Как видно из приведенных графиков, частота ПАВ сенсора практически линейно изменяется с давлением в диапазоне 100 – 500 мм. рт. ст., в то время, как характер зависимости существенно меняется по мере выхода за указанный диапазон.
Следует отметить, что проведение экспериментов сопряжено с достаточно высокой трудоемкостью, что еще раз указывает на необходимость модернизации экспериментальной установки путем сопряжения ее с ЭВМ.
Задача данной работы заключается в разработке и исследовании поверхностно-акустического датчика. Экономический аспект данного исследования заключается в том, что:
1. Современные методы контроля концентрации вредных веществ в атмосфере не позволяют определить концентрацию с достаточной точностью, а лабораторные исследования представляются малоэффективным в первую очередь из-за своей дороговизны.
2. Закупка подобного рода оборудования также представляется невозможным из-за дороговизны закупаемого оборудования и таможенных пошлин.
3. В то время, как за рубежом исследования перспективных направлений в области обнаружения и определения малых концентраций токсичных веществ выходит на все более ведущее место [20], отечественные разработки отличаются разобщенностью и неполнотой.
В силу приведенных выше причин экономический аспект данного исследования представляется очевидным, а внедрение самого сенсора в производство экономически выгодным и перспективным.
Так как данный сенсор разрабатывается для анализа состава атмосферного воздуха на предмет наличия в нем вредных газовых примесей, то при разработке сенсора приходится иметь дело с газовыми смесями, содержащими данные компоненты.
Среди данных компонентов можно выделить окись углерода, окислы азота, оксиды серы, различного рода углеводороды и пр.[22]
Так как данные компоненты являются токсичными [22], то при работе с этими компонентами необходимо соблюдать следующие положения техники безопасности:
1. Все работы с газами производить под вытяжным шкафом.
2. Не допускать превышения концентрации данных компонентов в лаборатории свыше предельно-допустимых норм.
3. Регулярно производить проветривание помещений.
При выполнении вышеперечисленных правил, ваша работа в лаборатории не будет омрачена несчастными случаями.
За время выполнения магистерской работы было выполнено следующее:
Проработан необходимый объем теоретического материала для конкретизации задач диссертации.
Доказана необходимость повышения автоматизации экспериментальной установки для более эффективной исследовательской работы и повышения точности получаемых результатов.
Разработана схема сопряжения установки с персональной ЭВМ и разработана схема устройства сопряжения.
Разработан алгоритм и отлажена программа, обслуживающая данное устройство сопряжения.
Разработан алгоритм и написана программа, позволяющая обрабатывать поступающую с экспериментальной установки информацию.
Список использованных источников
1. Беспалов А. Е., Соборовер Э. И., Швандеров А. Ф. «Исследования сенсорных свойств чувствительного элемента на поверхностно-акустических волнах» // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского. Сер. «Физика твердого тела» 1999г.
2. Соборовер Э. И., Швандеров А. Ф. «Возможности сенсора на ПАВ в контроле параметров газовых сред» // В. Сб.: Материалы XII научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов / под ред. проф. Азарова В. Н. М.: МГИЭМ 1999г.
3. Wohltjen H., Dessy R. “Surface acoustic wave probe for chemical analysis.” // Anal. Chem. 1979 V. 51 #9 P. 1458-1464.
4. Snow A., Wohltjen H. “Poly(ethylene maleate)-cyclopentadiene: a model reactive polymer-vapour system for evaluation of a SAW microsensor.” // Anal. Chem., 1984, V. 56, #8, P. 1411-1416.
5. Benes E., Groschl M., Seifert F., Pohl A. “Comparison between BAW and SAW sensors.” // 1997 IEEE International Frequency Control Symposium.
6. Rapp M., Stier S., Ache H. “Classification of odours and spoiling detection of food with analytical microsystem based on SAW devices” // Pittcon’96, Chicago, March 3-8 1996: Book abstr-Chicago (|||), 1996, P. 947.
7. Hayt A. E., Ricco A. J., Iang H.L., Crooks R. H. “Speciation of linear and branched hydrocarbons by fluorinated polyamin film-based SAW sensor” // JACS, 1995, V. 117, #33, P. 8672-3
8. Mitsud J., Mog L. “Procedes et apparells de detection des substances odorantes et applications” // ALPHA M.O.S. # 9311291, 17.09.93. on 24.03.95.
9. Florian Bender and Reiner Dahint “Characteristics of Acoustic plate modes on rotated Y-cuts of quartz utilized for biosensing applications” // Anal. Chem., 1999, 71, 5064-5068.
10. Joshua J. Caron, Thomas D. Kenny, L. Jay LeGore, Derek G. Libby, Carl J. Freeman and John F. Vetelino “A surface acoustic wave nitric oxide sensor” 1997 IEEE International frequency control symposium.
11. Joshua J. Caron, Reichl B. Haskell, Derek G. Libby, Carl J. Freeman and John F. Vetelino “A surface acoustic wave mercury vapor sensor” 1997 IEEE International frequency control symposium.
12. R. Andrew McGuill, Douglas B. Chrisey, Todd E. Mlsha, Jennifer L. Stepnowski, Russel Chung & Nector Cobal. “Performance optimization of surface acoustic wave chemical sensors” 1997 IEEE International frequency control symposium.
13. H. Wohltjen, N. L. Jarvis, A. Snow, W. Barger, J. Guiliani, D. Dominiques. “Chemical microsensors for vapour detection”.
14. Zvi Liron, Nathali Kanshanski, Gad Frishman, Doron Caplan, and Jeremy Greenblatt. “The polimer-coated SAW sensor as a gravimetric sensor”. Anal. Chem. 1997, 69, 2848-2854
15. Wohltjen N., Davis N., Busey B., Klusty M., Soling R., McKeee // Pittsburgh Conf. Anal. Chem. Chem and Appl. Specrtosc. Orlando, Flaa, March 7 – 12, 199 PITTCON’99: Book Abstr – [Orlando (Fla)]. 1990 – C722.
16. Р. Джордейн «Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT». Перевод с английского. Москва. «Финансы и статистика» 1992 г.
17. Бочков С. О., Субботин Д. М. «Язык программирования СИ для персонального компьютера». Под общей редакцией канд. техн. Наук, доцента П. И. Садчикова. Москва СП «Диалог» «Радио и связь». 1990 г.
18. П. Нортон, Р. Уилтон «IBM PC и PS/2 руководство по программированию». Перевод с английского. Москва «Радио и связь» 1994 г.
19. П. Абель «Язык ассемблера для IBM PC и программирования». Перевод с английского. Москва. Высшая школа. 1992 г.
20. А. А. Шульга, Б. К. Зуев, В. В. Лонцов «Цеолитосодержащие чувствительные покрытия для газовых химических сенсоров на поверхностно акустических волнах» 1999г.
21. Павлов К. Ф., Романков Н. Г., Носков А. А. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов» Л.: Химия, 1987.
22. Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков «Окружающая среда» Москва. «Высшая школа» 1980г.