Pomiary zanieczyszczeń odorowych wieloczujnikowym urządzeniem z tlenkowymi czujnikami gazu

• Autorzy: Sobczuk H. , Guz Ł.

Warianty tytułu

EN

Measurement of odour pollutants with multisensor device with TGS gas sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiary zapachowej jakości powietrza za pomocą urządzeń elektronicznych opartych na czujnikach gazów realizowane są już wielu gałęziach przemysłu. Stosuje się je w medycynie [1], w przemyśle spożywczym [6]. Znajdują też coraz szersze zastosowanie do monitoringu jakości powietrza w środowisku [10]. I tak np. zastosowane są na składowiskach odpadów, spalarniach, kompostowniach itp. [3÷5, 14]. Analiza zapachowa jest zadaniem wymagającym wcześniejszej kalibracji urządzeń i porównania ich wskazań z odczuciem zapachowym grupy osób testujących. Często stosowane czujniki TGS służą do detekcji zanieczyszczeń powietrza. Jest to możliwe dzięki zjawisku zmiany przewodnictwa elektrycznego półprzewodnikowego elementu pomiarowego w zależności od stężenia zanieczyszczenia, na które czujnik jest uczulony [8]. W czujnikach gazu TGS elementem pomiarowym jest elektroda wykonana z półprzewodnikowego dwutlenku cyny SnO2, wykazującego duże zmiany przewodnictwa pod wpływem redukujących zanieczyszczeń atmosfery. W zależności od przeznaczenia czujnika sensor zawiera różne domieszki, najczęściej metale szlachetne, powodujące jego uczulenie na specyficzny związek lub grupę związków chemicznych.

EN

Measurement of odour quality of air with electronic devices is a task that requires calibration of the apparatus in advance. Calibration uses olfactory measurement results performed with the group of trained people. TGS sensors are often applied to detect the pollution of air with various pollutants. It is possible due to variation of electrical resistivity of the semiconducting sensor in response to the concentration of pollutants. Produced sensors are sensitized to specific pollutants but normally are not very specific. In a paper the measurement stand for measurement of odor pollutants concentration with multisensory device is presented and tested. Calibration measurements with the application of n-butanol is shown. Applied set of eight sensors allows to measure n-butanol samples with good accuracy. The setup allows measurements of both static, with a fixed concentration or dynamic by tracking changes in sensor response due to changes in odour pulse concentration change. Dynamic response of sensors makes it possible, in accordance with the literature, to measure with application of gas samples of a small volume. For the analysis of measurement results and comparison of different odours PCA method was used, which allows reduction of dimensionality of signal from multi-sensor devices.

Słowa kluczowe

PL

pomiar zanieczyszczeń; czujniki gazu; zanieczyszczenia odorowe

EN

measurement of pollutants; gas sensors; odorous pollution

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Tom 13
• Strony: 1531--1542
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Sobczuk H.

autor

Guz Ł.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• 1. Gardner J.W., Shin H.W., Hines E.L.: An electronic nose system to diag-nose illness, Sens. Act. B, 70, 19÷24. 2000.
• 2. Gutierrez-Osuna R., Nagle H.T., Kermani B.: Handbook of Machine Olfaction, Wiley/VCH Verlag GmbH & Co, Weinheim 2003.
• 3. Littarru P.: Environmental odours assessment from waste treatment plants: Dynamic olfactometry in combination with sensorial analysers “electronic noses”, Waste Management 27. 302÷309. 2007.
• 4. Sironi S., Capelli L., Centola P., Rosso R.D.: Development of a system for the continuous monitoring of odours from a composting plant: Focus on training, data processing and results validation methods, Sensors and Actuators B 124. 336÷346. 2007.
• 5. Bourgeois W., Gardey G., Servieres M., Stuetz R.M.: A chemical sensor array based system for protecting wastewater treatment plants, Sensors and Actuators B 91. 109÷116. 2003.
• 6. Ampuero S., Bosset J.O.: The electronic nose applied to dairy products: a review, Sens. Act. B, 94, 1÷12. 2003.
• 7. Krzanowski W.: Principles of Multivariate Analysis: A User's Perspective, Oxford University Press, New York 2000.
• 8. James D., Scott S.M., Ali Z. i O'Hare W.T.: Chemical Sensors for Electronic Nose Systems, Microchim. Acta 149, 1÷17. 2005.
• 9. Guz Ł.; Sobczuk H.; Suchorab Z.: Pomiar odorów za pomocą przenośnego miernika z matrycą półprzewodnikowych czujników gazu. Przemysł chemiczny, No.4, 378÷381. 2010.
• 10. Bourgeois W., Romain A.C., Nicolas J, Stuetz R.M.: The use of sensor arrays for environmental monitoring: interests and Limitations, J. Environ. Monit., 5, 852÷860. 2003
• 11. Mahmoud Z. Iskandarani, Nidal F. Shilbayeh Design and Analisis of Smart Multi Purpose Electronic Nose System, Journal of Computer Science 1 (1): 63÷71, 2005.
• 12. Ioan Silea, Dorina Petrica Aspects of TGS 813 Gas Sensor’s Use
• 13. Sensors. A Comprehensive Survey. Vol.2 Chemical and Biochemical Sensors. Part 1, Part 2. Pod red. W.Göpel, J.Hesse, J.N.Zemel, VCH 1991.
• 14. Micone P.G., Guy C.: Odour quantification by a sensor array: An application to landfill gas odours from two different municipal waste treatment works, Sensors and Actuators B 120. 628÷637. 2007.
• 15. Scott S.M., James D., Ali Z.: Data analysis for electronic nose systems, Microchim Acta 156, 183÷207. 2007.
• 16. Taguchi N.: US Patent 3, 625, 756. 1971.