Բազմաոլորտային կիրառություններ՝ արդյունաբերական անվտանգությունից մինչև առողջապահության կառավարում

Տեխնոլոգիաների արագ զարգացման հետ մեկտեղ, ինչպիսիք են «Իրերի ինտերնետը» և արհեստական բանականությունը, գազի սենսորները, որոնք կարևոր զգայարաններ են, որոնք հայտնի են որպես «էլեկտրական հինգ զգայարաններ», ընդունում են աննախադեպ զարգացման հնարավորություններ: Արդյունաբերական թունավոր և վնասակար գազերի սկզբնական մոնիթորինգից մինչև բժշկական ախտորոշման, խելացի տան, շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի և այլ ոլորտներում դրա լայն կիրառումը, գազի սենսորային տեխնոլոգիան խորը վերափոխման է ենթարկվում՝ մեկ գործառույթից անցնելով ինտելեկտի, մանրանկարչության և բազմաչափության: Այս հոդվածը համապարփակ կերպով կվերլուծի գազի սենսորների տեխնիկական բնութագրերը, վերջին հետազոտությունների առաջընթացը և գլոբալ կիրառման վիճակը՝ հատուկ ուշադրություն դարձնելով գազի մոնիթորինգի ոլորտի զարգացման միտումներին այնպիսի երկրներում, ինչպիսիք են Չինաստանը և Միացյալ Նահանգները:

Գազային սենսորների տեխնիկական բնութագրերը և զարգացման միտումները

Որպես փոխարկիչ, որը որոշակի գազի ծավալային մասնաբաժինը փոխակերպում է համապատասխան էլեկտրական ազդանշանի, գազի սենսորը դարձել է ժամանակակից սենսորային տեխնոլոգիաների անփոխարինելի և կարևոր բաղադրիչ: Այս տեսակի սարքավորումները մշակում են գազի նմուշները հայտնաբերման գլխիկների միջոցով, սովորաբար ներառելով այնպիսի քայլեր, ինչպիսիք են խառնուրդների և խանգարող գազերի զտումը, չորացումը կամ սառեցումը, և, ի վերջո, գազի կոնցենտրացիայի մասին տեղեկատվությունը չափելի էլեկտրական ազդանշանների փոխակերպելը: Ներկայումս շուկայում կան տարբեր տեսակի գազային սենսորներ, այդ թվում՝ կիսահաղորդչային տիպի, էլեկտրաքիմիական տիպի, կատալիտիկ այրման տիպի, ինֆրակարմիր գազի սենսորներ և ֆոտոիոնացման (PID) գազի սենսորներ և այլն: Դրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները և լայնորեն կիրառվում է քաղաքացիական, արդյունաբերական և բնապահպանական փորձարկման ոլորտներում:

Կայունությունը և զգայունությունը գազային սենսորների աշխատանքի գնահատման երկու հիմնական ցուցանիշներն են: Կայունությունը վերաբերում է սենսորի հիմնական արձագանքի պահպանմանը ամբողջ աշխատանքային ժամանակի ընթացքում, որը կախված է զրոյական և միջակայքային շեղումից: Իդեալականում, բարձրորակ սենսորների համար շարունակական աշխատանքի պայմաններում տարեկան զրոյական շեղումը պետք է լինի 10%-ից պակաս: Զգայունությունը վերաբերում է սենսորի ելքային ազդանշանի փոփոխության և չափված մուտքային ազդանշանի փոփոխության հարաբերակցությանը: Տարբեր տեսակի սենսորների զգայունությունը զգալիորեն տատանվում է, հիմնականում կախված տեխնիկական սկզբունքներից և ընդունված նյութի ընտրությունից: Բացի այդ, ընտրողականությունը (այսինքն՝ խաչաձև զգայունությունը) և կոռոզիոն դիմադրությունը նույնպես կարևոր պարամետրեր են գազային սենսորների աշխատանքի գնահատման համար: Առաջինը որոշում է սենսորի ճանաչման ունակությունը խառը գազային միջավայրում, մինչդեռ երկրորդը կապված է սենսորի բարձր կոնցենտրացիայի թիրախային գազերի նկատմամբ հանդուրժողականության հետ:

