Интернет һәм ясалма интеллект кебек технологияләрнең тиз үсеше белән, газ сенсорлары, "электр биш сизү" дип аталган мөһим сизү җайланмасы моңарчы күрелмәгән үсеш мөмкинлекләрен кулланалар. Индустриаль агулы һәм зарарлы газларны беренче мониторинглаудан алып, медицина диагностикасында, акыллы йортта, әйләнә-тирә мохит мониторингында һәм башка өлкәләрдә куллануга кадәр, газ сенсоры технологиясе бер функциядән интеллектка, миниатюризациягә һәм күп үлчәмлелеккә тирән үзгәрүләр кичерә. Бу мәкалә Кытай һәм АКШ кебек илләрдә газ мониторингы өлкәсендәге үсеш тенденцияләренә аеруча игътибар биреп, техник характеристикаларны, соңгы тикшеренүләрне һәм газ сенсорларының глобаль куллану торышын тулысынча анализлаячак.
Техник үзенчәлекләр һәм газ сенсорларының үсеш тенденцияләре
Билгеле газның күләм өлешен тиешле электр сигналына әйләндерүче конвертер буларак, газ сенсоры заманча сизү технологиясендә алыштыргысыз һәм мөһим компонентка әйләнде. Бу төр җиһаз газ үрнәкләрен ачыклау башлары аша эшкәртә, гадәттә пычракларны фильтрлау һәм комачаулаган газлар, киптерү яки суыткыч эшкәртү, ахыр чиктә газ концентрациясе турындагы мәгълүматны үлчәнә торган электр сигналларына әйләндерү кебек адымнарны кертеп. Хәзерге вакытта базарда төрле төр газ сенсорлары бар, алар арасында ярымүткәргеч төре, электрохимик тип, катализатор яну тибы, инфракызыл газ сенсорлары һәм фотоизация (PID) газ сенсорлары һ.б. Аларның һәрберсенең үзенчәлеге бар һәм гражданлык, сәнәгать һәм экологик сынау өлкәләрендә киң кулланыла.
Тотрыклылык һәм сизгерлек газ сенсорларының эшләвен бәяләү өчен ике төп күрсәткеч. Тотрыклылык сенсорның төп эш реакциясенең дәвамлылыгын аңлата, бу нуль дрифтына һәм интервал дрифтына бәйле. Идеаль рәвештә, өзлексез эш шартларында югары сыйфатлы сенсорлар өчен еллык нуль дрифты 10% тан ким булмаска тиеш. Сәнгатьчәнлек сенсор чыганагындагы үзгәрешнең үлчәнгән кертү үзгәрүенә мөнәсәбәтен аңлата. Төрле сенсорларның сизгерлеге сизелерлек үзгәрә, нигездә, алар кабул иткән техник принципларга һәм материал сайлауга карап. Моннан тыш, сайлап алу (ягъни, кросс-сизгерлек) һәм коррозиягә каршы тору шулай ук газ сенсорларының эшләвен бәяләү өчен мөһим параметрлар. Беренчесе сенсорның катнаш газ мохитендә танылу сәләтен билгели, соңгысы югары концентрацияле максатлы газларда сенсорның толерантлыгы белән бәйле.
Газ сенсоры технологиясенең хәзерге үсеше берничә ачык тенденцияне күрсәтә. Беренчедән, яңа материалларны, яңа процессларны тикшерү һәм эшкәртү тирәнәя барды. Традицион металл оксиды ярымүткәргеч материаллар, ZnO, SiO₂, Fe₂O₃ һ.б. җитлеккән. Тикшерүчеләр химик модификацияләү ысуллары ярдәмендә булган газга сизгер материалларны допинг, модификацияләү һәм үзгәртү, һәм сенсорларның тотрыклылыгын һәм сайлап алу көчен арттыру өчен кино формалаштыру процессын яхшырту. Шул ук вакытта композит һәм гибрид ярымүткәргеч газга сизгер материаллар һәм полимер газга сизгер материаллар кебек яңа материаллар үсеше дә актив алга бара. Бу материаллар төрле газларга сизгерлекне, сайлап алу һәм тотрыклылыкны күрсәтәләр.
