В настоящее время для контроля качества атмосферного воздуха (AQM) применяются газоанализаторы различных принципов действия и различного конструкционного исполнения. В связи с возросшими требованиями законодательства РФ в области экологии по минимально-допустимым концентрациям ряда загрязнителей атмосферного воздуха в настоящее время все большее значение приобретает контроль низких концентраций основных экологических загрязнителей атмосферного воздуха вблизи промышленных предприятий и вблизи санитарно-защитных зон вокруг этих предприятий. Измерение таких концентраций достаточно сложная техническая задача, поэтому в большинстве случаев газоаналитическая аппаратура на такие диапазоны концентраций загрязнителей атмосферного воздуха достаточно сложна, требует соответствующих блоков подготовки пробы газа для анализа в приборах такого назначения, что сказывается на габаритных размерах оборудования и, как, следствие, это приводит к существенному возрастанию стоимости запасных частей к приборам и дополнительным блокам пробоподготовки в системе измерений низких концентраций фолиантов атмосферного воздуха. В связи с выше изложенным, непрерывный высокоточный анализ качества атмосферного воздуха на границах санитарно-защитных зон промышленных предприятий и в переделах среды обитания населения региона представляется нам как очень затратный процесс и он может быть организован только в редких заданных точках местности, особенно в случаях чрезвычайно-агрессивных выбросов (например, объекты по УХО), что явно недостаточно для оперативного управления ситуацией в целом по региону, особенно, в мегаполисах и вокруг промышленных предприятий. Разрабатываемый нами аналитический прибор представляет собой универсальный измерительный преобразователь на основе интеллектуального электронного датчика, который способен измерять активные газовые примеси в атмосферном воздухе в непрерывном автоматическом «online» режиме с высокоскоростной математической обработкой полезного сигнала сенсора встроенными вычислительными мощностями для предоставления достоверной информации в цифровом формате для распределенной или локальной системы непрерывного мониторинга загрязнения атмосферного воздуха (контроль качества атмосферного воздуха – AQM) или для контроля загрязнения воздуха на промышленных предприятиях, имеющих источники выбросов, в том числе дымовых газовых выбросов, нормированных существующим в РФ законодательством. Разрабатываемые электронные цифровые датчики имеют элементы искусственного интеллекта и будут предназначены для массового применения в системах экологического мониторинга для промышленных предприятий, санитарно-защитных и жилых зонах, на открытых пространствах и в закрытых помещениях, где загрязняющие вещества находятся в рассеянном по концентрациям состоянии или находящиеся в составе сложных многокомпонентных газовых смесей с атмосферным воздухом, непрерывный анализ которого определяет его качество в заданной точке отбора пробы на анализ. Инновационный принцип развиваемой в проекте технологии базируется на использовании определенного режима работы полупроводникового сенсора, когда имеет место принципиальное изменение его работы при анализе пробы за счет температурной модуляции полезного сигнала электронного цифрового датчика, контактирующего с измеряемой средой. В результате термомодуляции происходит сканирование энергетики взаимодействия измеряемых молекул газа на поверхности полупроводникового материала сенсора при изменении его температуры в импульсном скоростном режиме с последующей обработкой полученных «спектрограмм» с селективным выделением каждого измеряемого компонента. Данный метод дает возможность изготавливать относительно недорогие аналитические приборы с высокой чувствительностью, быстродействием и селективностью с высокими показателями достоверности получаемой информации об измеренной концентрации той или иной микропримеси атмосферного воздуха, что определяет его качество через соответствующий цифровой штрих-код. Встроенная электронная схема с микроконтроллером обеспечивает управление нагревом чувствительного элемента и производит необходимые измерения с поправками на температуру, влажность, и мешающие примеси для выделения сигнала от измеряемого компонента, а затем преобразует значение концентрации в унифицированный цифровой сигнал для связи с периферийными устройствами. Унифицированный открытый протокол позволяет создавать системы датчиков под конкретную задачу. За счет целенаправленного синтеза композитного материала полупроводникового газового сенсора путем модифицирования поверхности удается достичь высокой чувствительности датчика к тому или иному компоненту сколь угодно сложной многокомпонентной газовой смеси. Таким образом задача увеличения 3-х “s” для химических сенсоров решена одновременным триединым образом (быстродействие – импульсный режим работы, селективность – разработан алгоритм обработки данных с привлечением нелинейной регрессии в процедурах калибровки и измерения полезного сигнала сенсора, чувствительность – модифицирование поверхности сенсора за счет целенаправленного легирования образца датчика на конкретный детектируемый газ). Все описанные существенные преимущества разрабатываемой технологии не имеют аналогов как за рубежом, так и в РФ. В результате проведенных инициативных исследований достигнуто существенное увеличение чувствительности газовых сенсоров к ряду компонентов газовых смесей, о чем свидетельствуют полученные патенты РФ за последние 3 года. Это позволяет гарантировать измерение концентраций активных (например, взрывоопасных) компонентов газовых смесей на уровне ПДК и на уровне 0.1 от первого предела взрываемости некоторых компонентов в смесях с атмосферным воздухом. Кроме того, оказалось, что чувствительности новых композитных материалов для полупроводниковых сенсоров достаточно, чтобы производить измерения концентраций ряда загрязнителей атмосферного воздуха на уровне ПДК на границах промышленных предприятий и в жилых зонах. Следует отметить, что существующие м

Производитель: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ИНСАЙТ ИНЖИНИРИНГ"

Другое