მრავალსფეროიანი აპლიკაციები სამრეწველო უსაფრთხოებიდან ჯანმრთელობის მენეჯმენტამდე

ისეთი ტექნოლოგიების სწრაფი განვითარებით, როგორიცაა ნივთების ინტერნეტი და ხელოვნური ინტელექტი, გაზის სენსორები, მნიშვნელოვანი სენსორული მოწყობილობა, რომელიც ცნობილია როგორც „ხუთი ელექტრული გრძნობა“, უპრეცედენტო განვითარების შესაძლებლობებს იყენებს. სამრეწველო ტოქსიკური და მავნე აირების საწყისი მონიტორინგიდან დაწყებული სამედიცინო დიაგნოსტიკაში, ჭკვიან სახლში, გარემოს მონიტორინგსა და სხვა სფეროებში ფართო გამოყენებით დამთავრებული, გაზის სენსორების ტექნოლოგია ღრმა ტრანსფორმაციას განიცდის ერთი ფუნქციიდან ინტელექტამდე, მინიატურიზაციასა და მრავალგანზომილებიანობამდე. ეს სტატია ყოვლისმომცველად გააანალიზებს გაზის სენსორების ტექნიკურ მახასიათებლებს, უახლეს კვლევით პროგრესს და გლობალურ გამოყენების სტატუსს, განსაკუთრებული ყურადღება გამახვილდება გაზის მონიტორინგის სფეროში განვითარების ტენდენციებზე ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა ჩინეთი და შეერთებული შტატები.

გაზის სენსორების ტექნიკური მახასიათებლები და განვითარების ტენდენციები

როგორც გადამყვანი, რომელიც კონკრეტული აირის მოცულობით ფრაქციას შესაბამის ელექტრულ სიგნალად გარდაქმნის, გაზის სენსორი თანამედროვე სენსორული ტექნოლოგიების შეუცვლელ და მნიშვნელოვან კომპონენტად იქცა. ამ ტიპის აღჭურვილობა გაზის ნიმუშებს დეტექტორული თავების მეშვეობით ამუშავებს, რაც, როგორც წესი, მოიცავს ისეთ ეტაპებს, როგორიცაა მინარევების და ხელისშემშლელი აირების ფილტრაცია, გაშრობა ან გაცივება და საბოლოოდ გაზის კონცენტრაციის ინფორმაციის გაზომვად ელექტრულ სიგნალებად გარდაქმნა. ამჟამად, ბაზარზე არსებობს გაზის სენსორების სხვადასხვა ტიპი, მათ შორის ნახევარგამტარული ტიპის, ელექტროქიმიური ტიპის, კატალიზური წვის ტიპის, ინფრაწითელი გაზის სენსორები და ფოტოიონიზაციის (PID) გაზის სენსორები და ა.შ. თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი მახასიათებლები და ფართოდ გამოიყენება სამოქალაქო, სამრეწველო და გარემოსდაცვითი ტესტირების სფეროებში.

სტაბილურობა და მგრძნობელობა გაზის სენსორების მუშაობის შეფასების ორი ძირითადი ინდიკატორია. სტაბილურობა გულისხმობს სენსორის ძირითადი რეაქციის მდგრადობას მისი მთელი მუშაობის განმავლობაში, რაც დამოკიდებულია ნულოვან და ინტერვალურ დრიფტზე. იდეალურ შემთხვევაში, მაღალი ხარისხის სენსორებისთვის უწყვეტი მუშაობის პირობებში, წლიური ნულოვანი დრიფტი უნდა იყოს 10%-ზე ნაკლები. მგრძნობელობა გულისხმობს სენსორის გამომავალი სიგნალის ცვლილების თანაფარდობას გაზომილი შემავალი სიგნალის ცვლილებასთან. სხვადასხვა ტიპის სენსორების მგრძნობელობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება, ძირითადად დამოკიდებულია მათ მიერ გამოყენებულ ტექნიკურ პრინციპებსა და მასალის შერჩევაზე. გარდა ამისა, სელექციურობა (ანუ ჯვარედინი მგრძნობელობა) და კოროზიისადმი მდგრადობა ასევე მნიშვნელოვანი პარამეტრებია გაზის სენსორების მუშაობის შესაფასებლად. პირველი განსაზღვრავს სენსორის ამოცნობის უნარს შერეული გაზის გარემოში, ხოლო მეორე დაკავშირებულია სენსორის ტოლერანტობასთან მაღალი კონცენტრაციის სამიზნე აირებში.