Сенсорларның интеллекты - үсешнең тагын бер мөһим юнәлеше. Нанотехнология һәм нечкә кино технологиясе кебек яңа материаль технологияләрне уңышлы куллану белән газ сенсорлары интеграль һәм акыллы булып китәләр. Микро-механик һәм микроэлектроника технологиясе, компьютер технологиясе, сигнал эшкәртү технологиясе, сенсор технологиясе һәм хаталарны диагностикалау кебек күп дисциплинар интеграль технологияләрне тулысынча кулланып, тикшерүчеләр берьюлы берничә газны күзәтә алган тулы автоматик санлы интеллектуаль газ сенсорларын эшләп чыгаралар. Күптән түгел Кытай Фән һәм Технология Университетының Янгынга каршы фәннәр дәүләт лабораториясеннән доцент И ianзянцинның тикшеренү төркеме тарафыннан эшләнгән химик каршылык-потенциаль типтагы күптөрле сенсор бу тенденциянең типик вәкиле. Бу сенсор өч үлчәмле ачыклауны һәм күп газларны һәм янгын характеристикаларын бер җайланма 59 белән төгәл ачыклый.
Арризация һәм алгоритм оптимизациясе дә арта бара. Бер газ сенсорының киң спектрлы җавап проблемасы аркасында, бер үк вакытта берничә газ булганда, ул комачаулый. Массив формалаштыру өчен берничә газ сенсорын куллану танып белү сәләтен яхшырту өчен эффектив чишелешкә әйләнде. Ачыкланган газның үлчәмнәрен арттырып, сенсор массивы күбрәк сигналлар ала ала, бу күбрәк параметрларны бәяләү һәм хөкем итү һәм тану сәләтен күтәрү өчен уңайлы. Ләкин, массивдагы сенсорлар саны арта барган саен, мәгълүмат эшкәртү катлаулылыгы да арта. Шуңа күрә сенсор массивын оптимизацияләү аеруча мөһим. Массив оптимизациядә корреляция коэффициенты һәм кластер анализы кебек ысуллар киң кулланыла, шул ук вакытта төп компонент анализы (PCA) һәм ясалма нейрон челтәр (ANN) кебек газ тану алгоритмнары сенсорларның үрнәк тану сәләтен шактый арттырдылар.
Таблица: Газ сенсорларының төп төрләрен чагыштыру
Сенсор тибы, эш принцибы, өстенлекләр һәм кимчелекләр, типик гомер озынлыгы
Ярымүткәргеч тибындагы газ adsorption ярымүткәргечләрнең каршылыгын үзгәртүдә аз бәягә ия, тиз реакция, начар сайлап алу, һәм 2-3 ел температура һәм дымлылыкка бик нык тәэсир итә.
Электрохимик газ токны чыгару өчен REDOX реакцияләрен кичерә, яхшы сайлап алу һәм югары сизгерлек. Ләкин, электролитның чикләнгән киеме һәм 1-2 ел гомере бар (сыек электролит өчен).
Каталитик яну төре янучан газ яну температураның үзгәрүенә китерә. Ул махсус янып торган газны ачыклау өчен эшләнгән һәм якынча өч ел дәвамында янып торган газ өчен кулланыла
Инфракызыл газлар дулкын озынлыгының инфракызыл нурын сеңдерүдә югары төгәллеккә ия, агулануга китермиләр, ләкин 5-10 ел эчендә кыйммәт һәм чагыштырмача зур күләмдә.
ВОКларны газ молекулаларын ачыклау өчен фотоионизация (PID) ультрафиолет фотоизациясе югары сизгерлеккә ия һәм кушылмалар төрләрен 3-5 ел эчендә аера алмый.
