UA116495C2 - PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS - Google Patents
PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS Download PDFInfo
- Publication number
- UA116495C2 UA116495C2 UAA201608242A UAA201608242A UA116495C2 UA 116495 C2 UA116495 C2 UA 116495C2 UA A201608242 A UAA201608242 A UA A201608242A UA A201608242 A UAA201608242 A UA A201608242A UA 116495 C2 UA116495 C2 UA 116495C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- sensors
- portable
- electronic nose
- gas
- analysis
- Prior art date
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Винахід належить до мультисенсорних пристроїв, що визначають склад багатокомпонентних газових сумішей, і може бути використаний в харчовій та хімічній промисловості, медицині та інших галузях. Портативний "електронний ніс" з різними системами пробовідбору, який складається з комірки детектування та корпуса, в якому розташовані генератор коливання, частотомір, автономне джерело живлення, згідно з винаходом в мініатюрному корпусі розташовано контролер з бездротовим радіомодулем для реєстрації, перетворення та передачі сигналів п'єзосенсорів на портативний комп'ютер з встановленим програмним забезпеченням для регулювання та контролю роботи датчиків, вибору режимів вимірювання, візуалізації та обробки даних, комірка детектування на 5-8 сенсорів має механічний затвор у вигляді лопатей або клапана, що дає змогу дозувати потік газу та збільшити чутливість статичного парофазного аналізу шляхом накопичення летких сполук перед введення в білясенсорний простір, кришку з патрубком для шприцевої інжекції проби газу, автоматична система динамічного пробовідбору та пробопідготовки складається з модуля живлення, електронного блока керування та бездротового зв'язку, компресора, фільтра очищення та осушення повітря для використання як газу-носія, датчика температури та вологості, пристрою регулювання та вимірювання витрати газу, модуля термостатування з каруселлю-тримачем на 4-6 пробовідбірників різної ємності та лотком з додатковими пробовідбірниками, отвору-фіксатора з бездротовим зарядним пристроєм для портативного "електронного носа". Технічним результатом дає змогу зменшити габарити пристрою та витрати, збільшити стабільність роботи сенсорів та відтворюваність даних, підвищити чутливість аналізу, проводити автоматичний відбір проби та дистанційного вибору та регулювання режимів та параметрів аналізу.The invention relates to multisensor devices that determine the composition of multicomponent gas mixtures, and can be used in the food and chemical, medicine and other industries. Portable electronic nose with various sampling systems consisting of a detection cell and a housing housing a oscillator, frequency meter, autonomous power source, according to the invention a controller with a wireless radio module for recording, converting and transmitting n 'signals according to the invention. of sensors on a laptop computer with installed software for regulating and controlling the operation of sensors, selection of measurement modes, visualization and data processing, cell detector 5-8 sensors have a mechanical shutter in the form of blades or a valve, allowing to dose the gas flow and increase the sensitivity of static vapor-phase analysis by accumulating volatile compounds before being introduced into the sensorless space, a cover with a nozzle for syringe injection of the sample gas sampling system. and sample preparation consists of a power module, an electronic control and wireless unit, a compressor, a purifier and an air filter for use as a carrier gas, a temperature sensor, and humidity, device for regulating and measuring gas flow, thermostat module with carousel-holder for 4-6 samplers of different capacity and tray with additional samplers, hole-retainer with wireless charger for portable "electronic nose". EFFECT: reduced device dimensions and costs, increased sensor stability and data reproducibility, increased sensitivity of analysis, automatic sampling and remote selection and adjustment of modes and parameters of analysis.