გაზის სენსორების ტექნოლოგიის ამჟამინდელი განვითარება რამდენიმე აშკარა ტენდენციას წარმოადგენს. უპირველეს ყოვლისა, ახალი მასალებისა და ახალი პროცესების კვლევა და განვითარება კვლავ გაღრმავდება. ტრადიციული ლითონის ოქსიდის ნახევარგამტარული მასალები, როგორიცაა ZnO, SiO₂, Fe₂O₃ და ა.შ., მომწიფდა. მკვლევარები ქიმიური მოდიფიკაციის მეთოდებით ახდენენ არსებული გაზის მიმართ მგრძნობიარე მასალების დოპირებას, მოდიფიცირებას და ზედაპირის მოდიფიცირებას და ამავდროულად აუმჯობესებენ აპკის ფორმირების პროცესს სენსორების სტაბილურობისა და სელექციურობის გასაზრდელად. ამასობაში, აქტიურად მიმდინარეობს ახალი მასალების, როგორიცაა კომპოზიტური და ჰიბრიდული ნახევარგამტარული გაზის მიმართ მგრძნობიარე მასალები და პოლიმერული გაზის მიმართ მგრძნობიარე მასალების შემუშავება. ეს მასალები ავლენენ უფრო მაღალ მგრძნობელობას, სელექციურობას და სტაბილურობას სხვადასხვა აირების მიმართ.

სენსორების ინტელექტი განვითარების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მიმართულებაა. ახალი მატერიალური ტექნოლოგიების, როგორიცაა ნანოტექნოლოგია და თხელი ფირის ტექნოლოგია, წარმატებით გამოყენების წყალობით, გაზის სენსორები სულ უფრო ინტეგრირებული და ინტელექტუალური ხდება. მულტიდისციპლინური ინტეგრირებული ტექნოლოგიების, როგორიცაა მიკრომექანიკური და მიკროელექტრონული ტექნოლოგია, კომპიუტერული ტექნოლოგია, სიგნალის დამუშავების ტექნოლოგია, სენსორული ტექნოლოგია და ხარვეზების დიაგნოსტიკის ტექნოლოგია, სრულად გამოყენებით, მკვლევარები ქმნიან სრულად ავტომატურ ციფრულ ინტელექტუალურ გაზის სენსორებს, რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად მრავალი აირის მონიტორინგი. ქიმიური წინააღმდეგობის პოტენციალის ტიპის მრავალცვლადიანი სენსორი, რომელიც ცოტა ხნის წინ შეიმუშავა ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის ხანძარსაწინააღმდეგო მეცნიერების სახელმწიფო ლაბორატორიის ასოცირებული პროფესორის, ი ჯიანქსინის კვლევითმა ჯგუფმა, ამ ტენდენციის ტიპურ წარმომადგენელს წარმოადგენს. ეს სენსორი ახორციელებს მრავალი აირის და ხანძრის მახასიათებლების სამგანზომილებიან აღმოჩენას და ზუსტ იდენტიფიკაციას ერთი მოწყობილობით 59.

