吹扫式仿生嗅觉检测装置的设计与性能试验
本文选题:传感器 + 检测 ; 参考:《农业工程学报》2017年08期
【摘要】:为研究仿生嗅觉检测装置的检测性能,该文研制了一种吹扫式仿生嗅觉检测装置,选取传感器阵列灵敏度、响应时间和恢复时间作为装置性能指标,分析了传感器加热电压、待检气体湿度以及流量等控制参数对嗅觉检测性能的影响,并进一步验证优化控制参数的仿生嗅觉检测装置对气味检测的可行性和检测性能。试验结果表明:传感器阵列灵敏度随加热电压增大而增大,其响应和恢复时间随加热电压增大而减小,加热电压为5.0 V时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.260~4.823,响应和恢复时间分布范围分别为46~53 s、44~70 s;增加气体湿度会使传感器阵列灵敏度减小,同时也会延长响应和恢复时间,气体相对湿度为30%时,装置性能较佳;传感器阵列灵敏度随载气流量的增加先递增后减小,其响应和恢复时间随流量的增加先减小后递增,流量为100 m L/min时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.853~7.559,响应和恢复时间分布范围分别为35~50 s、30~50 s;在优化控制参数下,待检气体体积分数范围控制在0.002%~0.020%时,装置检测灵敏度较高,范围为3 577.1~6 700.7;线性特性和重复性较好,决定系数范围为0.901~0.997,变异系数范围为0.832%~9.696%,能满足仿生嗅觉气味检测的要求,可为后续开展仿生嗅觉的应用性研究提供数据参考与技术支撑。
[Abstract]:In order to study the detection performance of bionic olfactory detection device, a blow sweep bionic olfactory detector is developed in this paper. The sensor array sensitivity, response time and recovery time are selected as the performance indexes, and the heating voltage of the sensor is analyzed.The effects of gas humidity and flow rate on the olfactory detection performance were investigated, and the feasibility and performance of bionic olfactory detection device with optimized control parameters were verified.The experimental results show that the sensitivity of the sensor array increases with the increase of the heating voltage, and the response and recovery time decrease with the increase of the heating voltage. When the heating voltage is 5.0 V, the performance of the device is better.The sensitivity distribution range of the sensor array is 2.260 ~ 4.823, and the distribution range of response and recovery time is 46 ~ 53 s-1 ~ 4470 s, respectively. Increasing gas humidity will decrease the sensitivity of sensor array, and also prolong the response and recovery time. When the gas relative humidity is 30, the sensitivity of the sensor array will be decreased.The sensitivity of the sensor array increases first and then decreases with the increase of the flow rate, and the response and recovery time decrease first and then increase with the increase of the flow rate. When the flow rate is 100m L/min, the performance of the device is better.The sensitivity distribution range of the sensor array is 2.853 ~ 7.559, and the distribution range of response and recovery time is 35 ~ 50 ~ 30 ~ 50 s, respectively. Under the optimized control parameters, when the volume fraction of the gas to be detected is controlled in the range of 0.002 ~ 0.020, the detection sensitivity of the device is relatively high.The range of linearity and reproducibility is good, the range of determining coefficient is 0.901 ~ 0.997, and the range of variation coefficient is 0.832 ~ 9.696, which can meet the requirements of bionic olfactory smell detection, and can provide data reference and technical support for further application research of bionic olfactory.