Description
Винахід належить до сфери аналітичного приладобудування, а саме до портативних газоаналізаторів з методологією "електронний ніс" з системою автоматичного пробовідбору та пробопідговки, з можливістю статичного та динамічного відбору проб багатокомпонентних газових сумішей в широкому діапазоні летючості для аналізу їх складу з метою ідентифікації, оцінки якості та безпечності.The invention belongs to the field of analytical instrumentation, namely to portable gas analyzers with the "electronic nose" methodology with a system of automatic sampling and sample preparation, with the possibility of static and dynamic sampling of multicomponent gas mixtures in a wide range of volatility for the analysis of their composition for the purpose of identification, quality assessment and safety
Відомий багатоканальний "електронний ніс" на п'єзосенсорах, який складається з чотирьох комірок детектування, виконаних для інжектування газових та рідких сумішей, кожна із комірок містить набір однакових сенсорів з різними частотами коливання (низькими, середніми, високими та надвисокими частотами коливання сенсорів) (Пат. 2327984 Российская Федерация,A well-known multi-channel "electronic nose" on piezo sensors, which consists of four detection cells designed for injecting gas and liquid mixtures, each of the cells contains a set of identical sensors with different oscillation frequencies (low, medium, high and ultra-high sensor oscillation frequencies) ( Pat. 2327984 Russian Federation,
МПК СО1М 33/00. Многоканальньй "злектронньій нос" на пьезосенсорах / Т.А. Кучменко, В.А.IPC SO1M 33/00. Multi-channel "electronic nose" on piezo sensors / T.A. Kuchmenko, V.A.
Сельманщук; патентообл. Гос. образ, учрежд. вьісш. проф. образ. Воронежская гос. технолог, акад. - Мо 2007106335/28; заяв. 19.02.2007; опубл. 27.06.2008, Бюл. Мо 181.Selmanschuk; patent district Mr. image, institution hang out Prof. image. Voronezh state technologist, academician - MO 2007106335/28; statement 19.02.2007; published 27.06.2008, Bull. Mo 181.
Недоліком цього пристрою є можливість використання його тільки в стаціонарних умовах в лабораторії; надмірність вимірювальних елементів у кількості 4 комірок детектування та 32 сенсорів, що надають дублюючу інформацію, яку складно аналізувати навіть методами аналізу багатовимірних даних, що є невиправдано, так як доведено, що селективність та чутливість детектування летких сполук залежить від виду покриття сенсорів, а не від частоти коливання п'єзокварцових резонаторів; обмеженість в можливості пробовідбору газової фази (тільки інжектування в статичних умовах), а у випадку інжектування рідкої суміші в комірку детектування термін служби сенсорів скорочується до одного використання.The disadvantage of this device is the possibility of using it only in stationary conditions in the laboratory; the redundancy of measuring elements in the amount of 4 detection cells and 32 sensors, which provide duplicate information that is difficult to analyze even by multidimensional data analysis methods, which is unjustified, since it has been proven that the selectivity and sensitivity of the detection of volatile compounds depends on the type of coating of the sensors, and not on oscillation frequencies of piezo-quartz resonators; limitation in the possibility of sampling the gas phase (only injection in static conditions), and in the case of injecting a liquid mixture into the detection cell, the service life of the sensors is reduced to one use.
Найбільш близьким до винаходу є портативний аналізатор газів з масивом трьох п'єзосенсорів, який складається з полімерного корпуса та комірки детектування з насадкою нагнітачем та захисною кришкою із фторопласту, первинна інформація відображається на дисплеї у вигляді діаграми "візуальних відбитків" максимальних сигналів трьох сенсорів (Пат. 2571280 Российская Федерация, МПК С01М 33/00, 01М 27/12. Портативньй анализатор газов с массивом пьезосенсоров / Т.А. Кучменко, Е.В. Дроздова; патентообл. ФГБОУ ВПО ВГУЙТ. -The closest to the invention is a portable gas analyzer with an array of three piezo sensors, which consists of a polymer body and a detection cell with a nozzle nozzle and a protective cover made of fluoroplastic, the primary information is displayed on the display in the form of a diagram of "visual impressions" of the maximum signals of the three sensors (Pat. 2571280 Russian Federation, IPC S01M 33/00, 01M 27/12. Portable gas analyzer with an array of piezosensors / TA Kuchmenko, EV Drozdova; patent district of FGBOU VPO VGUIT -
Мо 2014132682/15; заявл. 07.08.2014; опубл. 20.12.2015, Бюл. Мо 351І.Mo 2014132682/15; statement 08/07/2014; published 20.12.2015, Bull. Mo 351I.