მასივიზაცია და ალგორითმის ოპტიმიზაცია ასევე სულ უფრო მეტ ყურადღებას იპყრობს. ერთი გაზის სენსორის ფართო სპექტრის რეაგირების პრობლემის გამო, ის მიდრეკილია ჩარევისკენ, როდესაც ერთდროულად რამდენიმე აირი არსებობს. მასივის ფორმირებისთვის მრავალი გაზის სენსორის გამოყენება ამოცნობის უნარის გასაუმჯობესებლად ეფექტური გადაწყვეტა გახდა. აღმოჩენილი გაზის ზომების გაზრდით, სენსორულ მასივს შეუძლია მეტი სიგნალის მიღება, რაც ხელს უწყობს მეტი პარამეტრის შეფასებას და შეფასებისა და ამოცნობის უნარის გაუმჯობესებას. თუმცა, მასივში სენსორების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, მონაცემთა დამუშავების სირთულეც იზრდება. ამიტომ, სენსორული მასივის ოპტიმიზაცია განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. მასივის ოპტიმიზაციაში ფართოდ გამოიყენება ისეთი მეთოდები, როგორიცაა კორელაციის კოეფიციენტი და კლასტერული ანალიზი, ხოლო გაზის ამოცნობის ალგორითმებმა, როგორიცაა მთავარი კომპონენტების ანალიზი (PCA) და ხელოვნური ნეირონული ქსელი (ANN), მნიშვნელოვნად გააუმჯობესეს სენსორების ნიმუშების ამოცნობის უნარი.

ცხრილი: გაზის სენსორების ძირითადი ტიპების მუშაობის შედარება

სენსორის ტიპი, მუშაობის პრინციპი, უპირატესობები და ნაკლოვანებები, ტიპიური სიცოცხლის ხანგრძლივობა

ნახევარგამტარული ტიპის გაზის ადსორბციას აქვს დაბალი ღირებულება ნახევარგამტარების წინაღობის შეცვლისას, სწრაფი რეაგირება, ცუდი სელექციურობა და დიდ გავლენას ახდენს ტემპერატურა და ტენიანობა 2-3 წლის განმავლობაში.

ელექტროქიმიური აირი განიცდის რედოქს რეაქციებს დენის გენერირებისთვის, რომელსაც აქვს კარგი სელექციურობა და მაღალი მგრძნობელობა. თუმცა, ელექტროლიტს აქვს შეზღუდული ცვეთა და 1-2 წლიანი სიცოცხლის ხანგრძლივობა (თხევადი ელექტროლიტის შემთხვევაში).

კატალიზური წვის ტიპის აალებადი აირის წვა იწვევს ტემპერატურის ცვლილებებს. ის სპეციალურად შექმნილია აალებადი აირის აღმოსაჩენად და გამოიყენება მხოლოდ აალებადი აირის შემთხვევაში დაახლოებით სამი წლის განმავლობაში.

ინფრაწითელ აირებს აქვთ მაღალი სიზუსტე კონკრეტული ტალღის სიგრძის ინფრაწითელი სინათლის შთანთქმისას, არ იწვევენ მოწამვლას, მაგრამ აქვთ მაღალი ღირებულება და შედარებით დიდი მოცულობა 5-დან 10 წლამდე.

ფოტოიონიზაციის (PID) ულტრაიისფერი ფოტოიონიზაციის მეთოდით, რომელიც გამოიყენება VOC-ების გაზის მოლეკულების აღმოსაჩენად, ხასიათდება მაღალი მგრძნობელობით და ვერ ახერხებს ნაერთების ტიპების გარჩევას 3-დან 5 წლამდე.

აღსანიშნავია, რომ მიუხედავად იმისა, რომ გაზის სენსორების ტექნოლოგიამ მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა, ის მაინც აწყდება რამდენიმე საერთო გამოწვევას. სენსორების სიცოცხლის ხანგრძლივობა ზღუდავს მათ გამოყენებას გარკვეულ სფეროებში. მაგალითად, ნახევარგამტარული სენსორების სიცოცხლის ხანგრძლივობა დაახლოებით 2-დან 3 წლამდეა, ელექტროქიმიური გაზის სენსორების - დაახლოებით 1-დან 2 წლამდე ელექტროლიტების დაკარგვის გამო, ხოლო მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტური ელექტროქიმიური სენსორების - 5 წლამდე. გარდა ამისა, დრიფტის პრობლემები (სენსორის რეაგირების ცვლილებები დროთა განმავლობაში) და თანმიმდევრულობის პრობლემები (ერთი და იგივე პარტიის სენსორებს შორის მუშაობის განსხვავებები) ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორებია, რომლებიც ზღუდავს გაზის სენსორების ფართო გამოყენებას. ამ პრობლემების საპასუხოდ, მკვლევარები, ერთი მხრივ, ვალდებულნი არიან გააუმჯობესონ გაზის მიმართ მგრძნობიარე მასალები და წარმოების პროცესები, ხოლო მეორე მხრივ, ისინი კომპენსირებენ ან თრგუნავენ სენსორის დრიფტის გავლენას გაზომვის შედეგებზე მონაცემთა დამუშავების მოწინავე ალგორითმების შემუშავებით.

