Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  czujniki gazów
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This work discusses sensing performance dependence of PEDOT polymer and its composites on the counter ions used in the polymerization process. The sensors based on PEDOT-RGO composite show reversible response to NO2, while on PEDOT/LiClO4 irreversible. As a result, PEDOT-RGO could be used as a typical gas sensor, while sensor based PEDOT/LiClO4 could be used as an integrating gas sensor, also known as an accumulating gas sensor. The irreversible nature of the response occurs also in the case of polypyrrole/LiClO4. The nature of PPy response to toxic gases does not allow using the sensor in a conventional way. However, the information about the concentration could be acquired from the response using a linear approximation, a non-linear approximation and a tangent method.
PL
Szybkie wykrywanie śladowych ilości toksycznych gazów w niedostatecznie wentylowanym środowisku jest niezbędne do skutecznej ochrony ludzkiego życia i mienia. Ochrona taka wymaga czujników zdolnych do wykrywania małych ilości gazu w krótkim czasie. Ostatnio wiele uwagi poświęca się nanotechnologii z użyciem polimerów przewodzących (CP) ze względu na ich właściwości fizyczne i chemiczne. Pomimo tych zalet, czujniki takie wciąż wymagają badań, które prowadzą do poprawy ich właściwości i umożliwią powszechne stosowanie. Użycie polimeru oraz tlenku grafenu/redukowanego tlenku grafenu, a także kompozytu polimer/RGO zmienia sposób działania czujnika i jego zastosowanie. Wielu naukowców wciąż sprzecza się co do roli polimerów oraz tlenku grafenu/redukowanego tlenku grafenu w czujnikach wykorzystujących kompozyt polimeru z GO/RGO. Wyjaśnienie tego stanowi wciąż duże wyzwanie. W artykule porównano różne zastosowania warstw polimerowych w zależności od użytego polimeru, a także w zależności od zastosowanej domieszki. Czujnik na bazie kompozytu PEDOT-RGO wykazuje odwracalną odpowiedź w obecności gazu NO2 i może zostać użyty jako tradycyjny czujnik gazu. Nieodwracalna natura odpowiedzi czujnika PEDOT-LiClO4 może być wykorzystana w zastosowaniu miernika całkowitego przepływu gazu NO2. Informacja o stężeniu gazu w przypadku czujnika PPy-LiClO4 może zostać wydobyta z użyciem aproksymacji liniowej, nieliniowej i metody tangensa.
PL
Czujniki gazów są bardzo istotnym elementem wielu instalacji przemysłowych – nie tylko jako elementy bezpośredniej kontroli i obserwacji procesów chemicznych, ale także jako kluczowy komponent systemów bezpieczeństwa. Istotne jest więc zapewnienie odpowiednich parametrów metrologicznych tego typu sensorów, w tym odporności na działanie czynników zewnętrznych. Jednym z czynników mogących silnie wpływać na pomiary stężenia gazu jest jego wilgotność. Niniejszy artykuł przedstawia projekt i konstrukcję urządzenia pozwalającego na regulację wilgotności mieszanek kalibracyjnych gazów, a także jego testy i przeprowadzone z jego pomocą badania czujników katalitycznych i z absorpcją podczerwieni, dowodzące użyteczności zbudowanego prototypu w roli sprzętu laboratoryjnego.
EN
Gas sensors are significant elements of many plants in industry. They do not only serve as indicators and elements of control loops in chemical processes, but also are the main part of the safety systems. In many situations a gas sensor is the first line of defence against leakage of dangerous substances. Therefore, ensuring its appropriate metrological parameters is crucial. The fact that sensors should not be sensitive to environmental parameters is very important. Unfortunately, influence of air humidity, which can strongly affect measurements, is difficult to measure. This paper proposes a system for preparation of gas mixtures with specific relative humidity. It allows to examine the reaction of gas sensors to changes of vapour concentration in calibration gases. One of assumptions of this project was low cost of manufacturing the system and simple, modular construction. The design, construction and examination of the device are presented. The exemplary tests of catalytic sensors and infrared sensors are also described. The accuracy and practical utility of the system were proved by results of conducted research.
PL
Artykuł przedstawia zasadę działania, podstawowe parametry oraz charakterystyki prądowo-napięciowe organicznych tranzystorów polowych (OFET) oraz możliwości wykorzystania tych urządzeń jako czujników gazów. Przedstawiono zasadę działania czujników gazów wykorzystujących OFET, a także potencjalne możliwości aplikacyjne tych urządzeń. Praca przedstawia ponadto przegląd najnowszych doniesień literaturowych dotyczących organicznych tranzystorów polowych jako czujników gazów.
