1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường

58 2 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây Dựng Phương Pháp Chuẩn Hoá Đầu Đo Khí Ứng Dụng Trong Mạng Cảm Biến Không Dây WSN Wireless Sensor Network Để Giám Sát Môi Trường
Tác giả Vũ Văn Phương
Người hướng dẫn PGS.TS. Vương Đạo Vy
Trường học Học viên Công nghệ Bưu chính Viễn thông Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử
Thể loại Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản 2013
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 58
Dung lượng 2,32 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Chính vì vậy, trong thời gian qua có nhiều công trình nghiêu cửu chế tạo các đầu đo khí độc để ghép mỗi với các nút mựng câm biển không dây thực hiện nhiệm vụ đo đạc và cảnh báo nồng độ

Trang 1

DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRUONG DAI HOC CONG NGHE

###Etto(JQ ##ekkek

VŨ VĂN PHƯƠNG

XÂY DỰNG PHUONG PHAP CHUAN HOA DAU ĐO KHÍ ỨNG DỤNG

TRONG MANG CAM BIEN KHONG DAY (WSN - WIRELESS SENSOR

NETWORK) DE GIAM SAT MOI TRUONG

LUAN VAN THAC Si CONG NGHE DIEN TU - VIEN THONG

Hà Nội, năm 2013

Trang 2

TRUONG DAI HOC CONG NGHE

###Etto(JQ ##ekkek

VŨ VĂN PHƯƠNG

XÂY DỰNG PHUONG PHAP CHUAN HOA DAU ĐO KHÍ ỨNG DỤNG TRONG MANG CAM BIEN KHONG DAY (WSN - WIRELESS SENSOR

NETWORK) DE GIAM SAT MOI TRUONG

Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

Mã số: 60 52 70

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Vương Đạo Vy

Hà Nội, năm 2013

Trang 3

5

MUC LUC Trang

CHƯƠNG 1 MẠNG CẮM BIẾN KHÔNG ĐÂY (WSN)

1.1 Giới thiệu chưng

1.2 Các ứng dụng của mạng cảm biến không đây:

1.4 Cấu lạo và phân loại núi rang,

1.4.1 Cau tao mit mạng cảm biển khéng dây

1.4.3 Phân loại nút mạng cảm biến

1.8 Đầu đo khí độc ứng dụng trong mang oa

8

1.5.1 Ảnh hướng của môi số khi độc đến môi trường sóng, 9

CHƯƠNG 2 PHA CHE VA KIEM THU NÔNG ĐỘ KHÍ PHỤC VỤ CHO VIỆC

3.2.1.Các bước chế tạo nồng dé khi: ¬ -

2.2.2.Ứng dụng chế tạo khi CO 0.2% thành các nông độ thấp: "

2.2.3.Tinh khối lượng khí theo nông độ phần trăm: 2

2.3,Xây dựng Quy trình chuẩn kiểm nghiệm mẫu khi: 24

2.3.2.Phuong phap xay dung đường, chuẩn: cccccccccccccecrrrrrree seen OD

2.3.2.1 Giới thiệu máy trắc quang IR.5000 Hee TỔ

2.3.3.Xây dựng đường chuẩn đã chuẩn hỏa nhanh đầu đo khí độc CO: 2

CHƯƠNG 3 ĐẦU ĐÓ KHÍ ĐỌC CÓ VÀ KIỀM THU CHUAN HOA DAU ĐO

Trang 4

3.2.2 Cam biến khi CO-/

3.2.3 Mạch điều khiên cảm biến khi CO-AF

3.3.Chuẩn hỏa đầu đo khi độc CO:

