PL213770B1 - Nos elektroniczny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest nos elektroniczny, stosowany zwłaszcza do wykrywania obecności śladowych zanieczyszczeń gazami toksycznymi oraz molekułami związków organicznych powietrza.

Znane są z dokumentów patentowych US 2003024814 A1, US 2006249385 A1 urządzenia do pomiaru mieszanin gazowych, które są wyposażone w matryce sensorów chemicznych, umieszczonych w jednym torze pomiarowym. To powoduje, że są omiatane przez pojedynczy strumień zasycanego powietrza. Matryce wyposażone są w sensory elektrochemiczne typu amperometrycznego.

Znany jest nos elektroniczny, który ma pojedynczą sensorową matrycę, wyposażoną w czujniki chemiczne różnych gazów. Na matrycę tę jest kierowany strumień badanego powietrza, stanowiącego mieszaninę gazów zasysanych na matrycę przez odpowiednio umieszczoną pompkę.

Znany nos wymaga częstej kalibracji i jest wrażliwy na zmiany zewnętrznych warunków pomiarowych zasysanego powietrza i może być wykorzystywany w warunkach laboratoryjnych.

Celem wynalazku jest nos elektroniczny o wysokiej odporności na zmienne warunki zewnętrzne przy zachowaniu wysokiej czułości wskazań.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że nos elektroniczny wyposażony jest w dwie sensorowe matryce, umieszczone w oddzielnych torach pomiarowych. Na każdą z tych matryc skierowana jest niezależna dysza wylotowa strumieni powietrza doprowadzonego z dwóch oddalonych przestrzennie miejsc. Wyjście elektryczne każdej z matryc połączone jest z wejściami wzmacniacza różnicowego, a jego wyjście połączone jest przez przetwornik analogowo-cyfrowy z komputerem. Nos ma jedną matrycę pomiarową, a druga jest matrycą odniesienia.

Rozwiązanie według wynalazku dzięki rozdzieleniu torów pomiarowych umożliwia zastosowanie metody różnicowej pomiaru co umożliwia wysoką odporność na zmienne warunki zewnętrzne przy wysokiej czułości wskazań. Pozwala to na prawidłowe pomiary w warunkach terenowych.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat blokowy nosa elektronicznego.

Przedstawiony układ zawiera dwie oddalone od siebie sensorowe matryce 1, 2, wyposażone w czujniki chemiczne różnych gazów. Zastosowane zostały sensory typu rezystancyjnego FIGTGS 26XX (2600, 2600, 2602, 2610C, 2610D, 2611C, 2611D, 2612D, 2612D, 2620, 2620). Na matrycę pomiarową 1 kierowany jest strumień badanego powietrza z pierwszej dyszy wylotowej Γ, a na matrycę odniesienia 2 kierowany jest strumień badanego powietrza z drugiej dyszy wylotowej 2'. Powietrze, stanowiące badaną mieszaninę gazów jest zasysane przez obie matryce 1, 2, z dwóch oddalonych przestrzennie miejsc, w postaci dwóch niezależnych strumieni, z których każdy z osobna kierowany jest na jedną z dwóch matryc 1, 2. Kompleksowy sygnał wyjściowy czujników każdej matrycy 1, 2 stanowi informacje o profilu zapachowym badanej próbki powietrza. Pozwala to ocenić skład chemiczny badanego powietrza. Sygnały wyjściowe obu matryc 1, 2 podawane są następnie na wejścia wzmacniacza różnicowego WR. Sygnał analogowy z wyjścia wzmacniacza różnicowego WR przetwarzany jest na sygnał cyfrowy w przetworniku analogowo-cyfrowym AC. Sygnał wyjściowy z tego przetwornika stanowi informację analityczną o stanie zanieczyszczeń powietrza mierzonego w punkcie pomiarowym w stosunku do powietrza mierzonego w punkcie odniesienia. Sygnał ten podawany jest na komputer PC.

Dodatkowo, układ wyposażony jest w czujnik wilgotności RH i w czujnik temperatury T, co pozwala kontrolować na bieżąco warunki pomiarowe.

Claims (4)

1. Nos elektroniczny zawierający dwie matryce sensorów chemicznych i dyszę wylotową badanego powietrza skierowaną na matrycę, znamienny tym, że wyposażony jest w dwie sensorowe matryce (1, 2), umieszczone w oddzielnych torach pomiarowych, przy czym na każdą z tych matryc skierowana jest niezależna dysza wylotowa (1',2') strumieni powietrza z dwóch oddalonych przestrzennie miejsc.

2. Nos według zastrz. 1, znamienny tym, że wyjście elektryczne każdej z matryc (1, 2) połączone jest z wejściami wzmacniacza różnicowego (WR).

3. Nos według zastrz. 2, znamienny tym, że wyjście wzmacniacza różnicowego (WR) połączone jest poprzez przetwornik analogowo-cyfrowy (AC) z komputerem (PC).

4. Nos według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że ma jedną matrycę pomiarową (1), a druga jest matrycą odniesienia (2).