Назначением измерительной части прибора является измерение сигнала на чувствительном элементе газового датчика, его преобразование в цифровой код и дальнейшая передача этого кода в микропроцессор для обработки. Методы анализа газовой пробы рассмотрены далее. Прежде всего, необходимо ознакомится с характеристиками датчиков, для чего нужно знать диапазон измерения ПП для определения ПДК. Согласно гигиеническим нормативам [ГН 2.2.5.2100-06] "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" и дополнению N 2 к [ГН 2.2.5.1313-03] а также ГОСТ 12.1.005-88, выведем их в таблицу 7.1:
Таблица 7.1 - Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе
|
№ п/п |
Наименование вещества |
Формула |
Величина ПДК |
Ед. измерения |
|
1 |
Угарный газ |
CO |
3, 2.576 |
мг/м3, ppm |
|
2 |
Углекислый газ |
CO2 |
27, 14 750 |
мг/м3, ppm |
|
3 |
Сернистый газ |
SO2 |
5, 1.876 |
мг/м3, ppm |
|
4 |
Метан |
CH4 |
50, 74.972 |
мг/м3, ppm |
|
5 |
Окись азота |
NO |
1, 8.583 |
мг/м3, ppm |
Примечание. Перевод одних единиц в другие проводился при нормальных атмосферных условиях по ГОСТ 2939-63: (101325 Н/м2, и 20°C).
Для выбора ПП сформулируем основные критерии:
- Измерение требуемого компонента;
- Соответствие диапазону измерения величине ПДК;
- Малые габариты;
- Низкое электропотребление;
- Низкая цена.
Рассмотрим самые распространенные метода анализа содержания веществ в воздухе:
1) Оптический;
2) Полупроводниковый;
) Электрохимический;
) Хемилюминесцентный;
) Атомно-эмиссионная спектроскопия.
У каждого из вышеописанных методов есть свои достоинства и недостатки. Например, оптический детектор может определять только молекулы двухатомного газа, и поэтому непригоден для одноатомного (водорода), в хемолюминесцентных сенсорах подложку с раствором композиции нужно менять с периодичностью от двух дней до 2-х недель (зависит от анализируемого вещества). Для постоянного контроля без участия человека это никуда не годится.
Полупроводниковые датчики для промышленности скорее ненадежны, поскольку недостаточно точны при определении отдельных газов, на них также влияют перепады атмосферной температуры и влажности. Они также медленно реагируют и восстанавливаются после воздействия выброса газа.
Атомно-эмиссионная спектроскопия - это либо очень громоздкие приборы, либо компактное, но очень дорогостоящее оборудование, достаточно сложное в обращении.
В настоящее время наибольшее распространение при решении задач по разработке и изготовлению ГА, получили газоанализаторы, основанные на оптических абсорбционных методах и потенциометрическом методе, который является разновидностью электрохимического.[10].
Для переносного ГА вполне подойдут миниатюрные и дешевые электрохимические датчики. Последние выпускаются серийно многими зарубежными производителями: Alphasense (Великобритания), Dynament (Великобритания), Nemoto & Co. Ltd (Япония), Membrapor (Швейцария), Sixth Sense (Великобритания).
Самое читаемое:
Разработка микроконтроллерного устройства стабилизации температуры
Эффективная организация контроля информации приобретает всё большее
практическое значение, прежде всего как условие успешной практической
деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального
функционирования современного общества, растёт из года в год. На сегодняшний
день складывается ситуация, в которой наряду с самой ...