3.3.1 Đo thứ nghiệm lẫn đầu

3.3.2 Tiệu chỉnh đầu đo khí CO

Trang 5

quan tâm đó chính là đo đạc và cônh báo khí độc trong môi trường Chính vì vậy,

trong thời gian qua có nhiều công trình nghiêu cửu chế tạo các đầu đo khí độc để ghép

mỗi với các nút mựng câm biển không dây thực hiện nhiệm vụ đo đạc và cảnh báo

nồng độ khí độc trong mỗi trường và mức độ ảnh hưởng đến sửc khỏe con người

Một trong những công việc quan trọng sau khi chế tạo xong đầu đo là cần phải

đánh giá hoạt dộng và độ chính xác của nó Việc nây dỏi hỏi phải có những nông dộ

khí độc khác nhau phục vụ cho việc dánh giá và cluẩn hỏa dầu do trước khi dưa vào ứng dụng thực lế

Nhu vay, với mong muên chế tạo ra những nồng độ khí thấp trong dai ti an toàn đến độc hại đổi với cơn người để phục vụ che việc chuẩn hóa đầu đo khi Dồng thời kiểm thứ chuẩn hỏa đầu đo khí cho mạng căm biến không dây

Taận văn “Xây đựng phương pháp chuẫn hóa đầu đo khi ứng dụng trong mạng căm biển khẳng diy (WSN — IWireless Sensor Nelwork) đễ giảm sát môi

trường" sẽ tới thiệu về quy trình chế tạo khí độc có nông độ khác nhau, đồng thời

trình bày phân thí nghiệm thục tế đối với việc pha trộn và kiếm nghiệm khí độc CO nông độ 0,7% Trên cơ sở đó thử nghiệm chuẩn hóa đâu đo khi độc CO cho mang căm

biển không dây,

Ban luận văn gốm 3 chương nội dung, phan md dau, phan kết luận vả tải liệu tham khảo Cụ thế:

Chương I Tổng quan về mạng cảm biên không dây sẽ giỏi thiệu qua về mạng,

cảm biến không, dây, các ứng dụng của mạng cảm biển không dây, cấu trúc của mạng, cầu tạo, phân loại nút mạng vá các đâu đo khi độc ứnp dụng trong mạng,

Chương 2 Pha chế và kiêm thử nồng độ khí phục vụ cho việc chudn hia dau do

ki độc

Chương nảy giới thiệu vẻ quy trình pha chế các nồng độ khí độc từ một nỗng độ cao cho trước phục vụ cho việc chuẩn hỏa đầu đo khí độc, cách xác định trọng lượng, của khi từ các nông độ pha chế theo lý thuyết và thông qua (hi nghiệm Đồng thời, trình bảy các bước xây đựng quy trình kiểm nghiệm mọi mầu khí với sai số rẤU nhỏ

Chương 3 Dầu Ấn khi độc CO và kiểm thử chuẩn hóa đầu đo sẽ giỏi thiệu về

đẫn đo khi độc CO-AT, mạch điệu khiến cảm biến và các bước tiên hành chuẩn hóa

đầu đo khi độc CO Ghép nói đầu đo với mạng cảm biển không đây và đo kiểm thử

Phân kết luận tổng kết những công việc đã thực hiến và những kết quả đã dạt được, đẳng thời đê cập đến công việc và hướng nghiên cứu trong nương lai

Trang 6

Đổ hoàn thành được luận văn này là nhờ sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Vuong Đạo Vy, thuộc Khoa Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Công, nghệ, Đại học

Quốc gia Hà Nội, người dã giúp đỡ cm rất nhiễu trong suốt quá trình thực hiện luận văn Em xin chân thành gửi tới thấy lời cảm ơn sâu sắc nhất

Trang 7

9

Chương 1 MẠNG CẢM BIEN KHONG DAY (WSN — Wireless Sensor

Network)

1.1.Giới thiệu chung:

Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, mạng cảm bien

đã trở thành đề tải nghiên cứu nóng bỏng và nhân được nhiều tiền bộ đáng kẻ Mạng, cảm biển bao gồm các thiết bị cảm biển được phân bố một cách ngâu nhiên trong, không gian, nhằm quan sát các hiện tượng vật lý, hay điều kiện môi trường, ở các vị

trí khác nhau

Mạng hoạt động trên om 7 we

nguyên lý là một nút mạng sẽ cảm ° „O~->

nhận thông số của một môi trường — "9 a ¢, —————

cần đo vả sau đó tiền hành truyền *%⁄ ° © sensor Node

dữ liêu qua môi trường không đây Q o - Ở”=- | @ sateway |

về trạm gốc (nút gồc), trên cơ sở ]

