電子鼻可實(shí)時地監(jiān)測特定位置的氣味狀況電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖案來識別氣味的電子系統(tǒng),它可以在幾小時、幾天甚至數(shù)月的時間內(nèi)連續(xù)地、實(shí)時地監(jiān)測特定位置的氣味狀況。
電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號處理系統(tǒng)三種功能器件組成。電子鼻識別氣味的主要機(jī)理是在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度,例如,一號氣體可在某個傳感器上產(chǎn)生高響應(yīng),而對其他傳感器則是低響應(yīng),同樣,二號氣體產(chǎn)生高響應(yīng)的傳感器對一號氣體則不敏感,歸根結(jié)底,整個傳感器陣列對不同氣體的響應(yīng)圖案是不同的,正是這種區(qū)別,才使系統(tǒng)能根據(jù)傳感器的響應(yīng)圖案來識別氣味。
電子鼻的類型很多,其典型的工作程式是:首先,利用真空泵把空氣取樣吸取至裝有電子傳感器陣列的小容器室中。接著,取樣操作單元把已初始化的傳感器陣列暴露到氣味體中,當(dāng)揮發(fā)性化合物(voc)與傳感器活性材料表面相接觸時,就產(chǎn)生瞬時響應(yīng)。
電子鼻這種響應(yīng)被記錄并傳送到信號處理單元進(jìn)行分析,與數(shù)據(jù)庫中存儲的大量voc圖案進(jìn)行比較、鑒別,以確定氣味類型。
后,要用酒精蒸氣“沖洗”傳感器活性材料表面以去除測畢的氣味混合物。在進(jìn)入下一輪新的測量之前,傳感器仍要再次實(shí)行初始化(即工作之間,每個傳感器都需用干燥氣或某些其它參考?xì)怏w進(jìn)行清洗,以達(dá)到基準(zhǔn)狀態(tài))。
被測氣味作用的時間稱為傳感器陣列的“響應(yīng)時間”,清除過程和參考?xì)怏w作用的初始化過程所花的時間稱為“恢復(fù)時間”。
在電子鼻系統(tǒng)中,氣體傳感器陣列是關(guān)鍵因素。除基本的氣相色譜(gc)分析法以外,電子鼻傳感器的主要類型還有導(dǎo)電型傳感器、壓電類傳感器、場效應(yīng)傳感器、光纖傳感器等。
電子鼻導(dǎo)電性傳感器的基本特點(diǎn)是,其置于揮發(fā)性化合物(voc)時的響應(yīng)形式是電阻值發(fā)生變化。導(dǎo)電性傳感器又分為金屬氧化物傳感器和聚合物傳感器兩大類。