Недоліком цього пристрою є недостатня кількість сенсорів, щоб аналізувати складний склад летких сполук різної хімічної будови, за рахунок чого неможливість одночасного вирішення декількох задач під час аналізу, що є основною перевагою мультисенсорних приладів, обмеженість в можливості пробовідбору газової фази (реалізовано пробовідбір в статичних умовах, заснований на дифузії без можливості концентрування летких сполук), що дає змогу аналізувати тільки продукти з низькими коефіцієнтами розподілення в системі продукт-газова фаза, невідворюваність отриманих даних за рахунок процесів конвекції під час використання насадки нагнітача та нестабільності роботи п'єзокварцових сенсорів в умовах постійного дрейфу внаслідок відкритої комірки детектування.The disadvantage of this device is the insufficient number of sensors to analyze the complex composition of volatile compounds of different chemical structure, due to which it is impossible to simultaneously solve several problems during the analysis, which is the main advantage of multi-sensor devices, the limitation in the possibility of gas phase sampling (sampling is implemented in static conditions, based on diffusion without the possibility of concentration of volatile compounds), which makes it possible to analyze only products with low distribution coefficients in the product-gas phase system, the irreversibility of the obtained data due to convection processes during the use of the supercharger nozzle and the instability of the operation of piezo quartz sensors in conditions of constant drift due to an open detection cell.
В основу винаходу поставлено задачу розробки портативного "електронного носа" з різними системами пробовідбору шляхом зміни конструкції портативного газоаналізатора, розроблення комірки детектування для статичного аналізу газової фази шляхом шприцевої інжекції та пробовідбором, заснованим на дифузії з проміжним накопиченням летких сполук перед введення в біля сенсорний простір, що також дає змогу збільшити стабільність роботи сенсорів та відтворюваність даних, розроблення портативної автоматичної системи динамічного пробовідбору та пробопідготовки, що дає змогу аналізувати проби різного агрегатного стану та леткі сполуки в широкому діапазоні летючості.The invention is based on the task of developing a portable "electronic nose" with various sampling systems by changing the design of a portable gas analyzer, developing a detection cell for static analysis of the gas phase by syringe injection and sampling based on diffusion with intermediate accumulation of volatile compounds before entering the sensor space. which also makes it possible to increase the stability of the sensors and the reproducibility of the data, the development of a portable automatic system of dynamic sampling and sample preparation, which makes it possible to analyze samples of different aggregate states and volatile compounds in a wide range of volatility.
Поставлена задача вирішуються тим, що у портативний "електронний ніс" з різними системами пробовідбору, який складається з комірки детектування та корпуса, в якому розташовані генератор коливання, частотомір, автономне джерело живлення, згідно з винаходом в мініатюрному корпусі розташовано контролер з бездротовим радіомодулем для реєстрації, перетворення та передачі сигналів п'єзосенсорів на портативний комп'ютер з встановленим програмним забезпеченням для регулювання та контролю роботи датчиків, вибору режимів вимірювання, візуалізації та обробки даних, комірка детектування на 5-8 сенсорів має механічний затвор у вигляді лопатей або клапана, що дає змогу дозувати потік газу та збільшити чутливість статичного парофазного аналізу шляхом накопичення летких сполук перед введення в білясенсорний простір, кришку з патрубком для шприцевої інжекції проби газу, автоматична система динамічного пробовідбору та пробопідготовки складається з модуля живлення, електронного блока керування та бездротового зв'язку, компресора, фільтра очищення та осушення повітря для використання як газу-носія, датчика температури та вологості, пристрою регулювання та вимірювання витрати газу, модуля термостатування з каруселлю-тримачем на 4-6 пробовідбірників різної ємності та лотком з додатковими пробовідбірниками, отвору-фіксатора з бездротовим зарядним пристроєм для портативного "електронного носа".The task is solved by the fact that a portable "electronic nose" with various sampling systems, which consists of a detection cell and a housing in which an oscillation generator, a frequency counter, an autonomous power source are located, according to the invention, a controller with a wireless radio module for registration is located in a miniature housing , conversion and transmission of signals from piezo sensors to a laptop computer with installed software for adjusting and controlling the operation of sensors, selecting measurement modes, visualization and data processing, the detection cell for 5-8 sensors has a mechanical shutter in the form of vanes or a valve, which allows to dose the gas flow and increase the sensitivity of static vapor phase analysis by accumulating volatile compounds before entering the near-sensor space, a cap with a nozzle for syringe injection of a gas sample, an automatic system of dynamic sampling and sample preparation consists of a power module, an electronic control unit and wireless communication, a compressor, an air purification and drying filter for use as a carrier gas, a temperature and humidity sensor, a device for regulating and measuring gas flow, a thermostat module with a carousel-holder for 4-6 samplers of different capacities and a tray with additional samplers, latch hole with a wireless charging device for a portable "electronic nose".
Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом полягає в наступному.The causal relationship between the proposed features and the expected technical result is as follows.
Розроблення портативного газоаналізатора з методологією "електронний ніс" дозволить провести експрес-аналіз складу летких сполук в широкому діапазоні їх летючості за рахунок вибору оптимального способи пробопідготовки та пробовідбору в залежності від задач аналізу, запропонована конструкція "електронного носа" істотно зменшує габарити пристрою та витрати електроенергії за рахунок відсутності нагнітача повітряного тиску, мікроконтролерів та дисплею, призначених для аналізу, обробки та візуалізації даних, розроблена комірка детектування для статичного пробовідбору дає змогу збільшити стабільність роботи сенсорів та відтворюваність даних, підвищити чутливість аналізу, розроблена система динамічного пробовідбору дає змогу проводити автоматичний відбір проби за допомогою електронного блока керування з бездротовим зв'язком та портативного комп'ютера з встановленим програмним забезпеченням з можливостями дистанційного вибору та регулювання режимів та параметрів аналізу, що дає змогу швидко і надійно провести аналіз складу газової фази у випадках, коли потрібен збільшити об'єм екстрагуючого газу для вилучення більшої кількості летких сполук.The development of a portable gas analyzer with the "electronic nose" methodology will make it possible to carry out an express analysis of the composition of volatile compounds in a wide range of their volatility due to the selection of the optimal method of sample preparation and sampling depending on the analysis tasks, the proposed design of the "electronic nose" significantly reduces the dimensions of the device and the consumption of electricity by due to the absence of an air pressure inflator, microcontrollers and a display designed for data analysis, processing and visualization, the developed detection cell for static sampling allows to increase the stability of the sensors and the reproducibility of data, to increase the sensitivity of the analysis, the developed dynamic sampling system enables automatic sampling by using an electronic control unit with wireless communication and a laptop computer with installed software with the capabilities of remote selection and adjustment of analysis modes and parameters, which allows for quick and reliably analyze the composition of the gas phase in cases where it is necessary to increase the volume of extracting gas to extract more volatile compounds.
Суть винаходу пояснюється ЗО-кресленнями, де зображено: на Фіг. 1 - конструкція портативного "електронного носа"; на Фіг. 2 та Фіг. З - конструкція системи автоматичного динамічного пробовідбору; на Фіг. 4 - способи статичного аналізу газу з використанням портативного "електронного носа"; на Фіг. 5 - способи динамічного аналізу газу з використанням "електронного носа", поєднаного з системою динамічного пробовідбору.The essence of the invention is explained by the 3D drawings, which show: in Fig. 1 - the design of a portable "electronic nose"; in Fig. 2 and Fig. C - the design of the automatic dynamic sampling system; in Fig. 4 - methods of static analysis of gas using a portable "electronic nose"; in Fig. 5 - methods of dynamic gas analysis using an "electronic nose" connected to a dynamic sampling system.