გაზის სენსორების მრავალფეროვანი გამოყენების სცენარები

გაზის სენსორების ტექნოლოგიამ საზოგადოებრივი ცხოვრების ყველა ასპექტი შეაღწია. მისი გამოყენების სცენარები დიდი ხანია სცილდება სამრეწველო უსაფრთხოების ტრადიციული მონიტორინგის ფარგლებს და სწრაფად ფართოვდება მრავალ სფეროში, როგორიცაა სამედიცინო ჯანმრთელობა, გარემოს მონიტორინგი, ჭკვიანი სახლი და სურსათის უვნებლობა. დივერსიფიცირებული გამოყენების ეს ტენდენცია არა მხოლოდ ასახავს ტექნოლოგიური პროგრესის მიერ მოტანილ შესაძლებლობებს, არამედ განასახიერებს გაზის დეტექციისადმი მზარდ სოციალურ მოთხოვნას.

სამრეწველო უსაფრთხოებისა და სახიფათო აირების მონიტორინგი

სამრეწველო უსაფრთხოების სფეროში გაზის სენსორები შეუცვლელ როლს ასრულებენ, განსაკუთრებით მაღალი რისკის მქონე ინდუსტრიებში, როგორიცაა ქიმიური ინჟინერია, ნავთობპროდუქტები და სამთო მოპოვება. ჩინეთის „საშიში ქიმიკატების უსაფრთხო წარმოების მე-14 ხუთწლიანი გეგმა“ აშკარად მოითხოვს ქიმიური ინდუსტრიული პარკებისგან, შექმნან ტოქსიკური და მავნე აირების ყოვლისმომცველი მონიტორინგისა და ადრეული გაფრთხილების სისტემა და ხელი შეუწყონ ინტელექტუალური რისკების კონტროლის პლატფორმების მშენებლობას. „სამრეწველო ინტერნეტი პლუს სამუშაო უსაფრთხოების სამოქმედო გეგმა“ ასევე მოუწოდებს პარკებს, განათავსონ ნივთების ინტერნეტის სენსორები და ხელოვნური ინტელექტის ანალიზის პლატფორმები, რათა მიაღწიონ რეალურ დროში მონიტორინგს და კოორდინირებულ რეაგირებას ისეთ რისკებზე, როგორიცაა გაზის გაჟონვა. ამ პოლიტიკურმა ორიენტაციებმა მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი გაზის სენსორების გამოყენებას სამრეწველო უსაფრთხოების სფეროში.

თანამედროვე სამრეწველო გაზის მონიტორინგის სისტემებმა შეიმუშავეს ტექნიკური გზების ფართო სპექტრი. გაზის ღრუბლის ვიზუალიზაციის ტექნოლოგია ვიზუალურად ასახავს გაზის გაჟონვას გაზის მასების ვიზუალურად წარმოდგენით, როგორც გამოსახულებაში პიქსელის ნაცრისფერი დონის ცვლილებები. მისი აღმოჩენის შესაძლებლობა დაკავშირებულია ისეთ ფაქტორებთან, როგორიცაა გაჟონილი გაზის კონცენტრაცია და მოცულობა, ფონური ტემპერატურის სხვაობა და მონიტორინგის მანძილი. ფურიეს გარდაქმნის ინფრაწითელი სპექტროსკოპიის ტექნოლოგიას შეუძლია ხარისხობრივად და ნახევრად რაოდენობრივად აკონტროლოს 500-ზე მეტი ტიპის აირების, მათ შორის არაორგანული, ორგანული, ტოქსიკური და მავნე აირების, და ერთდროულად სკანირება გაუკეთოს 30 ტიპის აირების. ის შესაფერისია ქიმიური ინდუსტრიული პარკების გაზის მონიტორინგის კომპლექსური მოთხოვნებისთვის. ეს მოწინავე ტექნოლოგიები, ტრადიციულ გაზის სენსორებთან შერწყმისას, ქმნის მრავალდონიან სამრეწველო გაზის უსაფრთხოების მონიტორინგის ქსელს.

