4 шаг - Окончательный результат







1

6


10

M=

9

3

B=

14






Х=

1,059

1,490




Приложение 5. Результаты измерений загрязненности воздуха.

При разработке прибора проводились промежуточные контрольные измерения. Приведенные ниже данные представляют собой необработанные ( не нормированные на количество измерений ) результаты измерений суммарной загрязненности воздуха.

В этой части в качестве суммарной загрязненности бралась величина

M1=г-

В этой формуле г –проводимость сенсора в газовой смеси,  -проводимость сенсора в эталонной газовой смеси (чистый воздух). Сумма берется по всем точкам термограммы.

Измерения первоначально проводились в замкнутом объеме с чистым воздухом, затем в воздухе в помещении лаборатории, затем в новь в замкнутом объеме с примесью паров спирта (10ppm). Второй слабый пик на графике соответствует добавлению еще 10ppm паров сприта.

Нижний график представляет собой попытку учесть разнличия между эталонным воздухом и «чистым» воздухом в лаборатории. ( Из верхнего графика вычтена «фоновя» проводимость, обусловленная воздухом в лаборатории. В качестве «чистого» воздуха взят результат измерений, наименее отличающийся от эталонного.)


Серия

Сумма по 150 точкам за 50 сек

Где

Разность с фоном

1 Серия

132925

Замкнутый объем

7201


129303

Замкнутый объем

3579

2 Серия

128038

Замкнутый объем

2314


127356

Замкнутый объем

1632

3 Серия

126468

Замкнутый объем

744


125979

Замкнутый объем

255

4 Серия

125724

Замкнутый объем

0


126081

Замкнутый объем

357

5 Серия

148656

снаружи

22932


152352

снаружи

26628

6 Серия

152472

снаружи

26748


168452

снаружи

42728

7Серия

162484

снаружи

36760


161306

снаружи

35582

8 Серия

155528

Замкнутый объем

29804


151928

Замкнутый объем

26204

9 Серия

150372

Замкнутый объем

24648


149073

Замкнутый объем

23349

10 Серия

148267

Замкнутый объем

22543


146876

Замкнутый объем

21152

11 Серия

145682

Замкнутый объем

19958


144619

Замкнутый объем

18895

12 Серия

146374

Добавлен спирт

20650


147044

Добавлен спирт

21320

13 Серия

146699

Добавлен спирт

20975


145677

Добавлен спирт

19953

14 Серия

143998

Добавлен спирт

18274


143611

Добавлен спирт

17887

15 Серия

143453

Добавлен спирт

17729


143392

Добавлен спирт

17668



Приложение 6. Результаты определения химического состава газовой смеси.

Для определения состава газовой смеси производилось измерение зависимости сопротивления датчика от его температуры. Затем полученная таким образом термограмма раскладывалась по базису из 19 эталонных термограмм. Для разложения по эталонным термограммам применялись одновременно и метод решения системы уравнений и симплекс метод для минимизации невязки. В таблице приведены результаты, полученные обоими способами.

Концентрации в таблице – в относительных единицах. Для получения истинных концентраций того или иного вещества необходимо умножать указанные в таблице числа на нормировочные коэффициенты для соответствующего вещества.

После предварительных испытаний методики работы и алгоритмов определения концентраций из 19 эталонов были отобраны 4, обладающие минимальными коэффициентами корреляции с остальными и хорошей повторяемостью термограмм, для дальнейшего использования в приборе.

Ниже приведены результаты определения состава газовых смесей.


Файл

Пары воды

хлороформ

четыреххлористый углерод

дихлорэтан

гексан

СГГ

бензол

толуол

фенол

формальдегид

ацетон

спирт этиловый

аммиак

угарный газ

углекислый газ

уксусная к-та

метан

сероводород

озон

1481

Угарный газ 1000 ppm
















Результат решения системы уравнений



































Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

































133

Пары воды 1000 ppm
















Результат решения системы уравнений
















0,9


0,015




0,006


0,002




0,012


0,018



0,155


Результат, найденный при помощи симплекс-метода.














0,34






0,039










0,074



3601

Формальдегид 500 ppm
















Результат решения системы уравнений





















0,251




0,326


0,126

0,082

0,011





0,155

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.