EN
The article presents the operating principle, the basic parameters and the current-voltage characteristics of organic field effect transistors (OFET) also the possibilities of using these devices as gas sensors are described. The working principles of OFET-based gas sensors are discussed in detail, as well as the potential application of these devices. The work also presents an overview of the latest reports on organic field effect transistors as gas sensors.
PL
W artykule opisano wyniki badań zmian czasowych typowego półprzewodnikowego rezystancyjnego czujnika gazów przeprowadzone w odstępie dwóch lat. Ze względu na znaczne zmiany charakterystyk, konieczna jest częsta kalibracja przetworników z takimi czujnikami. Opisano skrótowo metodę wyznaczania współczynników modelu odwrotnego uwzględniającego podstawowe wielkości wpływające. Wykazano, że pomimo znacznych zmian charakterystyk czujnika z upływem czasu, nie jest konieczna pełna ponowna kalibracja. Możliwa jest kalibracja uproszczona, zmierzająca do wyznaczenia mniejszej liczby współczynników niż liczba współczynników modelu pierwotnego. Pozwala to znacznie ograniczyć czasochłonność i pracochłonność kalibracji, co ma istotne znaczenie w przypadku przetworników do pomiaru stężenia gazów będących w ciągłej eksploatacji.
EN
A very important feature of the resistive semiconductor gas sensors is ageing effect, sometimes very considerable. From a practical point of view, this results in the need for frequent calibration of gas concentration (C) measuring transducers equipped with such sensors. Calibration is typically laborious and time-consuming, due to the long response times of sensors [2], and to the impact of influence quantities (mainly temperature T and humidity H [3, 4]). The results of studies of temporal changes of a typical SnO2 based gas sensor carried out at an interval of two years are described in this paper. They indicate the possibility of a simplified calibration when the previously calibrated transducer is recalibrated after a long period of operation. Determination of all the coefficients of the complete model (formula 1), which allows the calculation of the measurement result, requires at least nine points of calibration in space (C, T, H). The simplification consists in the introduction of four additional correction factors determined in each recalibration, which allows scaling the output voltage of the converter according to the formula 4. The nine main coefficients in model (1), which was determined in the first calibration, remain constant. As a result, it is enough to recalibrate four points in space (C, T) instead nine points. The comparison of characteristics of Figure 5 shows that the proposed method is effective.
PL
W artykule przedstawiono metodę oraz wyniki badań właściwości dynamicznych typowego półprzewodnikowego rezystancyjnego czujnika gazów. W oparciu o uzyskane wyniki zaproponowano model dynamiczny czujnika, wyznaczono jego współczynniki oraz przedstawiono dopasowaną do tego modelu numeryczną procedurę korekcji dynamicznej zapewniającą istotne skrócenie czasu odpowiedzi przetwornika do pomiaru stężenia gazu. Pokazano skuteczność zaproponowanej metody korekcji.
EN
Solid state gas sensors have generally disadvantageous dynamic properties - their response time can reach several minutes or more. This is due to the fact that the chemical adsorption phenomena in the sensitive layer occur relatively slowly [1, 2]. In many measurement applications such a long response time is not acceptable. It is necessary to apply effective methods of dynamic correction. This paper presents a method and results of investigations of the dynamic properties of a typical semiconductor gas sensor with tin sensing layer. A numerical correction method is proposed, too. There were determined responses of the sensor to step changes in gas concentration by means of a measuring system shown schematically in Fig. 2. The results (see Figs. 3, 4 and 5) show that the first order inertia may be sufficient as an averaged dynamic model of the sensor. With respect to this model, the dynamic correction method is proposed. The procedure is illustrated in Fig. 6, and the calculation method is given in formula (3). Shortening of the step response time is expressed by the coefficient  (0, 1). Examples of application of that algorithm to reproduce the abruptly and sinusoidally varying gas concentration are shown in Figs. 7 and 8 ( was assumed equal to 1/3, which was the postulated 3-fold reduction of the step response time). The waveforms confirm the effectiveness of the proposed dynamic correction method.
