恶臭气体检测系统开发与实验研究

《恶臭气体检测系统开发与实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TH83密级：UDC：编号：15-080400-18M河北工业大学硕士学位论文恶臭气体检测系统开发与实验研究论文作者：杨新颖学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：仪器科学与技术指导教师：张思祥职称：教授资助基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项（项目编号：2012YQ060165）“恶臭自动在线监测预警仪器开发及应用示范”DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofInstrumentScienc

2、eandTechnologyTHEDEVELOPMENTANDEXPERIMENTALRESEARCHOFODOROUSGASESDETECTINGSYSTEMbyYangXinyingSupervisor:Prof.ZhangSixiangApril2015ThisworksupportedbytheNationalKeyScientificInstrumentandEquipmentDevelopmentProjectsofChina.No.2012YQ060165.摘要恶臭污染作为一种特殊的环境

3、污染，已严重影响到人们的生产生活，甚至威胁人们生命安全。因此,加强对大气中恶臭气体检测关系着人们的身体健康，同时，恶臭气体检测也是环境治理与环保执法的重要依据。所以，开发恶臭气体检测装置势在必行。论文首先综述了国内外气体检测最新研究成果与发展方向，并对常用方法进行比较，确定了气相色谱法为本课题的检测方法；然后详细叙述了气相色谱的起源与国内、外发展现状，基于气相色谱技术，并结合微流控芯片技术提出了一种恶臭气体检测系统。论文对恶臭气体检测系统的气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、控制系统、数据记录处理

4、系统六部分的结构和开发过程分别进行了介绍。首先在气路系统中为了保证载气流量、压力稳定的前提下，设计了自动进样模块完成样品的自动采集、进样过程，实现了恶臭气体自动检测。其次采用微流控芯片代替传统的色谱柱进行气体分离，光离子化检测器进行检测，大大缩小系统尺寸，实现了微型化目标。再次，论文论述了基于STM32单片机的控制系统。硬件部分，设计并完成了气体进样、检测与采集的控制电路以及串口通讯电路；软件部分，编写系统检测程序与液晶触摸屏控制程序，对各部分流程进行了详尽论述。论文叙述了结构与物理两方面因素对系统气

5、体检测的影响，并对其进行详细分析。首先通过实验深入研究了色谱柱内径、长度、固定相等结构参数对实验结果的影响，确定了微流控芯片沟道的尺寸及涂覆的固定相种类。其次详细叙述了压力、流量及温度等物理参数对系统检测结果的影响效果，为检测系统分离检测多种恶臭气体混合物设定参数提供依据。最后，论文叙述了对已分离和检测的恶臭气体组分进行定性与定量的处理方法，通过系统测试表明，能完成对ppm级别的多种气体的检测，检测精度达到3%并具有良好的重复性。论文也对研究工作存在的不足和改进措施进行了叙述，并对今后研究的发展方向进

6、行了展望。关键字：恶臭气体检测气相色谱微流控芯片光离子化检测器IABSTRACTAsaspecialenvironmentalpollution,odorpollutionhasseriouslyaffectedthepeople'sproductionandlife,andeventhreatenspeople'slivesandsafety.Therefore,enhancingthedetectionofodorousgasesintheatmosphereisrelatedtothepeopl

7、e'shealth,andodorousgasdetectionisanimportantbasisforenvironmentalgovernanceandenvironmentallawenforcement.Therefore,thedevelopmentofmalodorousgasdetectiondevicesisimperative.Firstly,thispaperreviewsthecommonmethodsofgasdetectionandmakesthemcomparison,t

8、henchoosestheGCasthedetectionmethod;then,itdescribestheoriginanddevelopmentathomeandabroadofGCindetail.BasedonGCtechnologyandcombinedwithmicro-fluidictechnology,wedesigntheodorgasdetectingsystems.Theodorousgasdetectingsystemconsi