Koncepcja systemu do pomiaru zawartości lotnych związków organicznych w gazach działającego na podstawie matrycy czujnikowej

There was presented a novel concept of sensor system for the quantitative measurement of volatile organic compounds (VOCs), based on the sensor array and the dynamic mode of operation. At the core of the concept there are modules which realize the following functions: i) sampling, sample treatment and its delivery for the analysis, ii) chemical to measuring electrical signal conversion, iii) sensor signal conditioning, iv) measurement data acquisition, v) sensor signal preprocessing, vi) data analysis. The concept presentation was illustrated with the results of experiments related to sensor measurements of VOCs. Based on the provided examples we conclude that the proposed solution allows for: i) errorless recognition of gas mixtures which contain one or two VOCs as well as their categories, ii) content determination of major VOCs (accuracy of several percent) and minor VOCs (accuracy of over a dozen percent) in a gas mixture, iii) determination of organic carbon atom concentration for multicomponent VOC mixtures of known qualitative composition. As for the latter, case the assessment error is between several and over a dozen percent depending on the complexity of the mixture.

Przedstawiono oryginalną koncepcję czujnikowego systemu służącego do ilościowego pomiaru lotnych związków organicznych (LZO), działającego na podstawie matrycy czujnikowej i dynamicznego trybu pracy. Istotę koncepcji stanowią bloki funkcjonalne realizujące następujące zadania: i) pobieranie próbek, ich przygotowanie i przesyła-nie do analizy, ii) przetworzenie pobudzenia chemicznego na sygnał pomiarowy, elektryczny, iii) kondycjonowanie sygnału pomiarowego, iv) akwizycję danych pomiarowych, v) wstępne przetwarzanie sygnału pomiarowego, vi) analizę danych pomiarowych. Prezentację koncepcji uzupełniono wynikami badań dotyczących czujnikowych pomiarów lotnych związków organicznych. Z podanych przykładów wynika, że zaproponowane rozwiązania umożliwiają i) bezbłędne rozpoznawanie mieszanin gazów zawierających jeden lub dwa lotne związki organiczne, jak również ich kategorii, ii) wyznaczanie zawartości lotnych związków organicznych z błędem rzędu kilku procent, jeżeli dominują one w składzie mieszaniny lub z błędem kilkunastu procent, jeżeli LZO stanowią składnik mniejszościowy, iii) wyznaczanie stężenia atomów węgla w przypadku wieloskładnikowych mieszanin LZO o znanym składzie jakościowym. Błąd oznaczenia wynosi od kilku do kilkunastu procent, w zależności od złożoności mieszaniny.