0,34









0,771




0,09






755

Бензол 50 ppm

















Результат решения системы уравнений
















0,003


0,089




0,222


0,082





0,054



0,119



Результат, найденный при помощи симплекс-метода.














0,027



0,029



0,297


0,03





0,059



0,036

0,092


1713

Метан 250 ppm

















Результат решения системы уравнений
















0,029

0,073

0,036

0,048







0,032

0,008

0,027



0,006

0,254

0,096

0,018

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.














0,024

0,084


0,068



0,02




0,032

0,006

0,034




0,23

0,137


1931

В объеме озонатора 1250 pm















Результат решения системы уравнений




























0,034





1,497


Результат, найденный при помощи симплекс-метода.





























0,28



0,721

1331

Аммиак 20 ppm

















Результат решения системы уравнений




























0,168


0,02





Результат, найденный при помощи симплекс-метода.



























0,225





0,721

1112

Ацетон 20 ppm

















Результат решения системы уравнений


















0,467

0,022



0,026




0,953


0,165

0,259



0,016


0,78

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

















0,559







1,364









1474

Угарный газ 20 ppm

















Результат решения системы уравнений
















0,084








0,114

0,011



0,038

0,041

0,033





Результат, найденный при помощи симплекс-метода.














0,039



0,01






0,223


0,012

0,125







1344

Аммиак 250 ppm

















Результат решения системы уравнений


















0,059











0,186






Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

































1025

Формальдегид 10 ppm
















Результат решения системы уравнений

















0,018

0,126






0,069


0,08



0,008


0,026


0,136


Результат, найденный при помощи симплекс-метода.
















0,141






0,061


0,097





0,019

0,008

0,122


1813

Сероводород 250 ppm
















Результат решения системы уравнений
























0,007





0,02




0,157


Результат, найденный при помощи симплекс-метода.
















0,023









0,005






0,124


1351

Сероводород 100 ppm
















Результат решения системы уравнений


















0,071




0,032


0,051




0,011

0,006






Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

















0,052



0,05











0,034


913

Фенол 250 ppm

















Результат решения системы уравнений
























0,482



0,313








Результат, найденный при помощи симплекс-метода.






















0,306





0,005






912

Фенол 125 ppm

















Результат решения системы уравнений
























0,181



0,002



0,01





Результат, найденный при помощи симплекс-метода.






















0,205



0,002


0,016






1033

Формальдегид 250 ppm
















Результат решения системы уравнений
















0,007

0,013

0,027


0,004

0,011

0,013

0,011

0,03

0,09

0,131

0,002

0,069

0,019

0,087


0,077

0,007

0,1

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.






















0,027

0,102

0,126


0,067

0,019

0,087


0,078

0,006

0,102

3722

Бензол 200 ppm

















Результат решения системы уравнений


















0,093




0,191




0,024



0,124


0,024


0,023


Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

















0,058



0,199







0,092


0,076




3739

Смесь 30 ppm Аммиака + 50 ppm Формальдегида












Результат решения системы уравнений

























0,64


0,026

0,116

0,005





0,191

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.



















0,024




0,658


0,026

0,108






0,14

3820

Смесь 500 ppm Аммиака + 500 ppm Ацетона













Результат решения системы уравнений
























0,284


0,445

0,005


0,18


0,027



0,391

Результат, найденный при помощи симплекс-метода.

















0,015





0,254


0,471



0,185





0,441

4002

Смесь Спирт + Ацетон
















Результат решения системы уравнений



























0,756








Результат, найденный при помощи симплекс-метода.























0,092


0,36


0,96

0,299




0,032





















р

иложение 7. Описание и характеристики газового датчика RS 286-620

Характеристики датчика

Максимальное напряжение на нагревателе 5 В

Максимальное напряжение на сенсоре 5 В

Максимальная рассеиваемая нагревателем мощность 0,8 Вт

Максимальная температура нагревателя 300 оС

Сопротивление нагревателя при Т=20 оС 29,5 Ом

Сопротивление нагревателя при Т=300 оС 31,0 Ом

Время прогрева датчика от Т=20 оС до Т=300 оС 60 сек


.