Конструкція портативного "електронного носа" зображена на Фіг. 1:The design of a portable "electronic nose" is shown in Fig. 1:
А - вигляд спереду (головний вигляд);A - front view (main view);
Б - вигляд зліва без кришки;B - view from the left without a cover;
С та Д - вигляд зверху без кришки.C and D - top view without cover.
Пристрій складається з корпуса 1, на якому розташовані індикатор живлення 2 та кнопкаThe device consists of a case 1, on which the power indicator 2 and a button are located
Зо вмикання та вимикання пристрою 3, на верхній частині якого вмонтовані п'єзосенсори 4, та комірка детектування 5, яка має механічний затвор 6 у вигляді лопатей С або клапана Д, який закривається для зменшення дрейфу базової лінії сенсорів та стабілізації їх роботи, накопичення летких сполук перед введення в біля сенсорний простір, та відкривається під час подачі потоку газу при швидкості, що контролюється дифузійним процесом, а також патрубка 8 для регенерації системи очищених повітрям. Комірка детектування закривається кришкою 7 з патрубком для шприцевої інжекції проби газу.From turning on and off the device 3, on the upper part of which piezo sensors 4 are mounted, and the detection cell 5, which has a mechanical shutter 6 in the form of blades C or valve D, which closes to reduce the drift of the baseline of the sensors and stabilize their operation, the accumulation of volatile compounds before being introduced into the near sensor space, and opens during the supply of gas flow at a rate controlled by the diffusion process, as well as nozzle 8 for regeneration of the system of purified air. The detection cell is closed with a cover 7 with a nozzle for syringe injection of a gas sample.
Автоматична система динамічного пробовідбору та пробопідготовки, приєднана до "електронного носа" зображено на Фіг. 2 А - вигляд спереду, 2 Б - вигляд справа, на Фіг. З А - вигляд зверху та З Б - конструкція блока газопостачання та блока керування з модулем живлення.An automatic dynamic sampling and sample preparation system attached to the "electronic nose" is shown in Fig. 2 A - front view, 2 B - right view, in Fig. Z A - top view and Z B - construction of the gas supply unit and the control unit with the power supply module.
Система динамічного пробовідбору та пробопідготовки складається з блока пробопідготовки, а саме модуля термостатування 9 з каруселлю-тримачем пробовідбірників різної ємності 10 та лотком з додатковими пробовідбірниками 11, отвору-фіксатора "електронного носа" 12 з бездротовим зарядним пристроєм 13, а також блока газопостачання, який складається з компресора 14, фільтра очищення та осушення повітря 15, датчика температури та вологості 16, пристрою регулювання та вимірювання витрати газу 17, всі пристрої системи динамічного пробовідбору та пробопідготовки під'єднані до електронного блока керування 18 та автономного модуля живлення 19. На верхній панелі системи динамічного пробовідбору розташовано кнопка 20 для вмикання та вимикання системи, ручка 21 для зручного транспортування системи разом з "електронним носом", полікарбонатний тримач 22 для портативного комп'ютера (телефону).The system of dynamic sampling and sample preparation consists of a sample preparation unit, namely, a thermostatic module 9 with a carousel holding samplers of different capacities 10 and a tray with additional samplers 11, a fixing hole of the "electronic nose" 12 with a wireless charger 13, as well as a gas supply unit, which consists of a compressor 14, an air cleaning and drying filter 15, a temperature and humidity sensor 16, a device for regulating and measuring gas flow 17, all devices of the dynamic sampling and sample preparation system are connected to an electronic control unit 18 and an autonomous power supply module 19. On the upper panel of the dynamic sampling system there is a button 20 for turning the system on and off, a handle 21 for convenient transportation of the system together with the "electronic nose", a polycarbonate holder 22 for a portable computer (phone).