【作者单位】: 中南林业科技大学机电工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(31401281) 湖南省自然科学基金(14JJ3115) 湖南省高校科技创新团队支持计划(2014207) 湖南省科技计划重点研发项目(2016NK2151)
【分类号】:TP212
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王磊磊,方晖,曾庆音,周晓东,方运祥,胡继明;压电晶体传感器阵列在补体系统免疫分析中的应用[J];分析科学学报;2001年05期
2 邹小波,赵杰文,吴守一;用传感器阵列和遗传基因块区分两种食醋(英文)[J];农业工程学报;2002年05期
3 邹小波,赵杰文,吴守一;气体传感器阵列中特征参数的提取与优化[J];传感技术学报;2002年04期
4 孙广清,王磊;金属氧化物气体传感器阵列参数的讨论[J];传感技术学报;2003年04期
5 潘天红,赵德安,邹小波;气体传感器阵列中的信息融合[J];计算机测量与控制;2003年10期
6 裴继红,杨?,黄建军,陈光日;被动多传感器阵列中复合观测数据的数据关联[J];火力与指挥控制;2005年03期
7 刘奎;苑伟政;马炳和;邓进军;姜澄宇;;用柔性微型传感器阵列测量边界层分离点的实验研究[J];实验流体力学;2006年03期
8 陈四海;周敬良;;化学传感器阵列的计算机数据分析方法和发展趋势[J];化学传感器;2008年04期
9 刘利军;韩焱;杨明;;基于误差修正的传感器阵列水声定位算法[J];应用声学;2008年01期
10 张宏顺;张仲欣;殷勇;;食醋分类中气体传感器阵列的一种优化方法[J];传感器与微系统;2008年08期
相关会议论文 前10条
1 陈爽;朱名铨;邓进军;马炳和;姜澄宇;;用于边界层分离点检测的微型压力传感器阵列研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
2 秦国军;张文娜;孙海;胡茑庆;;油液渗漏嗅觉传感阵列序空间信号选择方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
3 陆伟;黄英;刘平;赵兴;葛运建;;新型柔性三维力/温度触觉传感器阵列设计[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
4 楼厦厦;李晓东;田静;;基于波束形成的传感器阵列阵元位置误差校准方法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
5 许祥辉;高成;张海涛;史振华;朱晖;;雷声定位系统的方案研究[A];第22届全国电磁兼容学术会议论文选[C];2012年
6 甘峰;郭伟清;孔浩辉;吴君章;;传感器阵列信号模型和因子分析[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第19分会:化学信息学与化学计量学[C];2014年
7 解源;朱奕丹;曾桂英;苏永挺;;钢管损伤的非晶态合金传感器阵列检测方法[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
8 田雷;孙凤玲;寇文兵;;集成化触觉传感器阵列[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
9 徐凤娟;王悦;陈星;王平;;基于虚拟气体传感器阵列的肺癌检测电子鼻[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
10 李德胜;陶隽源;张鹏飞;;微型机器人位置检测传感器阵列[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
相关博士学位论文 前10条
1 张文娜;基于传感器阵列瞬态响应信号分析的气体识别关键技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
2 黄赣辉;味觉传感器阵列构建及其初步应用[D];南昌大学;2006年
3 孔浩;发光传感器阵列的构建及其在生物分子分析中的应用[D];清华大学;2014年
4 谢光忠;气敏薄膜及气体传感器阵列的制备及特性研究[D];电子科技大学;2007年
5 谭津;基于介孔硅材料的荧光分子印迹传感器阵列的制备、表征及分析应用[D];南开大学;2009年
6 张哲;仿生电子鼻传感器阵列设计及其在牛肉品质检验中的应用[D];吉林大学;2008年
7 仲元昌;基于智能传感器阵列的大型风洞机组振动监测研究[D];重庆大学;2011年
8 惠国华;基于随机共振和定向多壁纳米碳管气敏传感器阵列的SF_6气体检测系统的研究[D];浙江大学;2008年
9 柏自奎;金属氧化物气敏元件阵列的制备与性能研究[D];华中科技大学;2008年
10 夏东海;气体信号源方位的探测方法研究[D];华中科技大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 肖洪坤;电磁矢量传感器阵列的几何代数模型及其参数估计[D];电子科技大学;2015年
2 郝恩义;基于USRP的电磁矢量传感器阵列参数估计研究[D];电子科技大学;2015年
3 洪磊;基于YSZ型固体电解质的电化学气敏传感器阵列的研究[D];宁波大学;2015年
4 何欢;气体传感器阵列的制备及性能研究[D];电子科技大学;2015年
5 张铭;基于RVM的混合气体识别与浓度检测算法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 李宇轩;基于石墨烯的气体传感器阵列的制备及特性研究[D];电子科技大学;2016年
7 刘怀阳;电阻式气体传感器阵列的后端信息处理技术研究[D];电子科技大学;2016年
8 刘燕妮;电阻式气体传感器阵列集成变送电路设计[D];电子科技大学;2016年
9 辜文祥;气体传感器阵列数据的智能分析与研究[D];电子科技大学;2016年
10 卢凯;基于PVDF的柔性压力传感器的制备与性能研究[D];电子科技大学;2016年
,本文编号:1760953
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1760953.html