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摘要:飛速發(fā)展的社會經(jīng)濟體系豐富了數(shù)字電子技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的全面應(yīng)用,更為現(xiàn)代居民生活與工作提供了扎實的基礎(chǔ)與操作前提。特別在近幾年,因為生活環(huán)境中存在含有毒氣體超標的居住問題,使得居民身心健康受到嚴重影響同時更延誤了城市環(huán)保發(fā)展的實施,故而數(shù)字電子技術(shù)作為檢測裝置的應(yīng)用控制條件為基礎(chǔ)走進了千家萬戶的生活,為居住環(huán)境提供了強有力的檢測憑證。與此同時,工業(yè)排放有毒氣體的問題也具備了非常完善準確的監(jiān)測手段,確保生態(tài)環(huán)境不會遭受更深刻的危害同時,也貼合了我國可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)理念,對有毒氣體的監(jiān)測和監(jiān)控事業(yè)有非常重要的促進意義。本文將依據(jù)數(shù)字電子技術(shù)的特性和優(yōu)勢出發(fā),針對工業(yè)與生活有毒氣體問題進行深刻探討,并以論述數(shù)字電子技術(shù)在有毒氣體檢測裝置中應(yīng)用的意義與延伸的可能性。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);有毒氣體;檢測裝置;應(yīng)用
1數(shù)字電子技術(shù)對有毒氣體檢測裝置使用的意義
我國社會經(jīng)濟的發(fā)展理論建立在傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上,依靠著建材與重工業(yè)才塑造了我國如今經(jīng)濟發(fā)達的局面,使得我國綜合經(jīng)濟與制造水準在國際上具備相應(yīng)的競爭力,更使得我國居民全體生活水準具備了步入小康的前提,從國力資源的發(fā)展來看是具備積極效益的。但也正因為如此,長時間的重工業(yè)與建材消耗燃燒,促使我國民眾生活的環(huán)境問題日益加劇,其中有關(guān)于苯、甲醛、一氧化碳與二氧化硫等有毒氣體的泛濫也被越來越多學(xué)者與民眾重視起來,促使生活與工作環(huán)境安全的相關(guān)論題滲透入生活質(zhì)量的前提標準中。其次,在我國現(xiàn)如今秉承著可持續(xù)發(fā)展觀念的發(fā)展前提中,違規(guī)重工業(yè)有毒氣體排放指標一直沒有完全的測量標準,這導(dǎo)致重工業(yè)非法分子利用此漏洞節(jié)省開支并牟利同時,更使得城市居民生活環(huán)境質(zhì)量日益下降,并引起國民身體素質(zhì)整體下滑趨勢;再者建材的非正規(guī)生產(chǎn)與檢測,導(dǎo)致居民環(huán)境裝修被有毒氣體充斥,使得室內(nèi)環(huán)境嚴重侵害了居民的生命財產(chǎn)安全,更有甚者濃度超標會引起居民身體不適并導(dǎo)致癌癥隱患潛藏在身體內(nèi)。故而,如何有效甄別當前環(huán)境是否滿足居民生活與生產(chǎn)的需要,應(yīng)該從具體的監(jiān)測裝置開始實施,在確保了居民生活環(huán)境的安全性同時,更為工業(yè)發(fā)展的資源消耗敲響警鐘,從而針對重工業(yè)有毒氣體排放有了確切的測量標準,確保不會再繼續(xù)深化環(huán)境對人類身體影響的問題。根據(jù)以上有毒氣體檢測裝置的廣泛性分析,針對數(shù)字電子技術(shù)的使用意義自然不言而喻,一方面促進了有毒氣體檢測裝置的細致規(guī)范化,使得環(huán)境測量數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定細致同時,更針對工業(yè)有毒氣體排放有了確切的測量標準,對我國環(huán)境保護相關(guān)法規(guī)有積極的促進作用;另一方面則可以將裝置運用到科學(xué)領(lǐng)域,依據(jù)細致的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)操作,為我國環(huán)境保護科學(xué)提供了強有力的依據(jù),為促進環(huán)境有效發(fā)展提供了準確的信息變化統(tǒng)計。