檢測的精度更高，使分析的結果更準確。

技術領域

本發明涉及電子鼻技術領域，尤其涉及一種多傳感器電子鼻的階梯形氣室及基于該階梯形氣室的一種雙進樣檢測系統及基于該檢測系統的一種雙進樣檢測方法。

背景技術

目前基于多傳感器設計的電子鼻氣室結構，大多都是按照最高的傳感器的高度設計為規則容器，這種情況會大大浪費氣室的空間體積，降低傳感器的檢測效率。樣本的加工過程中的狀態參數與樣本的品質息息相關，例如茶葉在加工過程中，殺青的溫度、時長等因素會直接影響茶葉的品質，但目前的氣體檢測系統無法同時采集樣本加工前后的數據，實現對樣本加工過程中的氣味數據的在線實時收集。

發明內容

本發明提供一種多傳感器電子鼻的階梯形氣室、雙進樣檢測系統及方法，解決的的技術問題在于：如何最優設計電子鼻氣室的空間結構，以節省其空間體積，提高傳感器的檢測效率，以及如何改進氣體檢測系統，能夠同時采集樣本加工前后的數據，并實現對這些數據的在線收集與分析。

為節省電子鼻氣室的空間體積，以提高傳感器的檢測精度，本發明提供一種多傳感器電子鼻的階梯形氣室，包括安裝主體1，所述安裝主體1的側壁上相對設置有進氣口2和出氣口3，所述安裝主體1的上端面開設有檢測口4，所述安裝主體1的內部鏤空形成與所述進氣口2、出氣口3以及檢測口4相通的氣室，所述安裝主體1的上端面通過電路板5密封，在所述電路板5的下端面安裝有與所述檢測口4相匹配的多個氣體傳感器6，每個氣體傳感器6的下端通過所述檢測口4伸入所述氣室中，所述氣室的室壁跟隨氣體的流動方向設置為階梯形，所述氣室的各個階梯的長度與高度根據多個所述氣體傳感器6而設置為使所述氣室的體積最小。

優選的，設置所述氣室的目標方程為：

s.t.(L_i,H_i)＝(l_i,h_i)

其中，V表示所述氣室的體積，L_i、H_i分別為所求所述氣室中第i階梯的長度與高度，W為每個階梯的寬度，其中l_i、h_i分別為根據多個所述氣體傳感器6的外形、個數及在所述電路板5上的布局而利用線性規劃問題所得的第i階梯的最佳長度和最佳高度，m≥1。

優選的，所述氣室的室壁跟隨氣體的流動方向設置為下階梯形，所述進氣口2高于所述出氣口3。

優選的，所述電路板5與所述安裝主體1之間設置有第一密封墊圈7，所述電路板5的上方通過密封壓圈8固定在所述安裝主體1上。

優選的，所述密封壓圈8通過緊固螺絲10固定，在所述電路板5與所述密封壓圈8之間還設置有第二密封墊圈9。

優選的，所述安裝主體1的底部設置有加熱片11；所述氣室的內壁鍍有特氟龍保護涂層。

本發明提供的一種多傳感器電子鼻的階梯形氣室，氣室空腔部分設計成階梯形，具體是按照線性規劃問題，求得與傳感器的高度、寬度匹配的最佳階梯高度和長度，從而得到體積最小、利用率最高的傳感器氣室，與規整的電子鼻系統氣室相比可以提升檢測精度，即對于相同的氣體該氣室的傳感器響應變化要大于氣室主體下方規整的氣室；該氣室進氣口和出氣口不在同一水平面上，使得與空氣密度差異性大的載氣可以快速壓出空氣。