2005年10月21日
宾夕法尼亚州立大学研究人员已经开发出一个原型声波气体分析仪自动,不断追踪气体的浓度在一个空气/气体混合物基于音高的变化。
Miguel奥尔塔声学博士研究生目前正在声波的气体分析仪作为论文的一部分,说,“系统自动消掉背景和流噪声和变化可以检测气体浓度低至0.003%——足够敏感了,例如,让你知道如果你有一个爆炸性的混合物。”
宾夕法尼亚州立大学的研究人员正在开发当前原型不断追踪氢的浓度由细菌微生物燃料电池(MFC)。mfc电池,细菌以有机物在废水和生产氢用作燃料,同时清洁水。
然而,研究人员说他们的新系统也可以用于跟踪矿山有毒或易燃气体,氢气探测器的下水道或垃圾填埋场,电池仓的船和电动汽车或作为原料在工业气体使用。
奥尔塔将详细描述系统及其测量氦,指出六氟化硫和氢由无菌来源在定于10月19日在美国声学学会/噪声控制工程师协会(ASA / Noise-Con 2005)在明尼阿波利斯,明尼苏达州。他的演讲标题是声波对微生物代谢气体分析仪测量。他的合著者是他的论文导师,史蒂文•加勒特博士联合技术公司声学教授。
加勒特解释说,在宾夕法尼亚州立大学声波气体分析仪,一个微型扬声器产生的语气几乎听不见的谐振器之外,听起来像一个吹口哨。两个小麦克风捕获了基调,称为共振频率,然后two-microphone输出减去双感兴趣的信号并取消任何外来的噪音在美联储之前电子跟踪系统,称为锁相环。此跟踪系统确定共振频率的变化引起的气体浓度的变化,同时纠正任何气体温度的变化。
奥尔塔补充说,“如果气体的浓度的气体/空气混合物通过系统更改,新的浓度会影响声音的速度,进而改变谐振频率。共振频率的变化或音高,麦克风和跟踪系统检测到的,告诉我们什么是气体浓度的变化在每一个瞬间而不会影响系统,也无需提取气体样本。”
声波气体分析仪在同一个应用程序中可以使用热导分析仪,研究人员指出。然而,由于声波气体分析器只介绍了声音,它不会改变气体混合物的温度,热导分析仪。
加勒特指出,“保持温度不变的外部设备对获取详细信息是至关重要的微生物燃料电池的气体混合物而不影响细菌。”
奥尔塔的测量氦、六氟化硫和氢分析仪显示立即响应的污染气体的引入。气体成为必要的时间彻底混合系统中不同大约30秒等较轻的气体氦和氢为较重的六氟化硫约一分钟。一旦气体混合,共振频率是稳定的0.02赫兹,对应浓度分辨率的30首次公布新油品标准。
的绝对精度的变化频率的不确定性对六氟化硫0.13赫兹和氦0.6赫兹,相应浓度的绝对精度分别为0.015%和0.02%。的氢浓度测量的不确定度为0.118%。
加勒特解释说,“0.1%的不确定性意味着,如果我们测量的浓度,说,百分之二的氦在空气中,我们的统计误差分析告诉我们,该值,可以肯定的是,在1.9%至2.1%之间。”
研究人员正在修改分析器的设计,进一步提高测量的准确性。
支持的研究项目是基金会联合技术公司教授,加勒特。
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