đỏ nút gốc có thể đưa ra các lệnh Hình 1.1 Mô hình mạng WSN

xử lý cân thiết hoặc truyền sỏ liệu

vao may tính Bản thân nút gốc

không nhất thiết là một máy vi

tính mà có thể được chế tạo với

được phân bổ trên một điện tích

rộng, sử dụng nguồn năng lượng

Hình 1.2 Nut mang WSN

pin, có thời gian hoạt động lâu đài

(vai thang đến vài năm) và có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (chất độc, ô nhiềm, nhiệt đô không ồn định )

1.2 Các ứng dụng của mạng cảm biến không dây (WSN)

Mạng cảm biên không dây đang ngảy cảng trở nên quan trọng do những tru việt

vượt trôi và đang được nghiên cửu đưa vào sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau Cụ

thể như: ứng dụng trong quân sự, khoa học, môi trường và trên những vùng chưa từng

có trước đây của mạng WSN.

Trang 8

Các mạng câm biển không đây là một phần không thể thiểu trong các ứng dụng, quân sự ngày nay với các hệ thông mệnh lệnh, điêu khiến, thu thập tin tức tình báo

truyền thông, tính toán, theo đôi kẻ tỉnh nghị, trinh sát và tìm mục tiều Các đặc tỉnh triển khai nhanh chóng, tự tế chức và khả năng chịu đựng lỗi của các mạng cảm biến

cho thấy đây là một công nghệ đầy triển vọng trong lĩnh vục quân sự VÌ các mạng, căm biến dựa trên cơ sở triển khai đảy đặc với các node giá rẻ vả chỉ dùng một lần,

cảm biến là : kiểm tra lực lượng, trang bị, dạn dược, giám sát chiến trường, trình sát

vũng và lực lượng địch, tìm mục tiêu, đánh giá thiệt hai trận đánh, trình sát và phát hiện các vũ khí hóa học - sinh học - hat nhan (NCB)

- Ứng đụng trong công nghiệp, thương mại vả đời sống,

+ Ung dung kiểm tra câu trúc (tòa nhá, càu, dường, máy móc ) và dộng dất: Các cảm biến về độ rung được đặt rải rác ở mặt đất hay trong lòng đất, những khu vực hay xây ra động đất, hay gần các núi lửa để giám sát và cảnh báo sớm hiện tượng động đất và mũi lửa phun trào

+ Diễu khiển hệ thống chiêu sáng, đo độ âm, phát hiện vả cánh báo phòng, chảy, chống rò ri khí,

+ Điều khiển tự động các thiết bị, robot

+ Giám sát rò ri phóng xạ trong diện hạt nhân, giám sét trong công nghiệp chế tạo bản dẫn và giám sắt các công trình nghệ thuật trong các bão tảng,

¡Mạng WSN còn giúp các kỹ sư xây dựng mô hình chính xác về sự rõ rỉ chât

độc vào trang đất và qua đỏ có thể giảm sát khu công nghiệp, đánh giá sự rô rỉ sự ô nhiễm vào đất,

+ Ung dung trong gia đỉnh: Trong lĩnh vực tự động hóa nha ở, các nút cảm biển được đặt ở các phỏng để đo nhiệt độ Không những thể, chứng còn được dùng để phát hiện những sự địch chuyên trong phòng và thông, bảo lại thông tin này dến thiết bị

bảo động trong trường hợp không có ai ở nhà

- Ứng đụng trong y tế và giảm sát sức khoẻ:

Một số ứng dựng trong y tế của mạng cảm biển là cang cấp khả năng giao tiếp cho người khuyết tật, kiểm tra tinh trạng của bệnh nhân; chẩn doan; quan lý dược phẩm trong bệnh viện; kiểm tra sự di chuyển và các cơ chế sinh học bên trong của côn

trùng và các loài sình vật nhỏ khác, kiểm tra từ xa các số liệu về sinh lý con người, giám sát, kiểm tra các bác sĩ và bệnh nhân bên trơng bệnh viện

- Cám biến mỗi trường và nông nghiệp:

Một số các mg dụng về mỗi trường của nuạng cảm biến bao géin thee doi su di

chuytn ofa cde loai chim, loài thú nhỏ, côn trùng; kiểm tra các điêu kiện môi trường,

Trang 9

ll

ảnh hưởng tới mùa màng vả vật môi; tỉnh trạng nước tưới; các công cụ vĩ mô cho việc

giám sát mặt đất ở phạm vi rộng và thảm hiểm các hành tình; phát hiện hỏa học, sinh

học; tính toản trong nông nghiệp; kiểm tra môi trường không khi, đất trong, bien; phat

hiện cháy rừng: nghiên cứu khí tượng vả địa lý; phát hiện lũ lụt, vẽ bản d6 sinh học

phúc tạp của môi trường và nghiên cứu ô nhiễm môi trường

1.3 Cấu trúc của WSN

1.3.1 Cầu trúc của WSN với kiểu lưu trữ dữ liệu tập trung:

'WSN thường được triển khai trên một phạm vi rộng, số lượng nút mạng lớn và được phân bồ một cách tương đổi ngâu nhiên, các nút mạng có thẻ đi chuyên làm thay đổi sơ đỏ mạng, do vậy WSN đòi hỏi một topo mạng linh động (ad-hoc, mesh, star, ) và các nút mạng cỏ khả năng tự điêu chỉnh, tự cầu hình Tùy thuộc vảo môi

ứmg dụng, các thiết bị WSN cỏ thẻ củng hay không cùng mạng với nhau

'WSN tiến hành phân chia mạng diện rộng (hàng tram, hang ngản nút) thành các

cum (cluster) dé én dinh topo ctia mang, đơn giản hóa giải thuật định tuyển (routing), giảm xung đột khi truy cập vao kênh truyền nên giảm được năng lượng tiêu thụ, đơn

giản hóa việc quản lý mạng và

cấp phát địa chỉ cho từng nút

mạng (theo cluster) et

- Trong những ứng

dụng tập hợp dữ liêu cơ bản, có &F, oS,

Tất cả dữ liệu tử các nút cảm

biên nguon được truyền trực

tiếp đẫn nó, Topơ mạng đơn Ga Ga

giản nhất cho ứng dụng này là

Nat corsé (sink)

nút cảm nhận

ee Ee Te Hình 1.3 Mô hình lưu trữ dữ liệu tập trung

topo này, tât cả các nut gin dit

€ Internet „

(sink)

- Déi voi mang cai dat

công suất truyền thấp hay

mạng triên khai trên diễn rồng

thi str dung topo hình cây đa

hop Trong topo nay, một vải

nút được xem như các nút

Trang 10

thường là các máy tính PC và các phương pháp lưu trữ dữ liệu trên máy tính PC đã

được phát triển rất hiệu quả

Nhận xét:

Dữ liệu được thu thập và xử lý tập trung tại nút cơ sở nên giảm nhẹ yêu cau vẻ khả năng xử lý cho các nút cảm nhận

Mô hình phủ hợp với những ứng dụng đỏi hỏi phải cập nhật các thông số môi

trường một cách thường xuyên

Nếu xảy ra lỗi trên đường truyền thi gói tin tương ứng sẽ bị mất và nút cơ sở cũng không thẻ lây lại được thông số môi trường tại thời điểm đó Thậm chỉ nêu một

nút nào đó giữ vai trò trung gian trong mạng bị ngừng hoạt động thì dữ liệu từ các nút

phụ thuộc nó sẽ không đền được với nút cơ sở

Do đặc điểm phải truyền thông liên tục nên các nút cảm nhận sẽ phải cỏ nguồn năng lượng dự trữ đủ lớn đề hoạt động trong thời gian dải, hơn nữa khi số lượng các nút mạng tăng lên nhiều cũng lảm chu ky hoạt động của mạng tăng lên và thời gian đáp ứng của mạng giảm xuống tương ứng