კონკრეტულ დანერგვის დონეზე, სამრეწველო გაზის მონიტორინგის სისტემები უნდა შეესაბამებოდეს ეროვნული და საერთაშორისო სტანდარტების სერიას. ჩინეთის „ნავთოქიმიურ მრეწველობაში აალებადი და ტოქსიკური აირების აღმოჩენისა და განგაშის დიზაინის სტანდარტი“ GB 50493-2019 და „საშიში ქიმიკატების ძირითადი საფრთხის წყაროების უსაფრთხოების მონიტორინგის ზოგადი ტექნიკური სპეციფიკაცია“ AQ 3035-2010 ითვალისწინებს სამრეწველო გაზის მონიტორინგის ტექნიკურ სპეციფიკაციებს 26. საერთაშორისო დონეზე, OSHA-მ (აშშ-ის შრომის უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის ადმინისტრაცია) შეიმუშავა გაზის აღმოჩენის სტანდარტების სერია, რომელიც მოითხოვს გაზის აღმოჩენას შეზღუდული სივრცის ოპერაციებამდე და უზრუნველყოფს, რომ ჰაერში მავნე აირების კონცენტრაცია იყოს 610 უსაფრთხო დონეზე დაბალი. NFPA-ს (აშშ-ის ეროვნული ხანძარსაწინააღმდეგო დაცვის ასოციაციის) სტანდარტები, როგორიცაა NFPA 72 და NFPA 54, აწესებს კონკრეტულ მოთხოვნებს აალებადი აირების და ტოქსიკური აირების აღმოჩენისთვის 610.

სამედიცინო ჯანმრთელობა და დაავადების დიაგნოზი

მედიცინისა და ჯანდაცვის სფერო გაზის სენსორების ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ ბაზარად იქცევა. ადამიანის სხეულის ამოსუნთქული აირი შეიცავს ჯანმრთელობის მდგომარეობებთან დაკავშირებულ ბიომარკერების დიდ რაოდენობას. ამ ბიომარკერების აღმოჩენით შესაძლებელია დაავადებების ადრეული სკრინინგი და უწყვეტი მონიტორინგი. ამ გამოყენების ტიპურ წარმომადგენელს წარმოადგენს დოქტორ ვანგ დისთან ერთად ჟეჯიანგის ლაბორატორიის სუპერაღქმის კვლევითი ცენტრის გუნდის მიერ შემუშავებული ხელის სუნთქვის აცეტონის აღმომჩენი მოწყობილობა. ეს მოწყობილობა იყენებს კოლორიმეტრიულ ტექნოლოგიურ გზას ადამიანის ამოსუნთქულ სუნთქვაში აცეტონის შემცველობის გასაზომად, გაზის მიმართ მგრძნობიარე მასალების ფერის ცვლილების აღმოჩენით, რითაც მიიღწევა 1 ტიპის დიაბეტის სწრაფი და უმტკივნეულო გამოვლენა.

როდესაც ადამიანის ორგანიზმში ინსულინის დონე დაბალია, მას არ შეუძლია გლუკოზის ენერგიად გარდაქმნა და ცხიმის დაშლა. ცხიმის დაშლის ერთ-ერთი თანმდევი პროდუქტი, აცეტონი, ორგანიზმიდან სუნთქვის გზით გამოიყოფა. დოქტორმა ვანგ დიმ განმარტა 1. ტრადიციულ სისხლის ანალიზებთან შედარებით, სუნთქვის ტესტის ეს მეთოდი უკეთეს დიაგნოსტიკურ და თერაპიულ გამოცდილებას გვთავაზობს. გარდა ამისა, გუნდი ავითარებს „ყოველდღიური გამოთავისუფლების“ აცეტონის სენსორს. ეს დაბალფასიანი ტარებადი მოწყობილობა ავტომატურად გაზომავს კანიდან გამოყოფილი აცეტონის აირს 24 საათის განმავლობაში. მომავალში, ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიასთან შერწყმისას, მას შეუძლია დაეხმაროს დიაბეტის დიაგნოზირებაში, მონიტორინგსა და მედიკამენტების მართვაში.