Әйтергә кирәк, газ сенсоры технологиясе зур уңышларга ирешсә дә, ул кайбер уртак проблемалар белән очраша. Сенсорларның гомер озынлыгы кайбер өлкәләрдә куллануны чикли. Мәсәлән, ярымүткәргеч сенсорларның гомер озынлыгы якынча 2 елдан 3 елга, электрохимик газ сенсорларының электролит югалуы аркасында якынча 1 елдан 2 елга кадәр, ә каты электролит электрохимик сенсорларның гомере 5 елга җитә ала. Моннан тыш, дрифт проблемалары (сенсор реакциясенең үзгәрүе) һәм эзлеклелек проблемалары (бер үк партиядәге сенсорлар арасындагы эш аермалары) шулай ук газ сенсорларының киң кулланылышын чикләүче мөһим факторлар. Бу сорауларга җавап итеп, тикшерүчеләр, бер яктан, газга сизгер материалларны һәм җитештерү процессларын яхшыртырга әзер, икенче яктан, алдынгы мәгълүмат эшкәртү алгоритмнарын эшләп, сенсор дрифтының үлчәү нәтиҗәләренә тәэсирен компенсациялиләр яки бастыралар.
Газ сенсорларының диверсификацияләнгән куллану сценарийлары
Газ сенсоры технологиясе социаль тормышның һәр өлкәсенә үтеп керде. Аны куллану сценарийлары традицион сәнәгать куркынычсызлыгын мониторинглау өлкәсеннән узып киттеләр һәм тиз арада медицина сәламәтлеге, әйләнә-тирә мохит мониторингы, акыллы йорт, азык-төлек куркынычсызлыгы кебек киң таралдылар. Диверсификацияләнгән кушымталарның бу тенденциясе технологик прогресс китергән мөмкинлекләрне генә түгел, ә газ табу өчен үсә барган социаль ихтыяҗны да гәүдәләндерә.
Сәнәгать куркынычсызлыгы һәм куркыныч газ мониторингы
Сәнәгать куркынычсызлыгы өлкәсендә газ сенсорлары алыштыргысыз роль уйный, аеруча химия инженериясе, нефть, тау кебек куркыныч тармакларда. Кытайның "Куркыныч химик матдәләр җитештерүнең 14-нче бишьеллык планы" ачыктан-ачык химия сәнәгать паркларыннан агулы һәм зарарлы газлар өчен комплекслы мониторинг һәм иртә кисәтү системасын булдыруны һәм интеллектуаль риск белән идарә итү платформаларын төзүне таләп итә. "Индустриаль Интернет Плюс Эш Куркынычсызлыгы Планы" шулай ук паркларны реаль вакыттагы мониторингка һәм газ агып чыгу кебек куркынычларга координацияләнгән реакциягә ирешү өчен әйберләр сенсорларын һәм ЯИ анализ платформаларын урнаштырырга өнди. Бу политик юнәлешләр сәнәгать куркынычсызлыгы өлкәсендә газ сенсорларын куллануны бик алга этәрделәр.
Хәзерге сәнәгать газын мониторинглау системалары төрле техник маршрутлар уйлап таптылар. Газ болытын күзаллау технологиясе газ массаларын визуаль рәвештә газ массаларын визуальләштерә, рәсемдәге пиксель соры дәрәҗәләрнең үзгәрүе. Аны ачыклау мөмкинлеге агып чыккан газның концентрациясе һәм күләме, фон температурасы аермасы, мониторинг дистанциясе кебек факторлар белән бәйле. Фурье трансформацион инфра-кызыл спектроскопия технологиясе сыйфатлы һәм ярым санлы рәвештә 500 дән артык газ төрен күзәтә ала, шул исәптән органик, органик, агулы һәм зарарлы, һәм бер үк вакытта 30 төр газны сканерлый ала. Бу химия сәнәгать паркларында газ мониторингының катлаулы таләпләренә туры килә. Бу алдынгы технологияләр, традицион газ сенсорлары белән берләшкәндә, күп дәрәҗәдәге сәнәгать газы куркынычсызлыгын күзәтү челтәрен формалаштыралар.