1.3.2 Cầu trúc của WSN với kiểu lưu trữ dữ liệu phân tán:

Trong nhiều ửng dụng không đòi hỏi nút cơ sở phải cập nhật thông tin từ các nút cảm nhận một cách liên tục, nhưng các nút cảm nhận vẫn phải lưu trữ các thông số môi trường một cách liên tục Với các ứng dụng như vậy người ta thường áp dụng mô

tử môi trường cỏ thẻ được E

lum tri lai một cách lién tue, 4 ‘

truyền dữ liệu về khi xảy ra

tỉnh trạng vượt ngưỡng hoặc

cỏ yêu cầu truyền từ nút cơ Hinh 1.5 Mô hình mạng WSN lưu trữ dữ liệu kiểu phân tản

sở

Với cách thức hoạt động như vậy, sẽ làm giảm được thời gian thực hiện truyền

thông trong mạng nên tăng được thời gian sông cho các nút cảm nhận

Hơn nữa nêu xảy ra lỗi trên đường truyền hoặc một nút cảm nhận trung gian

nảo đỏ ngừng hoạt đông bất thường thì các nút cỏn lại vẫn có thẻ lưu trữ dữ liệu liên tục vả chờ cho đền khi mạng trở lại hoạt động bình thường

Trang 11

13

1.4.C4u tạo và phần luại nút mạng cảm hiến khẳng đây:

1.4.1 Cấu tạo mit mang WSN:

Một hệ thống rạng WSN bao gồm nhiều nút, các nút kết nổi và trao đổi dữ liệu

với nhau bằng sóng radio

Se 46 khối câu tạo nủi mạng nha sau:

Hình 1.7 Cầu tạo của một nút mạng cầm biểu không đây

Chúc năng cụ thể của các khôi:

- Khối xử l:

t Bộ xử lý: có nhiệm vụ xứ lý thông tin cảm biến cục bộ và thông tún truyền bởi

các bộ câm biển khác Các bộ xứ lý gắn váo thiết bị thường bị bạn chế về công

nên được chạy trên các hệ điều hành cá các thành phân cơ bản đặc biệt, như hệ điều

hanh TinyOS

+ Bộ nhớ: bao gầm ROM và RAM: được dùng dễ lưu trữ chương trình (các

lệnh dược thực hiện bởi bộ xử lý) và dữ bêu (lưu các kết quả đơ chưa qua xử lý và dã

qua xử lý bởi bệ căm biển: lưu các thông tin cục bộ khác)

- Khối truyền dẫn + Bộ thu phát Thiết bị WSN có tốc độ thập (10-3100kbps) và là thiết bị vô tuyến không dây dải ngắn (nhô hơn 100m) Trong WSN thì truyền vỏ tuyến là một quá trình sử đụng cổng suất mạnh nhát, do đó nó cân phải kết hợp có hiệu quâ công suất giữa các chế độ ngủ (sleep) và chế độ hoạt đông,

- Khếi căm biển:

+ Cam bién (Sensor)

Do giới hạn băng thông và nguồn, các thiết bị WSN chỉ hé tro bộ cảm biến tắc

độ dữ hệu thấp Với các ứng dụng bộ căm biến đa chức năng, mỗi thiết bị cỏ một vải

Joai sensor trén bo mach Tuy theo mỗi ứng dụng sẽ cỏ một loại sensor riêng: sensor

Trang 12

nhiệt dộ, sensor ánh sảng, sensor dé dm, sensor áp suất, sensor gia tốc, sensor br,

sensor âm thanh, hay thậm chí là sensor hình ảnh cỏ độ phân giải thấp,

! Bộ ADC (Analog to Digital Converter)

