Способ анализа запаха газовых смесей

Изобретение относится к технике анализа запахов газовых смесей, содержащих обладающие запахом компоненты, и может быть использовано для определения качественного и количественного анализа запаха таких смесей. В способе анализа запаха газовых смесей, заключающемся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов отклика, определяют по совокупности измеренных электрических сигналов с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях с известным качественным и количественным составом, интенсивность запаха, осуществляют измерения электрических сигналов отклика при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров, при этом оценивают интенсивности запаха в условных баллах по величине электрических сигналов отклика каждого измерительного сенсора с использованием градуировочных функций в виде зависимостей интенсивности запаха в условных баллах от величины электрических сигналов отклика, определяют величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров между собой в условных баллах, сравнивают величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров в условных баллах с величинами таких пропорциональных соотношений, соответствующих определенным запахам, и при совпадении одного из пропорциональных соотношений в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора считают, что имеет место соответствующий конкретный запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению. Достигается уменьшение трудоемкости и расширение функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к технике анализа запахов газовых смесей, содержащих обладающие запахом компоненты, и может быть использовано для определения качественного и количественного анализа запаха таких смесей, при контроле окружающей среды или любых хозяйственных объектов на наличие конкретного запаха и допустимого уровня запаха.

Известен способ качественного анализа запаха газовых смесей, заключающийся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов, сравнивают измеренные электрические сигналы с электрическими сигналами от образцов запаха и на основе такого сравнительного анализа идентифицируют конкретный запах (см. патент РФ на изобретение №2332657, МПК G01N 21/63, 2006). К недостаткам известного способа можно отнести невозможность определения интенсивности запаха, а также необходимость при анализе использования блока хранения образцов запахов, что усложняет реализацию способа.

Наиболее близким по технической сущности является способ анализа запаха газовых смесей, заключающийся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов, определяют по совокупности измеренных электрических сигналов с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях с известным качественным и количественным составом интенсивность запаха и вид запаха (см. патент РФ на изобретение №2460077, МПК G01N 35/00, 2012). К недостаткам известного способа можно отнести его большую трудоемкость, что обусловлено необходимостью использования большого количества измерительных сенсоров и большого количества измерений при формировании большого количества градуировочных функций, и, соответственно, большого объема вычислительных операций при сравнительном анализе, что предполагает использование большого объема памяти компьютера, при этом в известном способе не определяется конкретный тип запаха.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи и достижение технического результата, состоящего в уменьшении трудоемкости за счет уменьшения как количества измерительных количества измерительных сенсоров, так и измерений при формировании градуировочных функций, и, соответственно, уменьшения объема вычислительных операций при сравнительном анализе при том, что имеет место расширение функциональных возможностей за счет возможности определения конкретного типа запаха.

Данный технический результат достигается тем, что в способе анализа запаха газовых смесей, заключающемся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов отклика, определяют по совокупности измеренных электрических сигналов с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях с известным качественным и количественным составом интенсивность запаха, осуществляют измерения электрических сигналов отклика при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров, при этом оценивают интенсивности запаха в условных баллах по величине электрических сигналов отклика каждого измерительного сенсора с использованием градуировочных функций в виде зависимостей интенсивности запаха в условных баллах от величины электрических сигналов отклика, определяют величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров между собой в условных баллах, сравнивают величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров в условных баллах с величинами таких пропорциональных соотношений, соответствующих определенным запахам, и при совпадении одного из пропорциональных соотношений в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора считают, что имеет место соответствующий конкретный запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению.

При этом в качестве неселективного измерительного сенсора целесообразно использовать фотоионизационный детектор.