Конкрет тормышка ашыру дәрәҗәсендә, сәнәгать газын мониторинглау системалары милли һәм халыкара стандартлар сериясен үтәргә тиеш. Кытайның "Нефть химиясе сәнәгатендә янып торган һәм токсик газларны ачыклау һәм сигнализацияләү өчен проектлау стандарты" GB 50493-2019 һәм "Куркыныч химик чыганакларның куркынычсызлык чыганакларын мониторинглау өчен гомуми техник спецификация" AQ 3035-2010 сәнәгать газын мониторинглау өчен техник спецификацияләр бирә. Операцияләр һәм һавада зарарлы газлар концентрациясенең 610 дәрәҗәсеннән түбән булуын тәэмин итү. NFPA 72 һәм NFPA 54 кебек NFPA (АКШның Милли Янгыннан саклау Ассоциациясе) стандартлары янып торган газларны һәм агулы газларны табу өчен махсус таләпләр куялар.
Медицина сәламәтлеге һәм авырулар диагнозы
Медицина һәм сәламәтлек өлкәсе газ сенсорлары өчен иң перспектив куллану базарларының берсенә әверелә. Кеше организмының чыгарылган газында сәламәтлек шартлары белән бәйле күп санлы биомарклар бар. Бу биомаркларны ачыклап, иртә тикшерү һәм авыруларны өзлексез мониторинглау мөмкин. Чжэцзян лабораториясенең супер кабул итү тикшеренү үзәгеннән доктор Ван Ди командасы эшләгән кул сулышы ацетонны ачыклау җайланмасы - бу кушымтаның типик вәкиле. Бу җайланма газга сизгер материалларның төс үзгәрүен ачыклап, кеше тибындагы сулыштагы ацетон күләмен үлчәү өчен колориметрик технология маршрутын куллана, шуның белән 1-нче типтагы диабетны тиз һәм авыртмаслык ачыклауга ирешә.
Кеше организмында инсулин дәрәҗәсе түбән булганда, ул глюкозаны энергиягә әйләндерә алмый һәм аның урынына майны тарката алмый. Май бүленгәннән соң продуктларның берсе буларак, ацетон организмнан сулыш алу аша чыгарыла. Доктор Ван Ди аңлатты 1. Традицион кан анализлары белән чагыштырганда, бу сулышны тикшерү ысулы яхшырак диагностика һәм терапевтик тәҗрибә тәкъдим итә. Моннан тыш, коллектив “көндәлек чыгарылыш” пач ацетон сенсорын эшләп чыгара. Бу арзан бәяле киемле җайланма тәүлек әйләнәсендә тиредән чыккан ацетон газын автоматик рәвештә үлчәя ала. Киләчәктә ясалма интеллект технологиясе белән берләшкәндә, ул шикәр диабетына диагностикалау, мониторинглау һәм дарулар белән идарә итүдә булыша ала.
Диабеттан кала, газ сенсорлары хроник авырулар белән идарә итүдә һәм сулыш авыруларын мониторинглауда зур потенциалны күрсәтәләр. Углерод газының концентрация сызыгы пациентларның үпкә вентиляция торышын бәяләү өчен мөһим нигез булып тора, ә кайбер газ маркерларының концентрация кәкреләре хроник авыруларның үсеш тенденциясен чагылдыра. Традицион рәвештә, бу мәгълүматларны аңлату медицина персоналының катнашуын таләп итә. Ләкин, ясалма интеллект технологиясен көчәйтү белән, интеллектуаль газ сенсорлары газларны ачыклый һәм кәкреләр ясый алмый, шулай ук авырулар үсеш дәрәҗәсен дә билгели, медицина персоналына басымны киметә.
Сәламәтлекне киеп була торган җайланмалар өлкәсендә газ сенсорларын куллану әле башлангыч этапта, ләкин перспективалары киң. Zhuhai Gree Электр җиһазлары тикшерүчеләре күрсәткәнчә, көнкүреш техникасы авыруларны диагностикалау функцияләре булган медицина җайланмаларыннан аерылып торсалар да, көнкүрешнең сәламәтлеген мониторинглау өлкәсендә газ сенсоры массивлары аз чыгымлы, инвазив булмаган һәм миниатюризация кебек өстенлекләргә ия, бу аларны көнкүреш техникасында, мәсәлән, авиатөзелеш мониторингы һәм акыллы туалетларда ярдәм итәчәк. Өй сәламәтлегенә ихтыяҗ арту белән, көнкүреш техникасы аша кеше сәламәтлегенең торышын күзәтү акыллы йортлар үсеше өчен мөһим юнәлешкә әйләнәчәк.