PL
Wykorzystanie najnowszych technologii w konstrukcji nowoczesnych czujników mikroelektronicznych, chemicznych i biologicznych pozwala rozszerzyć obszar ich pomiarowych zastosowań. Silna nieliniowość charakterystyk oraz znaczna wrażliwość na wpływ wielkości dodatkowych, nie podlegających pomiarowi, a jedynie określających warunki w których pomiar jest wykonywany pozostaje jednak ciągle istotną wadą tych czujników. W artykule opisano sposób korekcji tego rodzaju wpływu w oparciu o aproksymację charakterystyk przetwarzania modelem o zmiennych współczynnikach. Skuteczność korekcji sprawdzono w zastosowaniu do czujnika stężenia gazu w mieszaninie gazowej.
EN
Contemporarily worked out sensors have very wide possibilities of application in various fields of measurements of physical quantities or chemical and biological parameters. However, in spite constructors' efforts, the transfer curve of such sensors usually is considerably nonlinear and sensitivity for additional quantities is significant. To apply such sensors in gas concentration measurement transducers some effective correction methods are required. A simple method based on model with variable coefficients is described in this paper. An example its application to correct influence of temperature and humidity for a gas measuring transducer based on Figaro TGS2442 carbon monoxide sensor is given.
EN
The aim of this work was to design and construct an array of resistive-type semiconducting sensors dedicated to detection of gas mixture components. The array comprises six commercial metal oxide gas sensors placed in the measunng chamber. Humidity and temperature measurements are provided by the relevant sensors. Electronic system supporting the array is based on ARM core microcontrollers and CAW bus architecture what makes it flexible and easy to reconfigure in respect to the number of sensors. Each sensor can operate at different temperatures by changing a heater supply voltage. The designed and constructed gas detection system has been tested for hydrogen H₂, ammonia NH₃ and carbon dioxide CO₂ detection.
PL
Celem projektu było zaprojektowanie i skonstruowanie matrycy półprzewodnikowych rezystancyjnych czujników gazów przeznaczonej do detekcji i rozpoznawania składników mieszaniny gazów. W skład matrycy wchodzi sześć komercyjnych sensorów gazów na bazie tlenków metali umieszczonych w komorze pomiarowej. Zastosowano również sensory wilgotności i temperatury. System elektroniczny obsługujący matrycę wykorzystuje mikrokontrolery z rdzeniem ARM i magistralę CAN co ułatwia jego rekonfigurację w przypadku zmiany liczby sensorów. Każdy sensor może pracować w innej temperaturze dzięki zmianie napięcia zasilania jego grzejnika. Zaprojektowany i skonstruowany system do detekcji gazu został przetestowany na wodór H₂, amoniak NH₃ oraz dwutlenek węgla CO₂.
PL
Badano strukturę, skład fazowy, morfologię powierzchni i skład chemiczny warstw SnO₂ wytworzonych rozpylaniem magnetronowym Sn z następnym utlenianiem przy temperaturze 500°C. Zbadano oddziaływanie CO i NO₂ na nie domieszkowane oraz domieszkowane Pd warstwy sensorowe SnO₂. Otrzymane rezultaty mogą być wykorzystywane przy budowie czułych i selektywnych sensorów do detekcji gazowych mieszanek, zawierających NO₂ i CO.
EN
Structure, phase structure, morphology of a surface and chemical structure of SnO₂ based films are investigated by methods of electron diffraction patterns, TEM, SEM, AES, SIMS. Sensor property of SnO₂ and Pd-doped SnO₂ films in relation to CO and NO₂ are investigated. The received results can be used in creation of high-sensitivity and selective sensors for detecting gas mixtures containing N0₂ and CO.
PL
W pracy przedstawiono budowę i działanie oprogramowania wykorzystującego metodę elementów skończonych przeznaczonego do symulacji czujników elektrochemicznych na bazie elektrolitów stałych. Program pozwala na graficzne konstruowanie siatki, określanie warunków brzegowych oraz analizę uzyskiwanych wyników symulacji. Program został wykorzystany do określenia rozkładu potencjału zespolonego w spolaryzowanej strukturze czujnika zbudowanego na bazie cienkiej warstwy elektrolitu stałego.