所以,將數(shù)字電子技術(shù)融入到有毒氣體檢測裝置中是科技的必然發(fā)展趨勢,也是我國群眾對于居住環(huán)境問題擔憂的一個有效解決手段,充分發(fā)揮測量優(yōu)勢,將準確的數(shù)據(jù)與信息作為憑據(jù),才能夠令居民權(quán)益得到了有力保障,摒棄相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不利發(fā)展趨勢。
2各類檢測技術(shù)的應(yīng)用分析
伴隨著國際信息化的普遍,我國電子科學(xué)和自動化工業(yè)水平也在穩(wěn)步提升,促使相關(guān)延伸的領(lǐng)域擴展到了自動檢測與系統(tǒng)控制中,并針對我國居民生活水平有了一定科技化普及作用,將科學(xué)成果真正運用到日常,滿足了當前社會穩(wěn)步發(fā)展的前提。故而有毒氣體檢測方式也從傳統(tǒng)的西方載體催化燃燒式、熱導(dǎo)式和光干涉式三種有所延伸,將數(shù)字電子技術(shù)徹底融入其中獲取更加確切的數(shù)據(jù)信息,并促進了先進產(chǎn)業(yè)的持續(xù)利用發(fā)展,避免估算數(shù)據(jù)失誤引起環(huán)境問題的惡化。
2.1載體催化燃燒式
此種檢測方式,是根據(jù)對應(yīng)環(huán)境內(nèi)有毒氣體的濃度檢測來進行預(yù)估,因為其線性與穩(wěn)定性相較于其他檢測手段具備一定優(yōu)勢,故而被較多的運用在危險場所進行氣體濃度測量,只是相對應(yīng)傳感器元件易出現(xiàn)中毒催化影響,促使使用壽命減短并影響測量的穩(wěn)定性,最終也導(dǎo)致材料的大量消耗與場所的二次污染。
2.2熱導(dǎo)式
此種檢測方式是根據(jù)氣敏材料與不同氣體的導(dǎo)熱系數(shù)差異進行分析,在特定場合內(nèi)進行多次多頻率的熱量傳導(dǎo)實驗,并以正規(guī)空氣指標作為規(guī)范憑據(jù),從而通過導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)熱轉(zhuǎn)換能力的誤差進行推理演算,得出相對有毒氣體的相對比例進行估算,以實現(xiàn)有毒氣體的檢測統(tǒng)計。只是估算手段與長時間溫度變化會導(dǎo)致氣敏材料自身受到影響,促使材料浪費并且得出的數(shù)據(jù)較為模糊,無法作為有效的衡量依據(jù)約束當前工業(yè)有毒氣體排放的保準使用。
2.3光干涉式
此種檢測方法依據(jù)不同氣體不同濃度對于光有所干涉的作用,進行光路系統(tǒng)特殊處理并計算折射率得出相關(guān)氣體的比例成分,以此進行有毒氣體的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析。相比較前兩種有毒氣體測量的手段,光干涉式具備相關(guān)儀器進行測量評估,并且在材料的損耗與環(huán)境污染中有較為優(yōu)異的表現(xiàn),針對折射率的計算與系統(tǒng)有毒氣體混合的分配比例更具備解析的基本前提,通過光干涉的條紋波動變化更細致的確定有毒氣體參數(shù),與此同時具備了測量范圍和使用壽命上的優(yōu)勢。但即便如此,檢測設(shè)備體積龐大、監(jiān)測儀器造價高昂,監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠直觀的現(xiàn)狀都成了它確切發(fā)展的絆腳石,導(dǎo)致檢測環(huán)境有所限制,綜合實用性無法滿足當前社會的需求。
3在有毒氣體檢測裝置中數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用于與前景
3.1電化學(xué)傳感器的應(yīng)用