Запропонований портативний "електронний ніс" з різними системами пробовідбору працює наступним чином. Готовність газоаналізатора до вимірювання перевіряють за стабільністю базових ліній сенсорів протягом 2-3 хв. холостого ходу, дрейф не більше 252 Гц при закритому механічному затворі. Під час статичного аналізу газової фази шляхом шприцевої інжекції (фіг. 4The proposed portable "electronic nose" with various sampling systems works as follows. Readiness of the gas analyzer for measurement is checked by the stability of the sensor baselines within 2-3 minutes. idling, drift no more than 252 Hz when the mechanical shutter is closed. During the static analysis of the gas phase by syringe injection (Fig. 4
А) необхідний об'єм проби вводиться в верхній патрубок кришки при відкритому механічному затворі. Під час взаємодії покриттів сенсорів з леткими сполуками проби відбувається зміна робочої частоти п'єзостабілізованих генераторів коливання, дані фіксуються частотоміром та за допомогою контролера з бездротовим радіомодулем, що розташовується в корпусі 1 60 передаються на портативний комп'ютер з встановленим програмним забезпеченням для візуалізації та обробки даних. Статичний пробовідбір, заснований на дифузії з проміжним накопиченням летких сполук перед введення в біля сенсорний простір, рекомендовано застосовувати у випадках коли необхідно збільшити чутливість статичного парофазного аналізу, або аналізувати зразок без пробопідготовки. Під час аналізу потрібно направити або прикласти пристрій без кришки 7 до зразка, відкрити механічний затвор для введення газової фази в білясенсорний простір (фіг. 4 Б). Сенсори частково регенеруються до вихідної базової лінії при відкритій комірці детектування в зоні вільній від сильних запахів. Для повної регенерації системи потрібно під'єднати пристрій через патрубок 8 до блока газопостачання (системи динамічного пробовідбору), включити режим очищення детектора в програмному забезпеченні.A) the required volume of the sample is introduced into the upper nozzle of the lid with the mechanical shutter open. During the interaction of the sensor coatings with the volatile compounds of the sample, the operating frequency of the piezo-stabilized oscillation generators changes, the data is recorded by a frequency meter and transmitted to a laptop computer with installed software for visualization and processing using a controller with a wireless radio module located in the housing 1 60 data Static sampling, based on diffusion with intermediate accumulation of volatile compounds before introduction into the sensor space, is recommended for use in cases where it is necessary to increase the sensitivity of static vapor phase analysis, or to analyze the sample without sample preparation. During the analysis, it is necessary to direct or apply the device without a cover 7 to the sample, open the mechanical shutter to introduce the gas phase into the near-sensor space (Fig. 4 B). The sensors are partially regenerated to the original baseline when the detection cell is open in an area free from strong odors. For complete regeneration of the system, you need to connect the device through pipe 8 to the gas supply unit (dynamic sampling system), turn on the detector cleaning mode in the software.
У випадку, коли статичний аналіз газової фази є мало інформативним, реалізується динамічний пробовідбір газу потоком осушеного повітря (Фіг. 5 Б) або барботування зразка (Фіг. 5 А) з заданою швидкістю потоку газоносія відповідно до режиму аналізу.In the case when the static analysis of the gas phase is not very informative, dynamic gas sampling is implemented with a flow of dried air (Fig. 5 B) or bubbling of the sample (Fig. 5 A) with a given flow rate of the gas carrier according to the analysis mode.
Систему динамічного пробовідбору та пробопідготовки вмикають кнопкою 20, під'єднують до "електронного носа", який розташовано в отворі-фіксаторі з бездротовим зарядним пристроєм та за допомогою портативного комп'ютера з програмним забезпеченням вибирають режим та регулюють параметри аналізу за необхідності. У випадку, коли датчик вологості фіксує показання, які виходять за межі запрограмованого інтервалу вологості газу-носія, система блокує проведення аналізу до заміни фільтра-осушувача.The system of dynamic sampling and sample preparation is turned on by button 20, connected to the "electronic nose", which is located in the fixing hole with a wireless charging device, and with the help of a laptop computer with software, the mode is selected and the analysis parameters are adjusted if necessary. In the event that the humidity sensor records readings that go beyond the programmed humidity range of the carrier gas, the system blocks the analysis until the filter-drier is replaced.