EN
Sensors modeling and simulation allow better understanding of the principle of sensor operation. As a result, optimisation of sensor construction and working conditions is possible without costly and time consuming technological investigations. Equations describing operation of electrochemical sensors are usually complex and have form of differential equations which ,generally, cannot be solved in an analytical way. Hence, there is the need to utilize numerical methods to solve equations characterising sensors. The paper presents construction and operation of the software for simulation of electrochemical sensors based on solid electrolytes. The software was developed with use of the finite element method. The program Visual C++ was used for implementation. The developed program allows arranging the graphical grid geometry, defining the boundary conditions and analyzing the obtained simulation results. The program was used for determining the complex potential distribution in the polarised structure of the sensor built on the basis of a solid electrolyte thin layer. Exemplary simulations show that an asymmetry in the position of electrodes as in Figure 2 can lead to large inaccuracies in determining the electrode overvoltage. The results do not differ from the results of similar studies presented in [6]. It is possible to obtain impedance spectra of simulated structures.
PL
Warstwy Mn2O3-CeO2 wytworzono z rożną zawartością Mn2O3 fi = 5÷25% mol., z zastosowaniem trzech gęstości energii na powierzchni tarczy 43 J/cm2, 30 J/cm2, 10 J/cm2 w temperaturze T = 25, 600°C, w próżni i w atmosferze tlenu. Badania struktury wytworzonych warstw przeprowadzono z wykorzystaniem XRD, SEM, XPS i SIMS. Na skład fazowy otrzymanych warstw najsilniejszy wpływ miała zastosowana gęstość energii wiązki. Przy gęstościach energii E = 30, 43 J/cm2 mimo wysokiej temperatury procesu i zastosowania atmosfery tlenu, otrzymano warstwy składające się z mieszaniny faz CeO2 i MnO. W warstwach nałożonych przy mniejszej gęstości energii wiązki 10 J/cm2, w atmosferze tlenu i T= 600°C uzyskano warstwy o założonym składzie fazowym CeO2-Mn2O3. Zaobserwowano także wzbogacenie powierzchni w mangan na głębokości do 10 nm.
EN
Thin Mn2O3-CeO2 layers were produced by the laser ablation technique on Si (100) substrate. Layers were deposited with the following parameters: Mn2O3 fi = 5÷25%; temperature: 25°C or 650°C; type of atmosphere: vacuum or oxygen; energy density E = 10, 30, 43 J/cm2.The obtained layers were examined by the X-ray diffraction phase analysis in Bragg-Brentano geometry, XPS, SIMS and by structural observation in a scanning electron microscope (SEM). In the layers deposited at the energy density of 30 J/cm2 and 43 J/cm2 the splitting of multiplets of Mn3S lines designated as ^E exceeds 6.2 eV. This indicates the presence of manganese in the +2 oxidation state. Although the target consisted of a mixture of CeO2 and Mn2O3, the MnO phase was obtained in the layers. In the layers deposited with a beam of lower energy (10 J/cm2), high temperature (T= 650°C) and oxygen atmosphere we obtained a CeO2 surface enriched with the Mn2O3 phase down to the depth of 10 nm. The Mn2O3-CeO2 configuration is characterized by higher reactivity in the presence of CO, compared to the MnO-CeO2.
11
Content available remote Cienkowarstwowe półprzewodnikowe czujniki gazów
PL
W pracy przedstawiono wpływ domieszkowania Cu i Nd warstw CeO2 oraz zastosowanej technologii wytwarzania warstw RuO2 na właściwości katalityczne cienkowarstwowych półprzewodnikowych czujników gazów. Wprowadzenie miedzi spowodowało poprawę własności katalitycznych w wyniku zwiększenia względnej prędkości wzrostu ziaren w kierunku (200) w porównaniu z kierunkiem (111). Wprowadzenie Nd+3 do struktury CeO2 spowodowało wzrost wakacji, a tym samym wzrost przewodności jonowej i nieznaczną poprawę własności katalitycznych. W wyniku zastosowania metody zol-żel uzyskano warstwy RuO2, na których zachodziło całkowite utlenianie gazu CH4 w przeciwieństwie do warstw wytworzonych techniką PLD.
EN
The catalytic properties of the semiconductor gas sensor can be modified by: dopands, catalyst on the surface or using techniques. In this work the influence of the dopants like Cu and Nd in thin films CeO2 and using techniques (laser ablation and sol-gel) for produced RuO2 on the catalytic properties have been analyzed. For thin films doped 27% at. Cu and 6% at. Nd improvement of the catalytic properties was observed. The full oxidation of CH4 on RuO2 was observed only in thin films produced by sol-gel method.