Осуществление измерений электрических сигналов при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров позволяет уменьшить трудоемкость способа за счет уменьшения количества измерений при формировании градуировочных функций ввиду того, что при использовании таких сенсоров достаточно измерить их характеристики хотя бы в двух точках, и вся остальная область характеристики легко определяется исходя из имеющейся линейности характеристики в целом. При этом использование линейного неселективного измерительного сенсора обусловлено тем, что обычно такой сенсор, например, фотоионизационный детектор, обеспечивает большую величину сигнала отклика на воздействие любого газового компонента, в том числе и на наличие практического любого запаха, по отношению к селективным измерительным сенсорам. Селективные же сенсоры позволяют определить наличие конкретного определяемого компонента в конкретном запахе, в котором обычно присутствует несколько газовых компонентов. Причем различным типам запаха часто соответствует набор одинаковых газовых компонентов, только соотношения концентраций которых будет различно, что позволяет использовать незначительное количество измерительных сенсоров для определения большого количества типов запаха.

Оценивают интенсивности запаха в условных баллах по величине электрических сигналов отклика каждого измерительного сенсора с использованием градуировочных функций в виде зависимостей интенсивности запаха в условных баллах от величины электрических сигналов отклика, определяют величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров между собой в условных баллах, сравнивают величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров в условных баллах с величинами таких пропорциональных соотношений, соответствующих определенным запахам, и при совпадении одного из пропорциональных соотношений в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора считают, что имеет место соответствующий конкретный запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению, представляет собой последовательность операций по обработке показаний линейных сенсоров и линейных градуировочных функций, в результате которой происходит идентификация конкретного запаха и его интенсивность. Соответственно, при этом имеет место небольшое количество вычислительных операций (ввиду линейного характера показаний сенсоров и градуировочных функций), что обеспечивает снижение трудоемкости определения качественного и количественного анализа запаха газовых смесей.

Предлагаемый способ анализа запаха газовых смесей осуществляется следующим образом.

Основной принцип осуществления предлагаемого способа состоит в том, что для каждого конкретного запаха любой интенсивности должно соблюдаться строго определенное пропорциональное соотношение между показаниями всех сенсоров в условных баллах, а при изменении интенсивности запаха или величины сигналов отклика сенсоров в силу линейности характеристик сенсоров изменяется лишь величина показаний каждого сенсора в баллах, то есть каждого члена в определенной пропорциональной зависимости без изменения величины пропорционального соотношения в целом.

Предварительно при помощи ольфактометра осуществляют формирование градуировочных функций, в которых зависимость показаний каждого линейного сенсора (величина сигнала отклика) от изменяющейся интенсивности запаха выражена в условных баллах для каждого определенного запаха, количество которых может быть различно. Так как каждый сенсор является линейным, то и градуировочные функции тоже будут иметь линейный характер и для формирования каждой из них достаточно снять показания только в одной или двух точках. При этом формируют градуировочные функции для каждого измерительного сенсора в условных баллах от нулевого до максимального значения, например, от 0 до 100 баллов, в отношении интенсивности конкретного запаха от нулевой до максимальной, например, соответствующей раздражающему действию запаха в зависимости от величины сигнала отклика сенсора.

На чертеже представлен пример выполнения градуировочных функций для одного из типов запаха (моча кошки) для одного неселективного сенсора (фотоионизационный детектор) и трех селективных (H2S, NH3, NO2). Очевидно, что для каждого конкретного запаха совокупность линейных градуировочных функций будет строго определенной. При этом и в отношении любых одинаковых величин сигналов отклика сенсоров показания измерительных сенсоров в условных балах будут соотноситься в одном и том же пропорциональном соотношении во всем диапазоне изменений этих сигналов.

При обследовании какого-либо объекта при измерении неизвестного запаха неизвестной интенсивности осуществляют измерения электрических сигналов отклика при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров. Обычно ориентируются на показания неселективного сенсора, так как он реагирует практически на любые виды запахов. При этом оценивают показания этого неселективного сенсора в условных баллах для всех заданных определенных запахов, а также для всех селективных сенсоров в условных баллах аналогичным образом для всех заданных определенных запахов. В результате получают множество совокупностей условных баллов, а количество таких совокупностей соответствует количеству конкретных типов запахов, в отношении которых ранее получены конкретные совокупности градуировочных функций. Соответственно для каждой из таких совокупностей определяют величину пропорционального соотношения показаний сенсоров в условных баллах и сравнивают величины этих соотношений с соотношениями, полученными на основе градуировочных функции для каждого конкретного запаха. Если обнаружено, что для какого-то типа запаха имеет место совпадение в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора этих пропорциональных соотношений, то делается вывод о том, что обнаружен именно этот запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению. В случае отсутствия такого совпадения делается вывод о том, что такой запах отсутствует в базе данных.