დიაბეტის გარდა, გაზის სენსორები ასევე დიდ პოტენციალს ავლენენ ქრონიკული დაავადებების მართვასა და სასუნთქი გზების დაავადებების მონიტორინგში. ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის მრუდი პაციენტების ფილტვის ვენტილაციის სტატუსის შესაფასებლად მნიშვნელოვანი საფუძველია, ხოლო გარკვეული გაზის მარკერების კონცენტრაციის მრუდები ასახავს ქრონიკული დაავადებების განვითარების ტენდენციას. ტრადიციულად, ამ მონაცემების ინტერპრეტაცია სამედიცინო პერსონალის მონაწილეობას მოითხოვდა. თუმცა, ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიის გაძლიერებით, ინტელექტუალური გაზის სენსორები არა მხოლოდ გაზების აღმოჩენას და მრუდების დახატვას, არამედ დაავადების განვითარების ხარისხის განსაზღვრასაც ახდენენ, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს სამედიცინო პერსონალზე ზეწოლას.

ჯანდაცვის ტარებადი მოწყობილობების სფეროში გაზის სენსორების გამოყენება ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპზეა, თუმცა პერსპექტივები ფართოა. Zhuhai Gree Electric Appliances-ის მკვლევარებმა აღნიშნეს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ საყოფაცხოვრებო ტექნიკა განსხვავდება სამედიცინო მოწყობილობებისგან, რომლებსაც აქვთ დაავადებათა დიაგნოსტიკის ფუნქციები, ყოველდღიური სახლის ჯანმრთელობის მონიტორინგის სფეროში გაზის სენსორების მასივებს აქვთ ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა დაბალი ღირებულება, არაინვაზიურობა და მინიატურიზაცია, რაც მათ სულ უფრო ხშირად გამოყენებას საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, როგორიცაა პირის ღრუს მოვლის მოწყობილობები და ჭკვიანი ტუალეტები, როგორც დამხმარე მონიტორინგისა და რეალურ დროში მონიტორინგის გადაწყვეტილებების. სახლის ჯანმრთელობისადმი მზარდი მოთხოვნის გათვალისწინებით, საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მეშვეობით ადამიანის ჯანმრთელობის მდგომარეობის მონიტორინგი ჭკვიანი სახლების განვითარების მნიშვნელოვან მიმართულებად იქცევა.

გარემოს მონიტორინგი და დაბინძურების პრევენცია და კონტროლი

გარემოს მონიტორინგი ერთ-ერთი სფეროა, სადაც გაზის სენსორები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. გარემოს დაცვაზე გლობალური აქცენტის ზრდასთან ერთად, ატმოსფეროში სხვადასხვა დამაბინძურებლის მონიტორინგის მოთხოვნაც დღითიდღე იზრდება. გაზის სენსორებს შეუძლიათ ისეთი მავნე აირების აღმოჩენა, როგორიცაა ნახშირბადის მონოქსიდი, გოგირდის დიოქსიდი და ოზონი, რაც გარემოს ჰაერის ხარისხის მონიტორინგის ეფექტურ ინსტრუმენტს წარმოადგენს.

British Gas Shield Company-ის UGT-E4 ელექტროქიმიური გაზის სენსორი გარემოს მონიტორინგის სფეროში წარმომადგენლობითი პროდუქტია. მას შეუძლია ატმოსფეროში დამაბინძურებლების შემცველობის ზუსტად გაზომვა და გარემოს დაცვის დეპარტამენტებისთვის დროული და ზუსტი მონაცემთა მხარდაჭერის უზრუნველყოფა. ამ სენსორს, თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიებთან ინტეგრაციის გზით, აქვს ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა დისტანციური მონიტორინგი, მონაცემთა ატვირთვა და ინტელექტუალური სიგნალიზაცია, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის გაზის აღმოჩენის ეფექტურობას და მოხერხებულობას. მომხმარებლებს შეუძლიათ თვალყური ადევნონ გაზის კონცენტრაციის ცვლილებებს ნებისმიერ დროს და ნებისმიერ ადგილას, უბრალოდ მობილური ტელეფონების ან კომპიუტერების საშუალებით, რაც გარემოსდაცვითი მართვისა და პოლიტიკის შემუშავების სამეცნიერო საფუძველს ქმნის.