PL
W pracy przedstawiono nowe podejście do symulacji charakterystyk woltamperometrycznych czujnika elektrokatalitycznego w oparciu o ogólne prawa i równania opisujące zjawiska elektrochemiczne. Opracowano w tym celu odpowiednie oprogramowanie wykorzystujące metodę różnic skończonych. Wyniki symulacji porównano z wynikami pomiarów oraz symulacji uzyskanymi za pomocą stosowanych wcześniej narzędzi.
EN
In the present paper, an improved approach to computer simulation of cyclic voltammetry applied to electrocatalytic solid state sensor is presented. Computer software based on explicit finite difference method was developed. Simulation results are compared with measurement results and results of simulation obtained with tools used earlier.
EN
In this paper the study on the influence of sensor construction on its performance is presented. Properties of sensors prepared with thick film and ceramic technologies will be compared. Thick film sensors were prepared with electrolyte layer and electrodes screen printed on the alumina substrate. Sensors prepared in ceramic technology were in the form of pellets. Lisicon was used as solid state electrolyte. Measurements were conducted in mixtures of high purity gases: nitrogen dioxide, sulphur dioxide and synthetic air of controlled concentration in wide range of temperatures.
PL
Przedstawiono wyniki badań wpływu konstrukcji czujnika na jego właściwości. Porównano właściwości czujników wykonanych w technologiach ceramicznej i grubowarstwowej. Czujniki grubowarstwowe przygotowano poprzez nałożenie kolejno warstw elektrod i elektrolitu na alundowe podłoże. Czujniki przygotowane w technologii ceramicznej miały formę pastylek z elektrodami po obu stronach. Jako elektrolit wykorzystano Lisicon, elektrolit stały z mobilnymi jonami litu. Badania przeprowadzono w mieszaninie o kontrolowanym składzie wysokiej jakości gazów: dwutlenku azotu, dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i syntetycznego powietrza w szerokim zakresie temperatur.
PL
Czujniki elektrokatalityczne są zbudowane na bazie elektrolitów stałych. Są pobudzane okresowym sygnałem trójkątnym przy jednoczesnym pomiarze odpowiedzi prądowej czujnika. Odpowiedź czujników elektrokatalitycznych niesie znacznie więcej informacji niż można uzyskać z klasycznych elektrochemicznych czujników amperometrycznych lub potencjometrycznych. W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w Katedrze Inżynierii Biomedycznej nad tym typem czujników gazów. Szczególnie omówiono konstrukcje czujników, wyniki badań w wybranych gazach toksycznych oraz metody analizy odpowiedzi czujników.
EN
Electrocatalytic sensors, which are based on the solid state ionic conductors, form a relatively new group of electrochemical gas sensors. Its working principle is based on electric current acquisition, while triangular shape voltage ramp is applied to the sensor. Response of the electrocatalytic gas sensor contains significantly more information comparing with typical amperometric or potentiometric sensors. In this work the investigation results of electrocatalytic gas sensors based on various solid electrolytes, done in Biomedical Engineering Department, are presented. In particular, constructions, results of measurement in the presence of chosen toxic gases and methods of the sensors response interpretation are discussed.
PL
W referacie przybliżono najbardziej obiecujące rozwiązania układów detekcyjnych, których zastosowanie w obszarze wykrywania zagrożenia pożarowego stało się możliwe, głównie dzięki rozwojowi współczesnej nanotechnologii i optoelektroniki.
EN
This article presents the most promising sensors utilized in fire detection applications, which can be nowadays used thanks to continuous progress made in nanotechnology and optoelectronic domain.
PL
W związku z coraz szerszym stosowaniem w górnictwie środków chemicznych do konsolidacji i uszczelniania górotworu, wypełniania pustek itp. konieczne staje się prowadzenie badań w kierunku określenia wpływu tych substancji na pracę czujników gazów. Przedstawiane wyniki badań laboratoryjnych pozwalają zorientować się w charakterze występujących zjawisk, które potencjalnie mogą prowadzić do wystąpienia sytuacji niebezpiecznych, a także pokazują z jak złożonym problemem mamy do czynienia. Rosnące wykorzystanie środków chemicznych sprawia, że kwestia ich używania staje się coraz istotniejszym aspektem bezpieczeństwa.
EN
Due to larger and larger scale of use of the chemical agents in the mining for consolidation and sealing of rock mass, filling of goal etc., it is necessary to research the determination of the impact of these substances on operation of gas sensors. The presented laboratory results allow us to work out a character of occurring phenomena which may potentially cause dangerous situations and they show also how far complex is a problem we deal with. The increase in use of chemical agents makes their use to be more and more important aspect of the safety.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.