數(shù)字電子技術(shù)下有毒氣體的檢測裝置

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摘要：飛速發(fā)展的社會經(jīng)濟體系豐富了數(shù)字電子技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的全面應用，更為現(xiàn)代居民生活與工作提供了扎實的基礎(chǔ)與操作前提。特別在近幾年，因為生活環(huán)境中存在含有毒氣體超標的居住問題，使得居民身心健康受到嚴重影響同時更延誤了城市環(huán)保發(fā)展的實施，故而數(shù)字電子技術(shù)作為檢測裝置的應用控制條件為基礎(chǔ)走進了千家萬戶的生活，為居住環(huán)境提供了強有力的檢測憑證。與此同時，工業(yè)排放有毒氣體的問題也具備了非常完善準確的監(jiān)測手段，確保生態(tài)環(huán)境不會遭受更深刻的危害同時，也貼合了我國可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)理念，對有毒氣體的監(jiān)測和監(jiān)控事業(yè)有非常重要的促進意義。本文將依據(jù)數(shù)字電子技術(shù)的特性和優(yōu)勢出發(fā)，針對工業(yè)與生活有毒氣體問題進行深刻探討，并以論述數(shù)字電子技術(shù)在有毒氣體檢測裝置中應用的意義與延伸的可能性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；有毒氣體；檢測裝置；應用

1數(shù)字電子技術(shù)對有毒氣體檢測裝置使用的意義

我國社會經(jīng)濟的發(fā)展理論建立在傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上，依靠著建材與重工業(yè)才塑造了我國如今經(jīng)濟發(fā)達的局面，使得我國綜合經(jīng)濟與制造水準在國際上具備相應的競爭力，更使得我國居民全體生活水準具備了步入小康的前提，從國力資源的發(fā)展來看是具備積極效益的。但也正因為如此，長時間的重工業(yè)與建材消耗燃燒，促使我國民眾生活的環(huán)境問題日益加劇，其中有關(guān)于苯、甲醛、一氧化碳與二氧化硫等有毒氣體的泛濫也被越來越多學者與民眾重視起來，促使生活與工作環(huán)境安全的相關(guān)論題滲透入生活質(zhì)量的前提標準中。其次，在我國現(xiàn)如今秉承著可持續(xù)發(fā)展觀念的發(fā)展前提中，違規(guī)重工業(yè)有毒氣體排放指標一直沒有完全的測量標準，這導致重工業(yè)非法分子利用此漏洞節(jié)省開支并牟利同時，更使得城市居民生活環(huán)境質(zhì)量日益下降，并引起國民身體素質(zhì)整體下滑趨勢；再者建材的非正規(guī)生產(chǎn)與檢測，導致居民環(huán)境裝修被有毒氣體充斥，使得室內(nèi)環(huán)境嚴重侵害了居民的生命財產(chǎn)安全，更有甚者濃度超標會引起居民身體不適并導致癌癥隱患潛藏在身體內(nèi)。故而，如何有效甄別當前環(huán)境是否滿足居民生活與生產(chǎn)的需要，應該從具體的監(jiān)測裝置開始實施，在確保了居民生活環(huán)境的安全性同時，更為工業(yè)發(fā)展的資源消耗敲響警鐘，從而針對重工業(yè)有毒氣體排放有了確切的測量標準，確保不會再繼續(xù)深化環(huán)境對人類身體影響的問題。根據(jù)以上有毒氣體檢測裝置的廣泛性分析，針對數(shù)字電子技術(shù)的使用意義自然不言而喻，一方面促進了有毒氣體檢測裝置的細致規(guī)范化，使得環(huán)境測量數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定細致同時，更針對工業(yè)有毒氣體排放有了確切的測量標準，對我國環(huán)境保護相關(guān)法規(guī)有積極的促進作用；另一方面則可以將裝置運用到科學領(lǐng)域，依據(jù)細致的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)操作，為我國環(huán)境保護科學提供了強有力的依據(jù)，為促進環(huán)境有效發(fā)展提供了準確的信息變化統(tǒng)計。所以，將數(shù)字電子技術(shù)融入到有毒氣體檢測裝置中是科技的必然發(fā)展趨勢，也是我國群眾對于居住環(huán)境問題擔憂的一個有效解決手段，充分發(fā)揮測量優(yōu)勢，將準確的數(shù)據(jù)與信息作為憑據(jù)，才能夠令居民權(quán)益得到了有力保障，摒棄相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不利發(fā)展趨勢。