Таким чином, розроблений портативний газоаналізатор "електронний ніс" з системою автоматичного динамічного аналізу дозволить провести експрес-аналіз складу летких сполук в широкому діапазоні їх летючості за рахунок вибору оптимального способи пробопідготовки та пробовідбору в залежності від задач аналізу, запропонована конструкція "електронного носа" істотно зменшує габарити пристрою, розроблена комірка детектування дає змогу проводити надійний статичний аналіз з підвищенням чутливості в порівнянні з шприцевою інжекцією, розроблена система динамічного пробовідбору дає змогу проводити автоматичний аналіз проб з можливістю дистанційного вибору та регулювання режимів та параметрів аналізу.Thus, the developed portable gas analyzer "electronic nose" with a system of automatic dynamic analysis will allow to carry out an express analysis of the composition of volatile compounds in a wide range of their volatility due to the choice of the optimal method of sample preparation and sampling depending on the tasks of the analysis, the proposed design of the "electronic nose" significantly reduces dimensions of the device, the developed detection cell enables reliable static analysis with increased sensitivity compared to syringe injection, the developed dynamic sampling system enables automatic sample analysis with the possibility of remote selection and adjustment of analysis modes and parameters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201608242A UA116495C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201608242A UA116495C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA116495C2 true UA116495C2 (en) | 2018-03-26 |
Family
ID=61731067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201608242A UA116495C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA116495C2 (en) |
-
2016
- 2016-07-26 UA UAA201608242A patent/UA116495C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6386014B1 (en) | Energy measurement device for flowing gas using microminiature gas chromatograph | |
| Papapostolou et al. | Development of an environmental chamber for evaluating the performance of low-cost air quality sensors under controlled conditions | |
| CN102870059B (en) | Flow control system and comprise the monitoring device for detecting airborne analysis thing of described flow control system | |
| US5129257A (en) | System for measuring engine exhaust constituents | |
| CN107153106A (en) | A kind of dynamic dilution gas calibration device | |
| CN103105366A (en) | CO2 carbon isotope infrared spectrum detection method and device | |
| CN207300999U (en) | A kind of volatile organic compounds analytical equipment | |
| US11280724B2 (en) | Apparatus and method for performing calibration of a dissolved gas analysis system using optical absorption spectroscopy and use thereof in an apparatus and method for performing dissolved gas analysis (DGA) on a piece of electrical equipment | |
| EP1031019A1 (en) | Fugitive emission sensing system | |
| KR100570552B1 (en) | Moisture analyzer | |
| CN108706649A (en) | Sewage disposal data collection and transfering system | |
| Schwarz et al. | Opportunities for low‐cost particulate matter sensors in filter emission measurements | |
| CA1170079A (en) | High-precision method and apparatus for in-situ continuous measurement of concentrations of gases and volatile products | |
| Leroy-Dos Santos et al. | A dedicated robust instrument for water vapor generation at low humidity for use with a laser water isotope analyzer in cold and dry polar regions | |
| Tátrai et al. | Dual-channel photoacoustic hygrometer for airborne measurements: background, calibration, laboratory and in-flight intercomparison tests | |
| UA116495C2 (en) | PORTABLE "ELECTRONIC NOSE" WITH DIFFERENT SAMPLING SYSTEMS | |
| US7087434B2 (en) | Automatic portable formaldehyde analyzer | |
| CN108181255A (en) | A kind of film microphony multicomponent Modular gas analytical equipment | |
| RU2526599C1 (en) | Universal analyser for vapour-gas samples and liquids and substances on surface (versions) | |
| US10571382B2 (en) | Dynamic moisture permeability evaluation apparatus | |
| Watson et al. | Standards and traceability for air quality measurements: flow rates and gaseous pollutants | |
| UA113458C2 (en) | METHOD OF MAGNETIC NANOTHERANICS OF MALIGNANT TUMORS | |
| CN105067505A (en) | Automatic concentration control sulfur dioxide test box | |
| US20240102896A1 (en) | Drone for measuring odor concentration | |
| RU2539867C1 (en) | Device for detection of harmful substances in air |