Пример осуществления способа

Предварительно получают градуировочные функции для, например, 30 типов запахов для показаний для одного неселективного сенсора (фотоионизационный детектор) и трех селективных (H2S, NH3, NO2). Причем для каждого конкретного запаха имеет место конкретное пропорциональное соотношение между показаниями сенсоров. Для одного из типов запаха (моча кошки), как показано на чертеже, изменение сигнала отклика от сенсоров от 0 до 0,4 милливольт соответствует изменению интенсивности запаха от 0 до 100 условных баллов для неселективного сенсора, соответствующего раздражающему действию запаха. При этом в соответствии с основным принципом заявленного способа, если при показаниях неселективного сенсора 0,4 милливольта имеет место совокупность показаний всех сенсоров в условных баллах 100:60:30:20 (здесь 100 баллов - показание неселективного сенсора, 60, 30, 20 - показания селективных сенсоров), то для такого типа запаха, и только такого типа, любая другая совокупность таких показаний, например, 50:30:20:10 или 25:15:10:5, также будет свидетельствовать только о таком типе запаха.

Например, при измерении неизвестного запаха показания неселективного сенсора составляют 0.2 милливольт. Для градуировочных функций, соответствующих различным запахам в соответствии с сигналами отклика селективных сенсоров таким показаниям неселективного сенсора, могут соответствовать самые различные совокупности показаний сенсоров в условных баллах, например, 100:80:30:20 или 50:40:30:20, которые свидетельствуют об отсутствии таких запахов при измерении, и только в одном случае показания сенсоров в условных баллах 50:30:20:10 свидетельствует, что имеет место конкретный запах, а именно запах мочи кошки, интенсивность которого 50 баллов или половина по отношению к раздражающему уровню запаха.

Предлагаемый способ имеет небольшую трудоемкость за счет уменьшения как количества измерительных сенсоров, так и измерений при формировании градуировочных функций, и, соответственно, уменьшения объема вычислительных операций при сравнительном анализе при том, что имеет место расширение функциональных возможностей за счет возможности определения конкретного типа запаха.

1. Способ анализа запаха газовых смесей, заключающийся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов отклика, определяют по совокупности измеренных электрических сигналов с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях с известным качественным и количественным составом, интенсивность запаха, отличающийся тем, что осуществляют измерения электрических сигналов отклика при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров, при этом оценивают интенсивности запаха в условных баллах по величине электрических сигналов отклика каждого измерительного сенсора с использованием градуировочных функций в виде зависимостей интенсивности запаха в условных баллах от величины электрических сигналов отклика, определяют величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров между собой в условных баллах, сравнивают величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров в условных баллах с величинами таких пропорциональных соотношений, соответствующих определенным запахам, и при совпадении одного из пропорциональных соотношений в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора считают, что имеет место соответствующий конкретный запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению.

2. Способ качественного и количественного анализа запаха газовых смесей по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неселективного измерительного сенсора используют фотоионизационный детектор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лабораторным роботам. Система для обработки образцов роботизированной платформой, при этом система содержит: плашку, определяющую: лунку, определяющую дренажное отверстие, при этом лунка содержит нижнюю поверхность; и входное отверстие в системе жидкостного сообщения с дренажным отверстием; и вставку, адаптированную так, чтобы ее можно было вставить в лунку, при этом вставка включает нижнюю стенку и боковую стенку, а нижняя стенка или боковая стенка определяет множество отверстий, так что внутренняя часть вставки имеет жидкостное сообщение с лункой, когда вставка вставлена в лунку.

Изобретение относится к промышленной безопасности. Система постоянного контроля концентрации паров углеводородов нефти и нефтепродуктов в воздухе рабочей зоны при проведении огневых и газоопасных работ включает в себя передвижной газоанализатор, блок контроля и управления и блок исполнения радиокоманд.