Әйләнә-тирә мохит мониторингы һәм пычрануны профилактикалау
Экологик мониторинг - газ сенсорлары иң киң кулланыла торган өлкәләрнең берсе. Әйләнә-тирә мохитне саклауга басым арта барган саен, атмосферадагы төрле пычраткыч матдәләргә мониторинг таләбе көннән-көн арта. Газ сенсорлары углерод газы, күкерт газы һәм озон кебек зарарлы газларны ачыклый, экологик һава сыйфатын күзәтү өчен эффектив корал бирә.
Британия газ калкан компаниясенең UGT-E4 электрохимик газ сенсоры әйләнә-тирә мохит мониторингы өлкәсендәге продукт. Ул атмосферадагы пычраткыч матдәләрне төгәл үлчәя ала һәм әйләнә-тирә мохитне саклау бүлекләренә вакытында һәм төгәл ярдәм күрсәтә ала. Бу сенсор, заманча информацион технологияләр белән интеграция ярдәмендә, дистанцион мониторинг, мәгълүмат йөкләү, акыллы сигнализация кебек функцияләргә иреште, газ табуның эффективлыгын һәм уңайлылыгын сизелерлек арттырды. Кулланучылар газ концентрациясенең үзгәрүен теләсә кайсы вакытта һәм теләсә кайда кәрәзле телефоннары яки компьютерлары аша күзәтә алалар, әйләнә-тирә мохит белән идарә итү һәм сәясәт кабул итү өчен фәнни нигез бирәләр.
Эчке һава сыйфатын мониторинглау ягыннан газ сенсорлары да мөһим роль уйныйлар. Европа Стандартлаштыру Комитеты (EN) чыгарган EN 45544 стандарты махсус эчке һава сыйфатын сынау өчен һәм 610 төрле зарарлы газлар өчен сынау таләпләрен үз эченә ала. Базардагы гомуми углерод газы сенсорлары, формальдегид сенсорлары һ.б. гражданнар резиденцияләрендә, коммерция биналарында һәм җәмәгать күңел ачу урыннарында киң кулланыла, кешеләргә сәламәт һәм уңайлы шартлар тудырырга булыша. Бигрәк тә COVID-19 пандемиясе вакытында, эчке вентиляция һәм һава сыйфаты моңарчы күрелмәгән игътибарга лаек булды, алга таба сенсор технологияләрен үстерүгә һәм куллануга ярдәм итә.
Углерод чыгаруны мониторинглау - газ сенсорларының куллану юнәлеше. Глобаль углерод битарафлыгы фонында углерод газы кебек парник газларын төгәл күзәтү аеруча мөһим булды. Инфракызыл углерод газы сенсорларының югары төгәллеге, яхшы сайлануы һәм озак хезмәт итүе аркасында бу өлкәдә уникаль өстенлекләре бар. "Химия индустриаль паркларында интеллектуаль куркынычсызлык рискларын контрольдә тоту платформалары төзү өчен кулланма" Кытайда янып торган / агулы газ мониторингы һәм агып чыгу чыганагын анализлау мәҗбүри төзелеш эчтәлеге итеп күрсәтте, бу әйләнә-тирә мохитне саклау өлкәсендә газ мониторингының политик дәрәҗәсен күрсәтә.
Акыллы өй һәм азык-төлек куркынычсызлыгы
Акыллы йорт - газ сенсорлары өчен кулланучылар өчен иң перспектив базар. Хәзерге вакытта газ сенсорлары, нигездә, һава чистарткыч һәм саф кондиционер кебек көнкүреш техникасында кулланыла. Ләкин, сенсор массивлары һәм акыллы алгоритмнар кертү белән, аларны саклау, пешерү, сәламәтлекне мониторинглау кебек сценарийларда куллану потенциалы әкренләп кулланыла.