2各類檢測技術(shù)的應用分析

伴隨著國際信息化的普遍，我國電子科學和自動化工業(yè)水平也在穩(wěn)步提升，促使相關(guān)延伸的領(lǐng)域擴展到了自動檢測與系統(tǒng)控制中，并針對我國居民生活水平有了一定科技化普及作用，將科學成果真正運用到日常，滿足了當前社會穩(wěn)步發(fā)展的前提。故而有毒氣體檢測方式也從傳統(tǒng)的西方載體催化燃燒式、熱導式和光干涉式三種有所延伸，將數(shù)字電子技術(shù)徹底融入其中獲取更加確切的數(shù)據(jù)信息，并促進了先進產(chǎn)業(yè)的持續(xù)利用發(fā)展，避免估算數(shù)據(jù)失誤引起環(huán)境問題的惡化。

2.1載體催化燃燒式

此種檢測方式，是根據(jù)對應環(huán)境內(nèi)有毒氣體的濃度檢測來進行預估，因為其線性與穩(wěn)定性相較于其他檢測手段具備一定優(yōu)勢，故而被較多的運用在危險場所進行氣體濃度測量，只是相對應傳感器元件易出現(xiàn)中毒催化影響，促使使用壽命減短并影響測量的穩(wěn)定性，最終也導致材料的大量消耗與場所的二次污染。

2.2熱導式

此種檢測方式是根據(jù)氣敏材料與不同氣體的導熱系數(shù)差異進行分析，在特定場合內(nèi)進行多次多頻率的熱量傳導實驗，并以正規(guī)空氣指標作為規(guī)范憑據(jù)，從而通過導熱系數(shù)與導熱轉(zhuǎn)換能力的誤差進行推理演算，得出相對有毒氣體的相對比例進行估算，以實現(xiàn)有毒氣體的檢測統(tǒng)計。只是估算手段與長時間溫度變化會導致氣敏材料自身受到影響，促使材料浪費并且得出的數(shù)據(jù)較為模糊，無法作為有效的衡量依據(jù)約束當前工業(yè)有毒氣體排放的保準使用。

2.3光干涉式

此種檢測方法依據(jù)不同氣體不同濃度對于光有所干涉的作用，進行光路系統(tǒng)特殊處理并計算折射率得出相關(guān)氣體的比例成分，以此進行有毒氣體的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析。相比較前兩種有毒氣體測量的手段，光干涉式具備相關(guān)儀器進行測量評估，并且在材料的損耗與環(huán)境污染中有較為優(yōu)異的表現(xiàn)，針對折射率的計算與系統(tǒng)有毒氣體混合的分配比例更具備解析的基本前提，通過光干涉的條紋波動變化更細致的確定有毒氣體參數(shù)，與此同時具備了測量范圍和使用壽命上的優(yōu)勢。但即便如此，檢測設(shè)備體積龐大、監(jiān)測儀器造價高昂，監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠直觀的現(xiàn)狀都成了它確切發(fā)展的絆腳石，導致檢測環(huán)境有所限制，綜合實用性無法滿足當前社會的需求。