Tiộ ADC được tích hợp để có thể ghép nồi với các cảm biến tương ty Voi ADC

được tịch hợp sẵn sẽ giúp cho thuận tiện hơn trong việc sử dụng, giám kich thước nút

mang, déng théi giam được các nhiều trong quả trinh biển đôi A/D với các tin hiệu tử

‘Trong nhiều ứng dụng của WSN, ứng dụng cho các phép đo sensor để đánh dâu

yị trí là quan trọng nhất Càch đơn gián nhất để định vị là tiên cầu hình cho sensor ở vị trí triển khai, tuy nhiên nó chi mang tinh khả thì trong một số điều kiện triển khai nhất

định

Ví dụ cụ thế đối với hệ thông bên ngoài tòa nhà: Khi một mạng được triển khai,

théng tin dé dang thu duge qua vệ tỉnh định vị Tuy nhiên, tại các ứng đựng, đo hạn

chế của môi trường và kinh phí, chỉ một phản nhỏ các rút được trang bị hệ thông định

vị Trong trường hợp khong cỏ hệ thông dịnh vị, các nút khác nhau (nhưng vân trong,

cùng mạng) chí thu dược vị trì của nhau xnột cách giản tiếp qua giao thức dịnh vị

mang

- Bộ phận di động:

Các nút cảm biến dôi khi can phải địch chuyển dé thực hiện các nhiệm vụ ân định Do đỏ nỗ dược trang, bị thềm cae phân phụ đễ phục vụ cho quả trình di dộng,

1.4.2 Phân loại nút mạng căm bién WSN:

Trong hậu hết các mồ hình mạng WSN, thường có 3 loại nút rạng với chức

năng và nhiệm vụ khác nhau Chimg gdm: not cám biến, nút trung gian Giút chuyển

tiếp) và mút cơ sở (nút trung tâm)

Chúc năng của các loại núi mạng:

-_ Các mứt cảm nhận trực tiếp thu thập số liệu và truyền số liệu vẻ nút cơ sở (nấu khoảng cách giữa mứt cảm nhận và nút cơ sở nhớ) hoặc truyền đến các nút trưng, gian (nếu khoảng cách giửa nút cảm nhận và nút cơ sở lớn),

-_ Các nủi trung gian cũng Irực tiếp thu thập số liệu Kế đến chúng tiến hành

chuyến tiếp đữ liệu thu thập được và đữ liệu nhận được từ cáo nút cảm nhận qua các

nút trung gian kháo Sau đó gửi đữ liệu về nút cơ sở.

Trang 13

~ Nút cơ sở tiếp nhận dữ liệu từ mạng và tiền hành xử lý dữ liệu

Mỗi loại nút mạng thực hiện một chức năng riêng Do đỏ, mỗi loại nút

mạng đỏi hỏi phải có những đặc điểm phân cửng riêng đề có thẻ thực hiện tốt chức

năng của nỏ Trên thực tế thì các nút cảm nhận và các nút trung gian là một vả có câu

tạo phân cứng giống nhau Trên mỗi nút mang nảy thường được trang bị thêm ve các

kết nối với cảm biến với phan biên đổi điện áp để ổn định dải điện thế cấp cho vi điều khiển và đặc biệt lả cho cảm biển Vì điều khiển thì côn có thể hoạt động ôn định được khi điện thế cung cấp dao động trong một dải hẹp Nhưng nguồn nuôi cho khối cảm biển thi nhất thiết phải có giải pháp để ỏn định, nêu không thông tin cảm nhận đưa về

có thẻ bị sai lệch nhiều so với thực tế Riêng nút cơ sở đẻ thực hiện tốt chức năng xử lý

dữ liệu thì câu tạo của nó ngoải các thành phân như với nút cảm nhận, nó còn cần bồ

sung thêm một số phản cứng hỗ trợ việc nạp chương trình, điêu khiên, hiển thị dữ liệu,

lưu trữ đữ liệu,

1.5 Đầu đo khí ứng dụng trong mạng cảm biến không dây

1.5.1 Ảnh hưởng của một số khí độc đến môi trường sống của con người Như chúng ta biết, con người không the sỏng được nêu thiểu không khí Ta có

thẻ nhịn ăn, nhịn uống nhưng không thẻ nhịn thở Trong không khí thì O2 lả khi duy trì sư sông và chiếm khoảng 20% thể tích không khí, còn lại là các chất khác Qua trình thở hay hô háp là quá trinh tư nhiên và cực kỷ cần thiết đối với một cơ thể sông