შიდა ჰაერის ხარისხის მონიტორინგის თვალსაზრისით, გაზის სენსორებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. სტანდარტიზაციის ევროპული კომიტეტის (EN) მიერ გამოცემული EN 45544 სტანდარტი სპეციალურად შიდა ჰაერის ხარისხის ტესტირებისთვისაა განკუთვნილი და მოიცავს სხვადასხვა მავნე აირების ტესტირების მოთხოვნებს 610. ბაზარზე გავრცელებული ნახშირორჟანგის სენსორები, ფორმალდეჰიდის სენსორები და ა.შ. ფართოდ გამოიყენება სამოქალაქო საცხოვრებელ სახლებში, კომერციულ შენობებსა და საზოგადოებრივ გასართობ ადგილებში, რაც ეხმარება ადამიანებს უფრო ჯანსაღი და კომფორტული შიდა გარემოს შექმნაში. განსაკუთრებით COVID-19 პანდემიის დროს, შიდა ვენტილაციამ და ჰაერის ხარისხმა უპრეცედენტო ყურადღება მიიპყრო, რაც კიდევ უფრო უწყობს ხელს დაკავშირებული სენსორული ტექნოლოგიების განვითარებასა და გამოყენებას.

ნახშირბადის ემისიის მონიტორინგი გაზის სენსორების გამოყენების ახალ მიმართულებას წარმოადგენს. გლობალური ნახშირბადის ნეიტრალიტეტის ფონზე, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი გახდა სათბურის გაზების, როგორიცაა ნახშირორჟანგი, ზუსტი მონიტორინგი. ინფრაწითელი ნახშირორჟანგის სენსორებს ამ სფეროში უნიკალური უპირატესობები აქვთ მაღალი სიზუსტის, კარგი სელექციურობისა და ხანგრძლივი მომსახურების ვადის გამო. ჩინეთში „ქიმიური ინდუსტრიული პარკების ინტელექტუალური უსაფრთხოების რისკების კონტროლის პლატფორმების მშენებლობის სახელმძღვანელო პრინციპებში“ აალებადი/ტოქსიკური გაზის მონიტორინგი და გაჟონვის წყაროს თვალყურის დევნების ანალიზი სავალდებულო სამშენებლო მასალად არის ჩამოთვლილი, რაც ასახავს პოლიტიკის დონის აქცენტს გაზის მონიტორინგის როლზე გარემოს დაცვის სფეროში.

ჭკვიანი სახლი და საკვების უვნებლობა

ჭკვიანი სახლი გაზის სენსორების ყველაზე პერსპექტიული სამომხმარებლო აპლიკაციების ბაზარია. ამჟამად, გაზის სენსორები ძირითადად გამოიყენება საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, როგორიცაა ჰაერის გამწმენდები და სუფთა ჰაერის კონდიციონერები. თუმცა, სენსორული მასივების და ინტელექტუალური ალგორითმების დანერგვით, მათი გამოყენების პოტენციალი ისეთ სცენარებში, როგორიცაა შენახვა, მომზადება და ჯანმრთელობის მონიტორინგი, თანდათან გამოიყენება.

საკვების შენახვის თვალსაზრისით, გაზის სენსორებს შეუძლიათ შენახვის დროს საკვების მიერ გამოყოფილი უსიამოვნო სუნის მონიტორინგი, რათა დადგინდეს მისი სიახლის დონე. ბოლოდროინდელი კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ საკვების სიახლის დასადგენად, მიუხედავად იმისა, გამოიყენება თუ არა ერთი სენსორი სუნის კონცენტრაციის მონიტორინგისთვის, თუ გამოიყენება გაზის სენსორების მასივი ნიმუშების ამოცნობის მეთოდებთან ერთად, კარგი შედეგები იქნა მიღწეული. თუმცა, მაცივრის გამოყენების ფაქტობრივი სცენარების სირთულის გამო (მაგალითად, მომხმარებლის ჩარევა კარების გაღებასა და დახურვაში, კომპრესორების ჩართვასა და გამორთვაში, შიდა ჰაერის ცირკულაციაში და ა.შ.), ასევე საკვების ინგრედიენტებიდან სხვადასხვა აქროლადი აირების ურთიერთზემოქმედების გამო, საკვების სიახლის განსაზღვრის სიზუსტე კვლავ გაუმჯობესების ადგილია.