Գազային սենսորային տեխնոլոգիայի ներկայիս զարգացումը ներկայացնում է մի քանի ակնհայտ միտումներ: Նախևառաջ, նոր նյութերի և նոր գործընթացների հետազոտությունն ու մշակումը շարունակել են խորանալ: Ավանդական մետաղական օքսիդային կիսահաղորդչային նյութերը, ինչպիսիք են ZnO-ն, SiO₂-ը, Fe₂O₃-ը և այլն, հասունացել են: Հետազոտողները քիմիական մոդիֆիկացիայի մեթոդներով հարստացնում, փոփոխում և մակերեսային փոփոխում են առկա գազային զգայուն նյութերը և միաժամանակ բարելավում թաղանթագոյացման գործընթացը՝ սենսորների կայունությունն ու ընտրողականությունը բարձրացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, ակտիվորեն զարգանում է նաև նոր նյութերի մշակումը, ինչպիսիք են կոմպոզիտային և հիբրիդային կիսահաղորդչային գազային զգայուն նյութերը և պոլիմերային գազային զգայուն նյութերը: Այս նյութերը ցուցաբերում են ավելի բարձր զգայունություն, ընտրողականություն և կայունություն տարբեր գազերի նկատմամբ:

Սենսորների ինտելեկտը զարգացման մեկ այլ կարևոր ուղղություն է: Նոր նյութական տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են նանոտեխնոլոգիան և բարակ թաղանթային տեխնոլոգիան, հաջող կիրառման շնորհիվ գազի սենսորները դառնում են ավելի ինտեգրված և ինտելեկտուալ: Լիովին օգտագործելով բազմամասնագիտական ինտեգրված տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են միկրոմեխանիկական և միկրոէլեկտրոնային տեխնոլոգիաները, համակարգչային տեխնոլոգիաները, ազդանշանների մշակման տեխնոլոգիաները, սենսորային տեխնոլոգիաները և խափանումների ախտորոշման տեխնոլոգիաները, հետազոտողները մշակում են լիովին ավտոմատ թվային ինտելեկտուալ գազային սենսորներ, որոնք կարող են միաժամանակ վերահսկել բազմաթիվ գազեր: Այս միտման բնորոշ ներկայացուցիչն է քիմիական դիմադրության պոտենցիալի տիպիկ սենսորը, որը վերջերս մշակվել է Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի հրդեհային գիտության պետական ​​հիմնական լաբորատորիայի դոցենտ Յի Ցզյանսինի հետազոտական ​​խմբի կողմից: Այս սենսորը իրականացնում է բազմաթիվ գազերի և հրդեհային բնութագրերի եռաչափ հայտնաբերում և ճշգրիտ նույնականացում մեկ սարքի միջոցով 59:

Զանգվածային զանգվածների բաշխումը և ալգորիթմների օպտիմալացումը նույնպես ավելի ու ավելի մեծ ուշադրության են արժանանում: Մեկ գազի սենսորի լայն սպեկտրի արձագանքի խնդրի պատճառով այն հակված է միջամտության, երբ միաժամանակ գոյություն ունեն մի քանի գազեր: Զանգված կազմելու համար բազմաթիվ գազային սենսորների օգտագործումը դարձել է ճանաչման ունակությունը բարելավելու արդյունավետ լուծում: Հայտնաբերված գազի չափերը մեծացնելով՝ սենսորային զանգվածը կարող է ստանալ ավելի շատ ազդանշաններ, ինչը նպաստում է ավելի շատ պարամետրերի գնահատմանը և դատողության ու ճանաչման ունակությունների բարելավմանը: Այնուամենայնիվ, զանգվածում սենսորների թվի աճին զուգընթաց, տվյալների մշակման բարդությունը նույնպես մեծանում է: Հետևաբար, սենսորային զանգվածի օպտիմալացումը հատկապես կարևոր է: Զանգվածային զանգվածի օպտիմալացման մեջ լայնորեն կիրառվում են այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են կորելյացիայի գործակիցը և կլաստերային վերլուծությունը, մինչդեռ գազի ճանաչման ալգորիթմները, ինչպիսիք են գլխավոր բաղադրիչների վերլուծությունը (PCA) և արհեստական նեյրոնային ցանցը (ANN), զգալիորեն բարելավել են սենսորների օրինաչափությունների ճանաչման ունակությունը:

Աղյուսակ՝ Գազի սենսորների հիմնական տեսակների կատարողականի համեմատություն

Սենսորի տեսակը, աշխատանքի սկզբունքը, առավելություններն ու թերությունները, կյանքի տևողությունը

Կիսահաղորդչային տիպի գազի ադսորբցիան ունի կիսահաղորդիչների դիմադրության փոփոխման ցածր արժեք, արագ արձագանք, վատ ընտրողականություն և մեծապես կախված է ջերմաստիճանից և խոնավությունից 2-3 տարի շարունակ։

Էլեկտրաքիմիական գազը ենթարկվում է REDOX ռեակցիաների՝ հոսանք առաջացնելու համար, որն ունի լավ ընտրողականություն և բարձր զգայունություն: Այնուամենայնիվ, էլեկտրոլիտը սահմանափակ մաշվածություն ունի և 1-2 տարի ծառայության ժամկետ ունի (հեղուկ էլեկտրոլիտի դեպքում):

Կատալիտիկ այրման տիպի այրվող գազի այրումը առաջացնում է ջերմաստիճանի փոփոխություններ: Այն հատուկ նախագծված է այրվող գազի հայտնաբերման համար և կիրառելի է միայն այրվող գազի համար մոտավորապես երեք տարի:

Ինֆրակարմիր գազերը բարձր ճշգրտություն ունեն որոշակի ալիքի երկարությունների ինֆրակարմիր լույսը կլանելու հարցում, չեն առաջացնում թունավորում, բայց ունեն բարձր գին և համեմատաբար մեծ ծավալ՝ 5-ից 10 տարի ժամկետով։

Ֆոտոիոնացման (PID) ուլտրամանուշակագույն ֆոտոիոնացումը՝ VOC-ների գազային մոլեկուլների հայտնաբերման համար, ունի բարձր զգայունություն և չի կարող տարբերակել միացությունների տեսակները 3-ից 5 տարի։

Հարկ է նշել, որ չնայած գազային սենսորների տեխնոլոգիան զգալի առաջընթաց է գրանցել, այն դեռևս բախվում է որոշ ընդհանուր մարտահրավերների: Սենսորների կյանքի տևողությունը սահմանափակում է դրանց կիրառումը որոշակի ոլորտներում: Օրինակ՝ կիսահաղորդչային սենսորների կյանքի տևողությունը մոտավորապես 2-3 տարի է, էլեկտրաքիմիական գազային սենսորներինը՝ մոտ 1-2 տարի՝ էլեկտրոլիտի կորստի պատճառով, մինչդեռ պինդ վիճակում գտնվող էլեկտրոլիտային էլեկտրաքիմիական սենսորներինը՝ կարող է հասնել 5 տարվա: Բացի այդ, դրեյֆի խնդիրները (սենսորների արձագանքի փոփոխությունները ժամանակի ընթացքում) և համապատասխանության խնդիրները (նույն խմբաքանակի սենսորների միջև կատարողականի տարբերությունները) նույնպես կարևոր գործոններ են, որոնք սահմանափակում են գազային սենսորների լայն կիրառումը: Այս խնդիրներին ի պատասխան, հետազոտողները, մի կողմից, նվիրված են գազի նկատմամբ զգայուն նյութերի և արտադրական գործընթացների բարելավմանը, իսկ մյուս կողմից՝ նրանք փոխհատուցում կամ ճնշում են սենսորների դրեյֆի ազդեցությունը չափման արդյունքների վրա՝ մշակելով տվյալների մշակման առաջադեմ ալգորիթմներ:

Գազային սենսորների բազմազան կիրառման սցենարներ

Գազի սենսորային տեխնոլոգիան ներթափանցել է հասարակական կյանքի բոլոր ոլորտները: Դրա կիրառման սցենարները վաղուց գերազանցել են արդյունաբերական անվտանգության ավանդական մոնիթորինգի շրջանակը և արագորեն ընդլայնվում են բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են բժշկական առողջությունը, շրջակա միջավայրի մոնիթորինգը, խելացի տունը և սննդի անվտանգությունը: Բազմազան կիրառությունների այս միտումը ոչ միայն արտացոլում է տեխնոլոգիական առաջընթացի ընձեռած հնարավորությունները, այլև մարմնավորում է գազի հայտնաբերման աճող հասարակական պահանջարկը:

Արդյունաբերական անվտանգության և վտանգավոր գազերի մոնիթորինգ

Արդյունաբերական անվտանգության ոլորտում գազի սենսորները անփոխարինելի դեր են խաղում, հատկապես բարձր ռիսկային ոլորտներում, ինչպիսիք են քիմիական ճարտարագիտությունը, նավթարդյունաբերությունը և հանքարդյունաբերությունը: Չինաստանի «Վտանգավոր քիմիական նյութերի անվտանգ արտադրության 14-րդ հնգամյա ծրագիրը» հստակ պահանջում է, որ քիմիական արդյունաբերական պարկերը ստեղծեն թունավոր և վնասակար գազերի համապարփակ մոնիթորինգի և վաղ նախազգուշացման համակարգ և խթանեն ինտելեկտուալ ռիսկերի կառավարման հարթակների կառուցումը: «Արդյունաբերական ինտերնետ գումարած աշխատանքային անվտանգության գործողությունների ծրագիրը» նաև խրախուսում է պարկերը տեղակայել «Իրերի ինտերնետ» սենսորներ և արհեստական բանականության վերլուծության հարթակներ՝ իրական ժամանակում մոնիթորինգ և համակարգված արձագանք ապահովելու համար, ինչպիսին է գազի արտահոսքը: Այս քաղաքականության կողմնորոշումները մեծապես նպաստել են գազի սենսորների կիրառմանը արդյունաբերական անվտանգության ոլորտում:

Ժամանակակից արդյունաբերական գազի մոնիթորինգի համակարգերը մշակել են մի շարք տեխնիկական ուղիներ: Գազային ամպի պատկերման տեխնոլոգիան վիզուալացնում է գազի արտահոսքը՝ տեսողականորեն ներկայացնելով գազի զանգվածները որպես պատկերում պիքսելային մոխրագույնի մակարդակի փոփոխություններ: Դրա հայտնաբերման հնարավորությունը կապված է այնպիսի գործոնների հետ, ինչպիսիք են արտահոսած գազի կոնցենտրացիան և ծավալը, ֆոնային ջերմաստիճանի տարբերությունը և մոնիթորինգի հեռավորությունը: Ֆուրիեի ձևափոխության ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի տեխնոլոգիան կարող է որակապես և կիսաքանակորեն մոնիթորինգ անել ավելի քան 500 տեսակի գազերի, այդ թվում՝ անօրգանական, օրգանական, թունավոր և վնասակար, և միաժամանակ սկանավորել 30 տեսակի գազեր: Այն հարմար է քիմիական արդյունաբերական պարկերում գազի մոնիթորինգի բարդ պահանջների համար: Այս առաջադեմ տեխնոլոգիաները, երբ համակցվում են ավանդական գազի սենսորների հետ, կազմում են բազմամակարդակ արդյունաբերական գազի անվտանգության մոնիթորինգի ցանց:

Հատուկ ներդրման մակարդակում արդյունաբերական գազի մոնիթորինգի համակարգերը պետք է համապատասխանեն մի շարք ազգային և միջազգային ստանդարտների: Չինաստանի «Նավթաքիմիական արդյունաբերության մեջ դյուրավառ և թունավոր գազերի հայտնաբերման և ահազանգման նախագծման ստանդարտը» GB 50493-2019-ը և «Վտանգավոր քիմիական նյութերի հիմնական վտանգի աղբյուրների անվտանգության մոնիթորինգի ընդհանուր տեխնիկական բնութագիրը» AQ 3035-2010-ը ներկայացնում են արդյունաբերական գազի մոնիթորինգի տեխնիկական բնութագիրը 26: Միջազգային մակարդակով, OSHA-ն (ԱՄՆ աշխատանքի անվտանգության և առողջության վարչությունը) մշակել է գազի հայտնաբերման մի շարք ստանդարտներ, որոնք պահանջում են գազի հայտնաբերում փակ տարածքներում գործողություններից առաջ և ապահովում են, որ վնասակար գազերի կոնցենտրացիան օդում ցածր լինի 610 անվտանգ մակարդակից: NFPA-ի (ԱՄՆ ազգային հրդեհային պաշտպանության ասոցիացիա) ստանդարտները, ինչպիսիք են NFPA 72-ը և NFPA 54-ը, առաջ են քաշում դյուրավառ և թունավոր գազերի 610 հայտնաբերման հատուկ պահանջներ:

Բժշկական առողջություն և հիվանդությունների ախտորոշում

Բժշկական և առողջապահական ոլորտը դառնում է գազային սենսորների ամենախոստումնալից կիրառման շուկաներից մեկը: Մարդու մարմնի արտաշնչվող գազը պարունակում է առողջական խնդիրների հետ կապված մեծ թվով բիոմարկերներ: Այս բիոմարկերները հայտնաբերելով՝ կարելի է իրականացնել հիվանդությունների վաղ հետազոտություն և շարունակական մոնիթորինգ: Այս կիրառման բնորոշ ներկայացուցիչն է դոկտոր Վան Դիի թիմի կողմից Չժեցզյան լաբորատորիայի Սուպեր ընկալման հետազոտական կենտրոնից մշակված ձեռքի շնչառական ացետոն հայտնաբերող սարքը: Այս սարքը օգտագործում է գունաչափական տեխնոլոգիական ուղի՝ մարդու արտաշնչվող շնչառության մեջ ացետոնի պարունակությունը չափելու համար՝ հայտնաբերելով գազի նկատմամբ զգայուն նյութերի գույնի փոփոխությունը, այդպիսով ապահովելով 1-ին տիպի շաքարախտի արագ և անցավ հայտնաբերում:

Երբ մարդու օրգանիզմում ինսուլինի մակարդակը ցածր է, այն չի կարողանում գլյուկոզը վերածել էներգիայի և փոխարենը քայքայել ճարպը: Որպես ճարպի քայքայման ենթամթերքներից մեկը՝ ացետոնը մարմնից արտազատվում է շնչառության միջոցով: Դոկտոր Վան Դին բացատրեց. 1. Ավանդական արյան թեստերի համեմատ, այս շնչառական թեստի մեթոդը առաջարկում է ավելի լավ ախտորոշիչ և թերապևտիկ փորձ: Ավելին, թիմը մշակում է «օրական արտազատմամբ» ացետոնի սենսոր: Այս էժան կրելի սարքը կարող է ավտոմատ կերպով չափել մաշկից արտանետվող ացետոն գազը շուրջօրյա: Ապագայում, արհեստական ​​բանականության տեխնոլոգիայի հետ համատեղ, այն կարող է օգնել շաքարախտի ախտորոշմանը, մոնիթորինգին և դեղորայքային ուղղորդմանը:

Բացի շաքարային դիաբետից, գազի սենսորները մեծ ներուժ ունեն նաև քրոնիկ հիվանդությունների կառավարման և շնչառական հիվանդությունների մոնիթորինգի գործում: Ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի կորը կարևոր հիմք է հիվանդների թոքային օդափոխության վիճակը գնահատելու համար, մինչդեռ որոշակի գազային մարկերների կոնցենտրացիայի կորերը արտացոլում են քրոնիկ հիվանդությունների զարգացման միտումը: Ավանդաբար, այս տվյալների մեկնաբանումը պահանջում էր բժշկական անձնակազմի մասնակցությունը: Սակայն, արհեստական ​​բանականության տեխնոլոգիայի հզորացման շնորհիվ, ինտելեկտուալ գազի սենսորները կարող են ոչ միայն հայտնաբերել գազերը և գծել կորեր, այլև որոշել հիվանդության զարգացման աստիճանը՝ զգալիորեն նվազեցնելով բժշկական անձնակազմի վրա ճնշումը:

Առողջապահական կրելի սարքերի ոլորտում գազի սենսորների կիրառումը դեռևս վաղ փուլում է, բայց հեռանկարները լայն են: Zhuhai Gree Electric Appliances-ի հետազոտողները նշել են, որ չնայած կենցաղային տեխնիկան տարբերվում է հիվանդությունների ախտորոշման գործառույթներով բժշկական սարքերից, տնային առողջության ամենօրյա մոնիթորինգի ոլորտում գազի սենսորային զանգվածներն ունեն այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են ցածր գինը, ոչ ինվազիվ լինելը և մանրանկարչությունը, ինչը ենթադրում է, որ դրանք ավելի ու ավելի հաճախ կհայտնվեն կենցաղային տեխնիկայում, ինչպիսիք են բերանի խոռոչի խնամքի սարքերը և խելացի զուգարանները, որպես օժանդակ մոնիթորինգի և իրական ժամանակի մոնիթորինգի լուծումներ: Տնային առողջության պահանջարկի աճին զուգընթաց, կենցաղային տեխնիկայի միջոցով մարդու առողջության վիճակի մոնիթորինգը կդառնա խելացի տների զարգացման կարևոր ուղղություն:

Շրջակա միջավայրի մոնիթորինգ և աղտոտման կանխարգելում և վերահսկում

Շրջակա միջավայրի մոնիթորինգը այն ոլորտներից մեկն է, որտեղ գազային սենսորներն առավել լայնորեն կիրառվում են: Քանի որ շրջակա միջավայրի պաշտպանության վրա համաշխարհային շեշտադրումը շարունակում է աճել, մթնոլորտում տարբեր աղտոտիչների մոնիթորինգի պահանջարկը նույնպես օրեցօր աճում է: Գազային սենսորները կարող են հայտնաբերել վնասակար գազեր, ինչպիսիք են ածխածնի մոնօքսիդը, ծծմբի երկօքսիդը և օզոնը, ապահովելով շրջակա միջավայրի օդի որակի մոնիթորինգի արդյունավետ գործիք:

British Gas Shield ընկերության UGT-E4 էլեկտրաքիմիական գազի սենսորը շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի ոլորտի ներկայացուցչական արտադրանք է: Այն կարող է ճշգրիտ չափել մթնոլորտում աղտոտիչների պարունակությունը և ժամանակին և ճշգրիտ տվյալների աջակցություն տրամադրել շրջակա միջավայրի պաշտպանության բաժիններին: Այս սենսորը, ժամանակակից տեղեկատվական տեխնոլոգիաների հետ ինտեգրման միջոցով, իրականացրել է այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են հեռակա մոնիթորինգը, տվյալների վերբեռնումը և ինտելեկտուալ ահազանգը, զգալիորեն բարձրացնելով գազի հայտնաբերման արդյունավետությունն ու հարմարավետությունը: Օգտատերերը կարող են հետևել գազի կոնցենտրացիայի փոփոխություններին ցանկացած ժամանակ և ցանկացած վայրում՝ պարզապես իրենց բջջային հեռախոսների կամ համակարգիչների միջոցով, ինչը գիտական հիմք է հանդիսանում շրջակա միջավայրի կառավարման և քաղաքականության մշակման համար:

Ներքին օդի որակի մոնիթորինգի առումով գազի սենսորները նույնպես կարևոր դեր են խաղում: Եվրոպական ստանդարտացման կոմիտեի (EN) կողմից թողարկված EN 45544 ստանդարտը հատուկ նախատեսված է ներքին օդի որակի ստուգման համար և ներառում է տարբեր վնասակար գազերի 610 ստուգման պահանջները: Շուկայում տարածված ածխաթթու գազի սենսորները, ֆորմալդեհիդի սենսորները և այլն լայնորեն օգտագործվում են քաղաքացիական բնակարաններում, առևտրային շենքերում և հանրային զվարճանքի վայրերում՝ օգնելով մարդկանց ստեղծել ավելի առողջ և հարմարավետ ներքին միջավայր: Հատկապես COVID-19 համավարակի ժամանակ ներքին օդափոխությունը և օդի որակը աննախադեպ ուշադրության են արժանացել, ինչը հետագայում խթանել է հարակից սենսորային տեխնոլոգիաների մշակումն ու կիրառումը:

Ածխածնի արտանետումների մոնիթորինգը գազային սենսորների կիրառման զարգացող ուղղություն է: Համաշխարհային ածխածնային չեզոքության ֆոնին, ջերմոցային գազերի, ինչպիսին է ածխաթթու գազը, ճշգրիտ մոնիթորինգը դարձել է հատկապես կարևոր: Ինֆրակարմիր ածխաթթու գազի սենսորները յուրահատուկ առավելություններ ունեն այս ոլորտում՝ շնորհիվ իրենց բարձր ճշգրտության, լավ ընտրողականության և երկար ծառայության ժամկետի: Չինաստանի «Քիմիական արդյունաբերական պարկերում ինտելեկտուալ անվտանգության ռիսկերի կառավարման հարթակների կառուցման ուղեցույցներում» այրվող/թունավոր գազերի մոնիթորինգը և արտահոսքի աղբյուրի հետագծման վերլուծությունը ներառվել են որպես պարտադիր շինարարական բովանդակություն, ինչը արտացոլում է քաղաքականության մակարդակի շեշտադրումը շրջակա միջավայրի պաշտպանության ոլորտում գազի մոնիթորինգի դերի վրա:

Խելացի տուն և սննդի անվտանգություն

Խելացի տունը գազի սենսորների ամենախոստումնալից սպառողական կիրառման շուկան է: Ներկայումս գազի սենսորները հիմնականում կիրառվում են կենցաղային տեխնիկայում, ինչպիսիք են օդամաքրիչները և թարմ օդորակիչները: Այնուամենայնիվ, սենսորային զանգվածների և ինտելեկտուալ ալգորիթմների ներդրմամբ, դրանց կիրառման ներուժը այնպիսի իրավիճակներում, ինչպիսիք են պահպանումը, պատրաստումը և առողջության մոնիթորինգը, աստիճանաբար օգտագործվում է:

Սննդի պահպանման առումով, գազի սենսորները կարող են վերահսկել սննդի կողմից պահպանման ընթացքում արձակվող տհաճ հոտերը՝ սննդի թարմությունը որոշելու համար: Վերջին հետազոտությունների արդյունքները ցույց են տալիս, որ անկախ նրանից, թե հոտի կոնցենտրացիան վերահսկելու համար օգտագործվում է մեկ սենսոր, թե սննդի թարմությունը որոշելու համար օգտագործվում է գազի սենսորների զանգված՝ զուգակցված նախշերի ճանաչման մեթոդների հետ, լավ արդյունքներ են ձեռք բերվել: Այնուամենայնիվ, սառնարանների իրական օգտագործման սցենարների բարդության պատճառով (օրինակ՝ օգտատերերի կողմից դռների բացման և փակման, կոմպրեսորների միացման և անջատման, ներքին օդի շրջանառության և այլնի միջամտության), ինչպես նաև սննդի բաղադրիչներից տարբեր ցնդող գազերի փոխադարձ ազդեցության պատճառով, սննդի թարմության որոշման ճշգրտությունը դեռևս բարելավման տեղ կա:

Խոհարարական կիրառությունները գազային սենսորների համար մեկ այլ կարևոր սցենար են: Խոհարարության ընթացքում արտադրվում են հարյուրավոր գազային միացություններ, այդ թվում՝ մասնիկային նյութեր, ալկաններ, արոմատիկ միացություններ, ալդեհիդներ, կետոններ, սպիրտներ, ալկեններ և այլ ցնդող օրգանական միացություններ: Նման բարդ միջավայրում գազային սենսորային զանգվածները ավելի ակնհայտ առավելություններ ունեն, քան մեկ սենսորը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ գազային սենսորային զանգվածները կարող են օգտագործվել սննդի եփման վիճակը որոշելու համար՝ հիմնվելով անձնական ճաշակի վրա, կամ որպես օժանդակ սննդակարգի մոնիթորինգի գործիք՝ օգտատերերին խոհարարական սովորությունների մասին պարբերաբար զեկուցելու համար: Այնուամենայնիվ, խոհարարական միջավայրի գործոնները, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը, խոհարարական գոլորշիները և ջրային գոլորշին, կարող են հեշտությամբ սենսորի «թունավորման» պատճառ դառնալ, ինչը տեխնիկական խնդիր է, որը պետք է լուծվի:

Սննդի անվտանգության ոլորտում Վան Դիի թիմի հետազոտությունը ցույց է տվել գազի սենսորների կիրառման պոտենցիալ արժեքը: Դրանք նպատակ ունեն «միաժամանակ տասնյակ գազեր նույնականացնել բջջային հեռախոսի փոքր միացմամբ» և հանձնառու են սննդի անվտանգության վերաբերյալ տեղեկատվությունը հեշտությամբ հասանելի դարձնելուն: Այս բարձր ինտեգրված հոտառական սարքը կարող է հայտնաբերել սննդի մեջ ցնդող բաղադրիչները, որոշել սննդի թարմությունն ու անվտանգությունը և իրական ժամանակում հղումներ տրամադրել սպառողներին:

Աղյուսակ. Գազի սենսորների հիմնական հայտնաբերման օբյեկտները և տեխնիկական բնութագրերը տարբեր կիրառման ոլորտներում

Կիրառման ոլորտներ, հիմնական հայտնաբերման օբյեկտներ, լայնորեն օգտագործվող սենսորների տեսակներ, տեխնիկական մարտահրավերներ, զարգացման միտումներ

Արդյունաբերական անվտանգության այրվող գազ, թունավոր գազ, կատալիտիկ այրման տեսակ, էլեկտրաքիմիական տեսակ, կոշտ միջավայրի նկատմամբ հանդուրժողականության բազմագազային համաժամանակյա մոնիթորինգ, արտահոսքի աղբյուրի հետագծում

Բժշկական և առողջապահական ացետոն, CO₂, կիսահաղորդչային ցնդող օրգանական միացություններ, գունաչափական տիպի ընտրողականություն և զգայունություն, կրելի և ինտելեկտուալ ախտորոշում

Երկարաժամկետ կայունության ցանցի տեղակայում և իրական ժամանակում տվյալների փոխանցում օդի աղտոտիչների և ջերմոցային գազերի շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի համար՝ ինֆրակարմիր և էլեկտրաքիմիական ձևերով։

Խելացի տուն՝ սննդի ցնդող գազ, խոհանոցային ծխի կիսահաղորդչային տեսակ, PID հակախոչընդոտային հնարավորություն

Խնդրում ենք կապվել Honde Technology Co., LTD-ի հետ։

Email: info@hondetech.com

Ընկերության կայքէջ՝www.hondetechco.com

Հեռ․՝ +86-15210548582