根據(jù)以上檢測技術(shù)的對比,檢測裝置使用電極型電化學(xué)傳感器有很多優(yōu)勢,該傳感器的結(jié)構(gòu)中包括工作電極和活性輔助電極。輔助電極發(fā)出的信號用于溫度補償,可增強整個傳感器的選擇性。傳感器響應(yīng)值和空氣中的甲醛等濃度成正比來測定有毒氣體的濃度,也可以結(jié)合模式識別技術(shù)和微處理機技術(shù)來提高氣體檢測器件的選擇性和測量精度。但目前為止仍舊有一些特殊問題需要改善和進步,例如電化學(xué)傳感器現(xiàn)有技術(shù)中電源的使用還停留在笨重的多模組電源,使得特殊場合的監(jiān)測相對布置麻煩且運輸困難。若能夠可采取特制的單電源模式進行供電,一方面促進檢測現(xiàn)場方便攜帶運輸,另一方面有可以滿足居民等狹小空間針對與電化學(xué)傳感器裝置的運用,使之快速得到氣體含量的相關(guān)數(shù)據(jù),避免傳統(tǒng)測量技術(shù)造成了房間污染與效率低下情況。同樣借助數(shù)字電子技術(shù)可以將單片機等器件合理進行運用,將檢測的數(shù)據(jù)化收集手段豐富,從而促進我國智能化時代的普及發(fā)展。
3.2半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用
采用金屬半導(dǎo)體氧化物制作形成的氣體傳感器稱為半導(dǎo)體傳感器,主要是利用氧化物和檢測氣體的相互作用產(chǎn)生吸附和反應(yīng),引起以載流子運動作為特征的電導(dǎo)率或者是表面電位變化等。半導(dǎo)體傳感器不但能夠檢測濃度較高的可燃性氣體,同時還能用來檢測PPM級別的有毒氣體。根據(jù)傳感元件的溫度能夠選擇檢測氣體。半導(dǎo)體傳感器的基本原理決定了其能夠在較廣的范圍內(nèi)使用,相同半導(dǎo)體傳感器對于多種氣體具有良好響應(yīng),同時也能夠檢測到鹵代烴物質(zhì)。半導(dǎo)體傳感器具有著非選擇性的基本特性,在某些特殊環(huán)境較為適用,半導(dǎo)體傳感器能夠有效判斷出環(huán)境中的非正常氣體。該種檢測儀器的缺陷是無法準確解釋讀數(shù),主要是因為半導(dǎo)體傳感器容易受到濕度的影響。當濕度增加時半導(dǎo)體傳感器電導(dǎo)和輸出增加,當濕度降低時則半導(dǎo)體傳感器電導(dǎo)和輸出降低,在極端地濕度環(huán)境下半導(dǎo)體傳感器無法響應(yīng)目標氣體。除此之外,半導(dǎo)體傳感器的理想線性范圍相對較窄,在理想范圍內(nèi)能夠準確檢測到目標氣體濃度,但是超過理想線性范圍時則無法準確反映目標氣體濃度。半導(dǎo)體傳感器能夠根據(jù)溫度來選擇目標氣體,其中溫度對半導(dǎo)體傳感器數(shù)值的準確度也具有一定影響。故而根據(jù)現(xiàn)有缺陷進行改善,將半導(dǎo)體傳感器的材料和技術(shù)進行多范圍的延伸,促使傳感器本身具備低電壓、低功耗和節(jié)能的優(yōu)秀特點,同時將便攜性有所提升,促使居民環(huán)境能夠提高接納能力,并采取相應(yīng)有效的防潮抗?jié)B材料進行傳感器的維護,避免出現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)誤差,更簡化了系統(tǒng)在監(jiān)測有毒氣體的環(huán)境的操作步驟,從而實現(xiàn)住戶和工業(yè)監(jiān)測中便攜帶、易操作、維護工作簡單輕松與穩(wěn)定性能強的綜合要素。
結(jié)束語
數(shù)字電子技術(shù)在有毒氣體環(huán)境監(jiān)測裝置中的應(yīng)用,對我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展觀念有積極的促進作用,同時也能夠依據(jù)準確數(shù)據(jù)對我國法規(guī)與工業(yè)廢氣排放有更加嚴格的規(guī)定,不但滿足了我國居民最基本的生活環(huán)境標準,更促使科學(xué)化研究有了準確度量單位,從而跟隨社會經(jīng)濟發(fā)展的腳步持續(xù)深化,為當前社會環(huán)境建設(shè)提供強有力的幫助。
參考文獻
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作者:苗雅男 單位:四川工商學(xué)院電子信息工程學(xué)院