Изобретение относится к области автоматического анализа, а именно к автоматическим анализаторам кала. Полностью автоматический анализатор кала содержит: автоматический контроллер; по меньшей мере, один контейнер для образца кала; опорный элемент контейнера; разбавляющий и перемешивающий модуль для получения жидкого образца кала; модуль физического анализа; по меньшей мере один модуль химического анализа; и модуль всасывания и добавления образца для всасывания жидкого образца кала и подачи жидкого образца кала в модуль физического анализа и модуль химического анализа.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ и система для выполнения автоматизированных тестов над множеством биологических проб, а также способ для одновременного выполнения множества отдельных совместимых тестов над множеством биологических проб на одном автоматизированном инструменте.

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам. Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания включает стол с горизонтальной и вертикальной установочными поверхностями, на которых размещены питательный насос 1 с водонапорной магистралью, накопительный бак 5, механический фильтр 2, соединительные патрубки, задвижки отбора пробы и запорную арматуру.

Изобретение относится к области клинических диагностических приспособлений. Система кассеты для тестирования содержит кожух кассеты, включающий по меньшей мере одно впускное отверстие для образца, множество камер для хранения, множество камер для реакций и сеть для текучей среды, соединяющую по меньшей мере одно впускное отверстие для образца, по меньшей мере часть множества камер для хранения и по меньшей мере часть множества камер для реакций с первым множеством проходов, расположенных на внутренней поверхности кожуха кассеты.

В заявке описаны способы, системы и устройства контроля качества (КК) с использованием датчиков, предназначенные для применения с устройствами для проведения биологических/экологических диагностических экспресс-тестов (ДЭТ).

Группа изобретений относится к системам для анализа биологических жидкостей. Раскрыто устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, предназначенное для одновременного соединения нескольких каналов (10), проводящих текучую среду, и по меньшей мере одного компонента (3) для текучей среды, имеющего поверхность соединения с несколькими проходами (11) для текучей среды.

Группа изобретений относится к приборам для качественного и количественного анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и может быть использована в медицинской практике при диагностике инфекционных, онкологических и генетических заболеваний человека и животных, в также в исследовательских целях.

Группа изобретений относится к способу и аппарату для локализации и отбора колонии микроорганизмов на чашке для культивирования и идентификации микроорганизмов в указанной отобранной колонии с помощью МАЛДИ.

Изобретение относится к нагревательному устройству для прибора для измерения методом спектрометрии. Данное нагревательное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде мягкого оптического элемента (1), который включает в себя мягкую гибкую опору (10) с верхней стороной (10a) и нижней стороной (10b).

Изобретение относится к нагревательному устройству для прибора для измерения методом спектрометрии. Данное нагревательное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде мягкого оптического элемента (1), который включает в себя мягкую гибкую опору (10) с верхней стороной (10a) и нижней стороной (10b).

Настоящее изобретение относится к области медицинской диагностики и представляет собой способ анализа выдыхаемого воздуха для определения специфичных для рака молочной или щитовидной железы летучих органических соединений (ЛОС), выбранных из группы, состоящей из перфтордекановой кислоты, перфтор-н-пентановой кислоты, перфторнонановой кислоты, перфтороктановой кислоты, перфтор-1-гептена, перфторциклогексана, 1Н,1Н-перфтор-1-гептанола, октафторциклобутана, перфтор(метилциклогексана) и их смесей путем детекции ионизированных фрагментов указанных ЛОС в образце выдыхаемого воздуха.

Изобретение относится к способу получения 13С-мочевины. Способ включает взаимодействие диоксида 13С-углерода (13CO2) с окисью пропилена при температуре 90-100°C в присутствии каталитической системы в составе бромида цинка и бромида тетрабутиламмония, взятых в мольном соотношении 1:2,0-6,2.

