本文選題：惡臭 + 氣體檢測��； 參考：《河北工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：惡臭污染作為一種特殊的環(huán)境污染,已嚴重影響到人們的生產(chǎn)生活,甚至威脅人們生命安全。因此,加強對大氣中惡臭氣體檢測關(guān)系著人們的身體健康,同時,惡臭氣體檢測也是環(huán)境治理與環(huán)保執(zhí)法的重要依據(jù)。所以,開發(fā)惡臭氣體檢測裝置勢在必行。論文首先綜述了國內(nèi)外氣體檢測最新研究成果與發(fā)展方向,并對常用方法進行比較,確定了氣相色譜法為本課題的檢測方法;然后詳細敘述了氣相色譜的起源與國內(nèi)、外發(fā)展現(xiàn)狀,基于氣相色譜技術(shù),并結(jié)合微流控芯片技術(shù)提出了一種惡臭氣體檢測系統(tǒng)。論文對惡臭氣體檢測系統(tǒng)的氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)六部分的結(jié)構(gòu)和開發(fā)過程分別進行了介紹。首先在氣路系統(tǒng)中為了保證載氣流量、壓力穩(wěn)定的前提下,設(shè)計了自動進樣模塊完成樣品的自動采集、進樣過程,實現(xiàn)了惡臭氣體自動檢測。其次采用微流控芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的色譜柱進行氣體分離,光離子化檢測器進行檢測,大大縮小系統(tǒng)尺寸,實現(xiàn)了微型化目標。再次,論文論述了基于STM32單片機的控制系統(tǒng)。硬件部分,設(shè)計并完成了氣體進樣、檢測與采集的控制電路以及串口通訊電路;軟件部分,編寫系統(tǒng)檢測程序與液晶觸摸屏控制程序,對各部分流程進行了詳盡論述。論文敘述了結(jié)構(gòu)與物理兩方面因素對系統(tǒng)氣體檢測的影響,并對其進行詳細分析。首先通過實驗深入研究了色譜柱內(nèi)徑、長度、固定相等結(jié)構(gòu)參數(shù)對實驗結(jié)果的影響,確定了微流控芯片溝道的尺寸及涂覆的固定相種類。其次詳細敘述了壓力、流量及溫度等物理參數(shù)對系統(tǒng)檢測結(jié)果的影響效果,為檢測系統(tǒng)分離檢測多種惡臭氣體混合物設(shè)定參數(shù)提供依據(jù)。最后,論文敘述了對已分離和檢測的惡臭氣體組分進行定性與定量的處理方法,通過系統(tǒng)測試表明,能完成對ppm級別的多種氣體的檢測,檢測精度達到3%并具有良好的重復(fù)性。論文也對研究工作存在的不足和改進措施進行了敘述,并對今后研究的發(fā)展方向進行了展望。
[Abstract]:Odor pollution, as a special environmental pollution, has seriously affected people's production and life, and even threatened people's safety.Therefore, to strengthen the detection of odor gas in the atmosphere is related to the health of people, at the same time, the detection of odor gas is also an important basis for environmental control and environmental law enforcement.Therefore, the development of odor gas detection device is imperative.This paper first summarizes the latest research results and development direction of gas detection at home and abroad, and compares the common methods, and determines the detection method of gas chromatography, and then describes the origin and domestic gas chromatography in detail.On the basis of gas chromatography technology and microfluidic chip technology, an odor detection system is proposed.In this paper, the structure and development process of the gas path system, sample injection system, separation system, detection system, control system and data record processing system of the odor gas detection system are introduced respectively.Firstly, in order to ensure the carrier gas flow and pressure stability in the gas path system, the automatic sampling module is designed to complete the automatic sample collection, sample injection process, and realize the odor gas automatic detection.Secondly, the microfluidic chip was used to separate the gas instead of the traditional chromatographic column, and the photoionization detector was used to detect the gas, which greatly reduced the system size and realized the miniaturization target.Thirdly, the paper discusses the control system based on STM32 microcontroller.In the hardware part, the control circuit of gas injection, detection and acquisition and serial communication circuit are designed and completed. In the software part, the system detection program and the LCD touch screen control program are written, and the flow of each part is discussed in detail.In this paper, the influence of structure and physics on gas detection is described and analyzed in detail.Firstly, the influence of the inner diameter, length and fixed structure parameters of the chromatographic column on the experimental results was studied, and the channel size of the microfluidic chip and the type of the coated stationary phase were determined.Secondly, the effect of physical parameters such as pressure, flow rate and temperature on the detection results is described in detail, which provides a basis for setting parameters for the separation and detection of various odorous gas mixtures.Finally, the paper describes the qualitative and quantitative processing methods of the odour gas components which have been separated and detected. The systematic test shows that the detection of various kinds of gases in ppm level can be completed, the detection accuracy is up to 3% and the detection accuracy is good.The paper also describes the shortcomings of the research work and improvement measures, and prospects for the future research direction.
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X84

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