隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，由惡臭氣體污染引發(fā)的投訴屢有發(fā)生。惡臭氣體包括許多有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，雖然濃度不高，但由于其氣味閾值低，揮發(fā)性高，容易對(duì)周圍人造成不適。此外，一些惡臭物質(zhì)具有毒性，有些是臭氧和二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物，直接威脅人類健康和生態(tài)環(huán)境安全。

惡臭氣體污染的分析方法分為人工嗅聞和儀器分析。人工嗅覺辨別經(jīng)典而靈敏，但由于嗅覺疲勞，測(cè)量結(jié)果會(huì)有偏差。此外，這種方法只能給出臭氣強(qiáng)度和濃度，無法逐一區(qū)分產(chǎn)生臭氣的污染物。

方法除了儀器分析和人工嗅聞，傳感器(電子鼻)的使用也越來越多。該方法成本低，時(shí)間分辨率高，在實(shí)時(shí)和原位分析中顯示出很大的優(yōu)勢(shì)。傳感器技術(shù)又稱電子鼻，結(jié)合了人工嗅聞和儀器測(cè)量技術(shù)，模擬人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來識(shí)別和檢測(cè)惡臭氣體，在在線和原位監(jiān)測(cè)方面顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。它已成為惡臭污染源在線監(jiān)測(cè)的主要手段。

1.關(guān)于惡臭氣體傳感系統(tǒng)

惡臭氣體是多種物質(zhì)的混合物，通常用傳感器陣列測(cè)量。傳感器陣列是根據(jù)傳感器信號(hào)的變化和一定的算法來測(cè)量混合氣體組分濃度的裝置。傳感器陣列法也稱為電子鼻系統(tǒng)。

電子鼻的工作原理

電子鼻是一種集成傳感器陣列和模式識(shí)別模塊來分析惡臭氣體的儀器。氣體中的惡臭物質(zhì)與傳感器陣列接觸，產(chǎn)生輸出信號(hào)。電子鼻通過多傳感器信息融合和數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，將交叉敏感的特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為惡臭氣體濃度或總惡臭強(qiáng)度輸出。

電子鼻結(jié)構(gòu)

電子鼻主要分為樣氣引入、氣味觸發(fā)和信號(hào)處理系統(tǒng)。氣體引入部分主要完成惡臭氣體的吸入和過濾；觸發(fā)是氣體與傳感器活性材料表面接觸并產(chǎn)生瞬時(shí)響應(yīng)；信號(hào)處理系統(tǒng)包括信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集和分析。信號(hào)調(diào)理電路將氣室中的特征變量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；數(shù)據(jù)采集電路通過電信號(hào)的變化跟蹤采集特征變量；數(shù)據(jù)分析軟件模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的算法，對(duì)特征變量進(jìn)行擬合和分布，輸出樣氣中惡臭物質(zhì)的含量。

電子鼻中傳感器的分類與選擇

氣味電子鼻中有很多種傳感器。理想的傳感器可以在室溫下工作，對(duì)惡臭化合物具有高選擇性，響應(yīng)速度快，恢復(fù)時(shí)間短，重現(xiàn)性好，性能穩(wěn)定。選擇幾種常用于測(cè)量惡臭氣體的傳感器。

選擇傳感器時(shí)，首先要考慮待測(cè)惡臭物質(zhì)的種類和濃度。其次，你要熟悉不同傳感器的工作原理、范圍和優(yōu)勢(shì)，盡量選擇它們優(yōu)勢(shì)的范圍來測(cè)量。除此之外，還需要考慮現(xiàn)場(chǎng)儀器的攜帶是否方便，傳感器的更換是否容易。當(dāng)然，應(yīng)盡可能使用最少數(shù)量的傳感器陣列來測(cè)量待測(cè)惡臭。

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