Изобретение относится к области медицины, а именно - к неонатологии, к способам мониторинга состава конденсата выдыхаемого воздуха новорожденных, находящихся на искусственной вентиляции, с целью мониторинга состояния пациента.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа и устройства для динамического контроля газовых сред. Устройство включает в себя монохроматические пары, представляющих собой твердотельный монохроматический излучатель на базе диодного лазера и твердотельный монохроматический приемник.
Изобретение относится к области медицины и касается способа диагностики микробного фактора при хроническом неспецифическом эндометрите. Сущность способа заключается в том, что у больной на 7-9-й день менструального цикла берут бактериологический посев из полости матки и цервикального канала с помощью внутриматочной цитощетки.

Группа изобретений относится к обнаружению анализируемого газа. Представлен способ испытания системы для обнаружения анализируемого газа, имеющей по меньшей мере один электрохимический датчик для обнаружения анализируемого газа в корпусе системы, имеющем входное отверстие, вторичный датчик внутри корпуса, чувствительный к изменению концентрации газа, отличного от анализируемого газа, и один или боле пористых диффузных элементов, через которые диффундирует газ, но через которые перенос жидкости ограничен, и согласно способу: выдыхают около входного отверстия корпуса системы для изменения концентрации газа, отличного от анализируемого газа, внутри корпуса и измеряют изменение концентрации газа, отличного от анализируемого газа, в ответ на выдыхаемый воздух для испытания по меньшей мере одного транспортного пути системы, включая путь через один или боле диффузных элементов, выполняют электронную имитацию присутствия анализируемого газа путем приложения электронного сигнала запроса к электрохимическому датчику и измеряют отклик электрохимического датчика на указанный электронный сигнал запроса.

Изобретение относится к диагностике, а именно к способу определения тканевой гипоксии скелетных мышц и миокарда при гиподинамии. Способ определения тканевой гипоксии скелетных мышц и миокарда при гиподинамии, включающий определение ацетола (гидрооксиацетона C3H6O2 GAS116-09-6) в выдыхаемом воздухе испытуемого методом хроматомасс-спектрометрии, до начала гиподинами и в процессе её воздействия и при достоверном уменьшении ацетола в выдыхаемом воздухе диагностируют тканевую гипоксию скелетных мышц и миокарда при гиподинамии.

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской диагностике наличия ацетона в выдыхаемом воздухе пациента. Способ измерения концентрации ацетона в выдыхаемом воздухе основан на измерении уровня содержания ацетона по эмиссионным линиям разряда при пониженном давлении пробы выдыхаемого воздуха пациента с нормировкой на концентрацию паров воды, определенную по параметрам тлеющего разряда.

Изобретение относится к области создания высокочувствительных датчиков и приборов на их основе для измерения токсичных газов и может быть использовано в аналитической химии, экологическом мониторинге, в атмосферном мониторинге, для измерения концентрации озона в технологических процессах и в научных исследованиях.

Изобретение относится к технике анализа запахов газовых смесей, содержащих обладающие запахом компоненты, и может быть использовано для определения качественного и количественного анализа запаха таких смесей. В способе анализа запаха газовых смесей, заключающемся в том, что отбираемые на анализ газовые смеси пропускают через измерительные сенсоры, измеряют при помощи измерительных сенсоров значения электрических сигналов отклика, определяют по совокупности измеренных электрических сигналов с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях с известным качественным и количественным составом, интенсивность запаха, осуществляют измерения электрических сигналов отклика при помощи линейного неселективного измерительного сенсора и линейных различных селективных сенсоров, при этом оценивают интенсивности запаха в условных баллах по величине электрических сигналов отклика каждого измерительного сенсора с использованием градуировочных функций в виде зависимостей интенсивности запаха в условных баллах от величины электрических сигналов отклика, определяют величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров между собой в условных баллах, сравнивают величины пропорциональных соотношений показаний сенсоров в условных баллах с величинами таких пропорциональных соотношений, соответствующих определенным запахам, и при совпадении одного из пропорциональных соотношений в пределах погрешностей каждого измерительного сенсора считают, что имеет место соответствующий конкретный запах, интенсивность которого относительно максимальной пропорциональна отношению условных баллов, определенных для любого из сенсоров, к их максимальному значению. Достигается уменьшение трудоемкости и расширение функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Наверх