Криптотрейдинг: прибыльная торговля криптовалютой.
Июн 10, 2019
63 Views
Комментарии к записи Что такое электронный нос? отключены

Что такое электронный нос?

Written by
Биткоин: краткое руководство

введение

Электронный нос (eNose) — это устройство, используемое для обнаружения и распознавания запахов / паров, т. Е. Оборудование для нюхающих машин с рядом химических датчиков.

Альтернативно, как определено Гарднером и Бартлеттом (1994) [3]:

«Электронный нос — это инструмент, содержащий серию электронных химических датчиков с частичной специфичностью и соответствующую систему распознавания образов, способную распознавать простые или сложные запахи»

В настоящее время наиболее популярным приложением eNose является пищевая промышленность. В дополнение к этой области, eNose может использоваться в других областях, таких как качественный и количественный анализ сырой нефти, обнаружение взрывчатых веществ, тестирование классификации и деградации оливкового масла, разработка полевого детектора запаха для окружающей среды, приложений контроля качества в автомобильной промышленности, чистой дискриминации и зараженные коровьи соски в доильной системе, анализ косметического сырья и многие другие важные области, такие как медицинские и космические поля.

Принцип eNose заключается в том, что в нем используются различные датчики, будь то в форме различных типов полимеров или посредством использования полупроводников из оксидов металлов, принцип остается тем же.

Когда частицы от любого элемента осаждаются на поверхности датчика, электрическая проводимость изменяется по мере расширения поверхности. Это основная идея того, как работает eNose, то есть изменение сопротивления датчика, когда датчик подвергается воздействию запахов / паров.

Диаграмма, отображаемая на мониторе для каждого конкретного сопротивления, является уникальной (то есть тип запаха или пара конкретного образца). Таким образом, можно отличить образец от другого или состояние / состояние самого образца, поскольку свободное пространство каждого образца имеет уникальную сигнатуру на сопротивлении датчиков eNose.

Короткая история

Трудно определить точную дату «когда и как» была создана идея создания системы, которая может имитировать человеческий нос. Следующие даты с устройствами, однако, позволяют вам лучше понять, как прогрессировал дизайн в системе машинного анализатора (MOD). Проект MOD в конечном итоге привел к концептуализации eNose.

Следует помнить, что eNose отличается от других типов MOD простым наличием нескольких датчиков, в то время как другие устройства могут иметь только один датчик, или просто сам механизм значительно отличается от основных принципов eNose.

Поэтому имя MOD включает в себя такие устройства, как eNoses, то есть устройства с несколькими датчиками, а также устройства с отдельными датчиками — или устройства, работающие по различным принципам проектирования.

Следующие четыре даты важны в истории и развитии eNose:

1. Исполнение первого датчика газа, Хартман, 1954

2. Построение таблицы термисторов 6, Moncrief 1961

3. Первый электронный нос, Персо и Додд, 1982

4. Табло Ikegami (Исследовательская лаборатория Hitachi, J) для качества ароматов — 1985

Поэтому первое зарегистрированное научное исследование использования сенсорных матриц для имитации и понимания смысла запаха млекопитающих было проведено Персо и Доддом в 1982 году. [3]в Манчестерском университете науки и технологии.

Устройство было построено из трех датчиков газа с оксидом металла, который использовался для различения двадцати ароматов. Используя визуальное сравнение коэффициентов отклика датчика, они получили классификацию формулы.

Само название «Электронный нос» было впервые использовано в 1988 году и стало широко использоваться. «Как общий термин для ряда химических газовых датчиков, встроенных в искусственное обонятельное устройство» [3][4] после введения этого названия на конференции, посвященной этой области, в Исландии в 1991 году. С этого момента идея и принципы eNose выросли и развились в различные области по всему миру.

Исторически существуют два разных типа eNoses (Pearce 1997):

  1. Статическая доставка запахов.
  2. Системы массового расхода.

Как следует из двух названий, основным механизмом первого типа является отсутствие потока ароматизатора, но просто колба содержит матрицу датчиков с вентилятором в верхней части для отделения потока в колбе. Этот тип был первым проектом eNose в 1982 году.

Второй очень популярный тип — это аромат, текущий через систему. Большинство проектов eNoses выполняются таким образом.

Чтобы завершить этот краткий исторический взгляд на eNose, стоит взглянуть на базовое схематическое сравнение человеческого и электронного носа. [6], обобщены в двух последующих разделах.

Человеческий нос[6]

Существуют миллионы самогенерируемых рецепторов (более 100 миллионов) с классами селективности от 10 до 100.

Человеческий нос очень адаптивен, но в отличие от eNose, насыщение может произойти, и это одна из причин, почему он работает только в течение короткого периода времени. Вы можете определить разнообразие запахов, а также обнаружить некоторые конкретные молекулы, но не можете обнаружить другие типы более простых молекул.

Как биологическая система, может возникнуть инфекция, которая может повлиять на вашу способность чувствовать запах.

И, наконец, запах может быть связан с различными переживаниями и воспоминаниями.

Енос [6]

Около 5 — 100 химических датчиков заменены вручную. По сравнению с человеческим носом невозможно автоматически уменьшить количество сигналов до определенного.

Поскольку eNose все еще развивается, в будущем возможно стать адаптивным, маловероятно, что он станет насыщенным и сможет работать в течение длительного времени.

Если устройство имеет оборудование для распознавания образов, новая обработка сигналов может происходить в режиме реального времени. В отличие от человеческого носа, eNose необходимо обучать для каждого применения. Он может обнаружить простые молекулы, но он не может обнаружить некоторые сложные молекулы при низкой концентрации.

ENose может быть отравлен (неисправность датчика); В то же время, eNose с несколькими датчиками может быть связан с другими функциями и диагностиками.

Как работает eNose?

Как правило, некоторые рабочие параметры необходимы для того, чтобы eNose мог функционировать «с максимальным эффектом». Эти параметры работы могут быть:

  1. Установка температуры для инкубации образца
  2. Размер образца.
  3. Скорость впрыска.
  4. Количество впрыска.
  5. Добавленный растворитель добавлен.
  6. Flow.
  7. Тип датчика.
  8. Рабочие параметры датчика.

Выше приведены только примеры; Однако могут быть и другие факторы.

Как упоминалось ранее, принцип eNose основан главным образом на одном или нескольких (массиве) детекторов, чувствительных к паре (датчиках). Обычно детектор состоит из какого-либо чувствительного материала, характеристики или поведение которого изменяются в ответ на адсорбированные или адсорбированные молекулы. Измеряя изменения в каждом датчике, вы можете определить неизвестный запах, сравнив его с данными библиотеки.

приложение

Устройства ENose были разработаны за последние 20 лет для выполнения различных задач идентификации в различных отраслях промышленности. Однако всего несколько лет назад большинство работ и публикаций, относящихся к этой области, были в основном ограничены областью исследований. В настоящее время различные типы электронных носителей, доступных на рынке, можно купить в любой точке мира.

Причина относительно быстрой разработки и коммерциализации этих устройств заключается в том, что они вызвали новый интерес к их применению в области продуктов питания, окружающей среды, медицинской диагностики, промышленности, безопасности и других смежных областях.

Article Categories:
Криптовалюта
Как устроен блокчейн

Comments are closed.