3在有毒氣體檢測裝置中數(shù)字電子技術(shù)的應用于與前景

3.1電化學傳感器的應用

根據(jù)以上檢測技術(shù)的對比，檢測裝置使用電極型電化學傳感器有很多優(yōu)勢，該傳感器的結(jié)構(gòu)中包括工作電極和活性輔助電極。輔助電極發(fā)出的信號用于溫度補償，可增強整個傳感器的選擇性。傳感器響應值和空氣中的甲醛等濃度成正比來測定有毒氣體的濃度，也可以結(jié)合模式識別技術(shù)和微處理機技術(shù)來提高氣體檢測器件的選擇性和測量精度。但目前為止仍舊有一些特殊問題需要改善和進步，例如電化學傳感器現(xiàn)有技術(shù)中電源的使用還停留在笨重的多模組電源，使得特殊場合的監(jiān)測相對布置麻煩且運輸困難。若能夠可采取特制的單電源模式進行供電，一方面促進檢測現(xiàn)場方便攜帶運輸，另一方面有可以滿足居民等狹小空間針對與電化學傳感器裝置的運用，使之快速得到氣體含量的相關(guān)數(shù)據(jù)，避免傳統(tǒng)測量技術(shù)造成了房間污染與效率低下情況。同樣借助數(shù)字電子技術(shù)可以將單片機等器件合理進行運用，將檢測的數(shù)據(jù)化收集手段豐富，從而促進我國智能化時代的普及發(fā)展。

3.2半導體傳感器的應用

采用金屬半導體氧化物制作形成的氣體傳感器稱為半導體傳感器，主要是利用氧化物和檢測氣體的相互作用產(chǎn)生吸附和反應，引起以載流子運動作為特征的電導率或者是表面電位變化等。半導體傳感器不但能夠檢測濃度較高的可燃性氣體，同時還能用來檢測PPM級別的有毒氣體。根據(jù)傳感元件的溫度能夠選擇檢測氣體。半導體傳感器的基本原理決定了其能夠在較廣的范圍內(nèi)使用，相同半導體傳感器對于多種氣體具有良好響應，同時也能夠檢測到鹵代烴物質(zhì)。半導體傳感器具有著非選擇性的基本特性，在某些特殊環(huán)境較為適用，半導體傳感器能夠有效判斷出環(huán)境中的非正常氣體。該種檢測儀器的缺陷是無法準確解釋讀數(shù),主要是因為半導體傳感器容易受到濕度的影響。當濕度增加時半導體傳感器電導和輸出增加，當濕度降低時則半導體傳感器電導和輸出降低，在極端地濕度環(huán)境下半導體傳感器無法響應目標氣體。除此之外，半導體傳感器的理想線性范圍相對較窄,在理想范圍內(nèi)能夠準確檢測到目標氣體濃度，但是超過理想線性范圍時則無法準確反映目標氣體濃度。半導體傳感器能夠根據(jù)溫度來選擇目標氣體，其中溫度對半導體傳感器數(shù)值的準確度也具有一定影響。故而根據(jù)現(xiàn)有缺陷進行改善，將半導體傳感器的材料和技術(shù)進行多范圍的延伸，促使傳感器本身具備低電壓、低功耗和節(jié)能的優(yōu)秀特點，同時將便攜性有所提升，促使居民環(huán)境能夠提高接納能力，并采取相應有效的防潮抗?jié)B材料進行傳感器的維護，避免出現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)誤差，更簡化了系統(tǒng)在監(jiān)測有毒氣體的環(huán)境的操作步驟，從而實現(xiàn)住戶和工業(yè)監(jiān)測中便攜帶、易操作、維護工作簡單輕松與穩(wěn)定性能強的綜合要素。

結(jié)束語

數(shù)字電子技術(shù)在有毒氣體環(huán)境監(jiān)測裝置中的應用，對我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展觀念有積極的促進作用，同時也能夠依據(jù)準確數(shù)據(jù)對我國法規(guī)與工業(yè)廢氣排放有更加嚴格的規(guī)定，不但滿足了我國居民最基本的生活環(huán)境標準，更促使科學化研究有了準確度量單位，從而跟隨社會經(jīng)濟發(fā)展的腳步持續(xù)深化，為當前社會環(huán)境建設(shè)提供強有力的幫助。

參考文獻

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作者:苗雅男 單位:四川工商學院電子信息工程學院