გაზის სენსორების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი სცენარი სამზარეულოს გამოყენებაა. მომზადების პროცესში ასობით აირადი ნაერთი წარმოიქმნება, მათ შორის ნაწილაკები, ალკანები, არომატული ნაერთები, ალდეჰიდები, კეტონები, სპირტები, ალკენები და სხვა აქროლადი ორგანული ნაერთები. ასეთ რთულ გარემოში, გაზის სენსორების მასივები უფრო აშკარა უპირატესობებს ავლენს, ვიდრე ერთი სენსორი. კვლევები აჩვენებს, რომ გაზის სენსორების მასივების გამოყენება შესაძლებელია საკვების მომზადების სტატუსის დასადგენად პირადი გემოვნების საფუძველზე, ან როგორც დამხმარე დიეტური მონიტორინგის ინსტრუმენტი, რათა რეგულარულად შეატყობინოთ მომხმარებლებს მომზადების ჩვევების შესახებ. თუმცა, სამზარეულოს გარემოს ისეთ ფაქტორებს, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა, სამზარეულოს ორთქლი და წყლის ორთქლი, შეუძლიათ ადვილად გამოიწვიონ სენსორის „მოწამვლა“, რაც ტექნიკური პრობლემაა, რომლის მოგვარებაც აუცილებელია.

სურსათის უვნებლობის სფეროში, ვანგ დი-ს გუნდის კვლევამ აჩვენა გაზის სენსორების პოტენციური გამოყენების ღირებულება. მათი მიზანია „ერთდროულად ათობით გაზის იდენტიფიცირება მობილური ტელეფონის პატარა დანამატის გამოყენებით“ და ისინი ვალდებულნი არიან საკვების უვნებლობის შესახებ ინფორმაცია ადვილად ხელმისაწვდომი გახადონ. ამ მაღალინტეგრირებული ყნოსვითი მოწყობილობის საშუალებით შესაძლებელია საკვებში აქროლადი კომპონენტების აღმოჩენა, საკვების სიახლის და უვნებლობის დადგენა და მომხმარებლებისთვის რეალურ დროში მითითებების მიწოდება.

ცხრილი: ძირითადი აღმოჩენის ობიექტები და გაზის სენსორების ტექნიკური მახასიათებლები სხვადასხვა გამოყენების სფეროში

გამოყენების სფეროები, ძირითადი აღმოჩენის ობიექტები, ხშირად გამოყენებული სენსორების ტიპები, ტექნიკური გამოწვევები, განვითარების ტენდენციები

სამრეწველო უსაფრთხოების აალებადი აირი, ტოქსიკური აირი კატალიზური წვის ტიპი, ელექტროქიმიური ტიპი, მკაცრი გარემოსადმი ტოლერანტობის მრავალაირის სინქრონული მონიტორინგი, გაჟონვის წყაროს თვალყურის დევნება

სამედიცინო და ჯანდაცვის აცეტონი, CO₂, VOC ნახევარგამტარული ტიპი, კოლორიმეტრიული ტიპის სელექციურობა და მგრძნობელობა, ტარებადი და ინტელექტუალური დიაგნოსტიკა

გრძელვადიანი სტაბილურობის ქსელის განლაგება და რეალურ დროში მონაცემთა გადაცემა ჰაერის დამაბინძურებლებისა და სათბურის გაზების ინფრაწითელი და ელექტროქიმიური ფორმებით გარემოს მონიტორინგისთვის.

ჭკვიანი სახლის საკვები, აქროლადი აირი, სამზარეულოს კვამლის ნახევარგამტარული ტიპი, PID ჩარევის საწინააღმდეგო შესაძლებლობა

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582