Приложение 8. Вольт-кодовая характеристика измерительного блока на базе ОУ AD820 .


Приложение 9. Описание и характеристики устройства отображения информации.

Точечно-матричный жидкокристаллический индикатор семейства LM44780 основные характеристики.

Тип индикатора пассивный, матричный.

Количество отображаемых символов/строк 20/2

Размеры знакоместа одного символа 5х7

Схема управления и регенерации встроенная

Управление 3-х разрядная линия

Количество генерируемых символов 208

Структурная схема жидкокристаллического модуля семейства LM44780.




Структурная схема жидкокристаллического модуля семейства LM44780.

Схема обмена информацией с модулем LM44780.






Приложение 10. Расчетные графики зависимости количества носителей заряда от температуры полупроводниковой пленки.

Ниже приведен график зависимости



График построен для Qa =15 кДж / кмоль;  = 1 с; Значение параметра E= F- Ed лежит в диапазоне от 1.5*10-3 до 5*10-3


Приложение 11. Эталонные термограммы и таблица взаимных корреляций для некоторых веществ.

Для настройки датчика используются тарированные газовые растворы паров различных веществ в воздухе. Первоначально испытания датчика проводились на 20 эталонных образцах.

Воздух

пары воды

хлороформ

четыреххлористый углерод

дихлорэтан

гексан

СГГ

Бензол

Толуол

Фенол

Формальдегид

Ацетон

спирт этиловый

аммиак

угарный газ

углекислый газ

уксусная к-та

метан

сероводород

о
зон

Графики термограмм для веществ, с которыми проводились измерения



пары воды

1,00



















Хлороформ

0,88

1,00


















Четыреххлористый углерод

0,77

0,91

1,00

















Дихлорэтан

0,85

0,86

0,94

1,00
















гексан

0,99

0,90

0,76

0,82

1,00















СГГ

0,91

0,67

0,49

0,68

0,91

1,00














бензол

0,97

0,93

0,86

0,88

0,98

0,83

1,00













толуол

0,94

0,93

0,91

0,95

0,95

0,81

0,98

1,00












фенол

0,94

0,87

0,67

0,70

0,97

0,87

0,94

0,87

1,00











Формальдегид

0,95

0,80

0,60

0,72

0,96

0,97

0,90

0,87

0,92

1,00










ацетон

0,88

0,97

0,82

0,80

0,91

0,73

0,92

0,91

0,89

0,86

1,00









спирт этиловый

0,70

0,43

0,18

0,38

0,71

0,91

0,60

0,56

0,70

0,86

0,56

1,00








аммиак

-0,73

-0,82

-0,59

-0,50

-0,79

-0,59

-0,79

-0,69

-0,90

-0,70

-0,83

-0,43

1,00







Углекислый газ

-0,72

-0,84

-0,59

-0,46

-0,76

-0,54

-0,75

-0,65

-0,85

-0,68

-0,84

-0,40

0,93

1,00






угарный газ

0,90

0,64

0,45

0,62

0,90

0,99

0,82

0,77

0,87

0,96

0,70

0,91

-0,61

-0,56

1,00





уксусная к-та

0,67

0,89

0,95

0,87

0,67

0,42

0,77

0,84

0,58

0,55

0,83

0,18

-0,52

-0,58

0,35

1,00




метан

0,96

0,93

0,77

0,78

0,98

0,84

0,97

0,92

0,99

0,92

0,94

0,64

-0,88

-0,86

0,84

0,68

1,00



Сероводород

0,84

0,98

0,85

0,76

0,88

0,62

0,91

0,87

0,89

0,76

0,96

0,39

-0,90

-0,91

0,61

0,82

0,94

1,00


Таблица корреляций термограмм. Серым отмечены эталоны, заложенные в ПЗУ прибора.

озон

0,90

0,97

0,79

0,76

0,93

0,74

0,93

0,89

0,93

0,87

0,99

0,55

-0,88

-0,90

0,72

0,77

0,96

0,97

1,00


53



Информация о работе «Разработка анализатора газов на базе газового сенсора RS 286-620»
Раздел: Геология
Количество знаков с пробелами: 85017
Количество таблиц: 10
Количество изображений: 29

0 комментариев


Наверх