Азыкны саклау ягыннан, газ сенсорлары азыкның яңарышын ачыклау өчен, саклау вакытында азык-төлек чыгарган күңелсез исләрне күзәтә ала. Соңгы тикшеренүләр күрсәткәнчә, ис концентрациясен күзәтү өчен бер сенсор кулланыламы, яисә газ сенсоры массивы азыкның яңалыгын ачыклау өчен үрнәк тану ысуллары белән кулланылганмы, яхшы эффектларга ирешелгән. Ләкин, суыткычны куллану сценарийларының катлаулылыгы аркасында (мәсәлән, ишекләрне ачу һәм ябу, компрессорларны башлау һәм туктату, эчке һава әйләнеше һ.б.), шулай ук азык ингредиентларыннан төрле үзгәрүчән газларның үзара тәэсире аркасында, азыкның яңарышын билгеләү төгәллеген яхшырту өчен урын бар.
Пешерү кушымталары газ сенсорлары өчен тагын бер мөһим сценарий. Пешерү процессында җитештерелгән йөзләгән газ кушылмалары бар, алар арасында кисәкчәләр матдәсе, алканнар, хуш исле кушылмалар, альдегидлар, кетоннар, спиртлар, алкеннар һәм башка үзгәрүчән органик кушылмалар бар. Мондый катлаулы шартларда газ сенсоры массивлары бер сенсорларга караганда ачык өстенлекләрне күрсәтәләр. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, газ сенсоры массивлары шәхси тәменә нигезләнеп ризыкның пешерү торышын билгеләр өчен, яки кулланучыларга пешерү гадәтләрен регуляр рәвештә хәбәр итү өчен ярдәмче диета мониторингы коралы буларак кулланылырга мөмкин. Ләкин, югары температура, пешерү төтене һәм су парлары кебек пешерү мохите факторлары сенсорны "агуланырга" мөмкин, бу чишелергә тиешле техник проблема.
Азык-төлек куркынычсызлыгы өлкәсендә Ван Ди командасының тикшеренүләре газ сенсорларының куллану бәясен күрсәтте. Алар "кечкенә кәрәзле телефон плагины белән бер үк вакытта дистәләгән газны ачыклау" максатын куялар, һәм азык-төлек куркынычсызлыгы турында мәгълүматны җиңел бирергә әзер. Бу югары интеграль массив олфабрик җайланмасы азыктагы үзгәрүчән компонентларны ачыклый, азыкның яңалыгын һәм куркынычсызлыгын билгели һәм кулланучылар өчен реаль вакытта сылтамалар бирә ала.
Таблица: Төрле куллану өлкәләрендә газ сенсорларының төп ачыклау объектлары һәм техник үзенчәлекләре
Куллану кырлары, төп ачыклау объектлары, гадәттә кулланыла торган сенсор төрләре, техник проблемалар, үсеш тенденцияләре
Сәнәгать куркынычсызлыгы яну газы, агулы газ катализатор яну тибы, электрохимик тип, әйләнә-тирә мохиткә толерантлык күп газлы синхрон мониторинг, агып чыгу чыганагын эзләү
Медицина һәм сәламәтлек ацетоны, CO₂, VOC ярымүткәргеч тибы, колориметрик төр сайлап алу һәм сизгерлек, киемле һәм акыллы диагноз
Озак вакытлы тотрыклылык челтәре урнаштыру һәм инфра-кызыл һәм электрохимик формалардагы һаваны пычратучы һәм парник газларын экологик мониторинглау өчен реаль вакытта мәгълүмат тапшыру.
Акыллы өй ризыгы үзгәрүчән газ, төтен ярымүткәргеч пешерү, PID анти-интерфейс мөмкинлеге
Зинһар, Honde Technology Co., LTD белән элемтәгә керегез.
Email: info@hondetech.com
Компания сайты:www.hondetechco.com
Телефон: + 86-15210548582
Пост вакыты: 11-2025 июнь