Ô nhiễm môi trường không khí đang lả một vấn đề bức xúc đối với môi trưởng,

đô thị, công nghiệp và các làng nghề ở nước ta hiện nay Ô nhiễm môi trường không,

Trang 14

hoá cảng phát triển thi nguồn thai gay ô nhiễm môi trường không khi cảng nhiêu, áp lực làm biển đổi chất lượng không khí theo chiêu hướng xâu càng lớn, yêu cầu bảo về

môi trường không khi cảng quan trọng

~ Khí CO (Cacbomonoxit)

Khi CO là loại khí không mu, không mùi không vị, tạo ra do sự cháy không

hoàn toàn của nguyên liệu chứa Các bon (C) Khi hít phải, CO sẽ đi vào máu, chúng

phản ứng với Hemoglobim (cỏ trong hỏng câu) thành một câu trúc bên vững nhưng

không có khả năng tải ôxy,

khiển cho cơ thể bị ngạt Ở

Khi CO hình thành ở Hình 1.9 Khói thai ra tir xe Bus

những nơi đốt than thieu ôxy,

như từ khỏi thải của lò gạch

nơi mả than chảy không triệt

để, ống khỏi nhà máy nhiệt

điện dùng than đá, các nội

nâu nhựa đường, khí xả động,

cơ ô tô, xe máy, hay bếp

than tổ ong

Theo bảo cáo trong

Hội thảo Nhiên liệu và xe cơ K6 NE ws tien

giới sạch ở Việt Nam giữa Gamay WO Wcon ñxakhách

Bộ GTVT và Chương trình Biểu đô 1.1 Nông độ khí thải của các phương tiện

môi trường Mỹ, thì tỉ lệ phát

thải chất gây ô nhiễm do các phương tiên giao thông cơ giới đường bộ như biểu đồ 2.1

~ Khi SO2 (lưu huỳnh đioxit)

Khí SO; là sản phâm chủ yêu của quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (S) như than, hay nguyên liệu chứa lưu huỳnh như đốt quặng Pirit sắt (FeS;),

đốt chảy lưu huỷnh, trong quá trình sản xuất axit Sunfuric (H;SO¿) Trong tự nhiên,

§O; được phát tán trong không khí chủ yêu là do đốt than, và một phan do núi lửa

Trang 15

thích, ở nông độ nhất Hình 1.10 Khói từ nhà máy lọc đầu Dung Quất tỏa ra không gian

định có thể gây co giật cơ trơn của khí quản, ở nẻng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch

niêm mạc đường khi quản khi tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit

SOx bi oxy hỏa ngoải không khí va phan ửng với nước mưa tạo thanh axit

H2§O4 hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xảu đẻn sự phát

triển thực vật Sự có mặt của SOx trong không khí la tác nhân gây mòn kim loại, bẻ

tông và các công trình kiến trúc

SO2 phát sinh khi đốt mọi thứ nguyên liệu hàng ngày (than đá, khí, gỗ vả các chất hữu cơ khác như phân khỏ, rơm rác ) Khi nông độ SO2 đạt đến 5 phần triệu thì các hội chứng bệnh lý ở người tiếp xúc bắt đầu xuất hiện

~ Khí H2§ (hidrosunfia)

Khi H2§ mang mùi hôi thum thủm như trứng thôi, cực độc và để chảy nỗ H2S

lả khí gây ngạt vì chúng tước đoạt ôxy rất mạnh; khi hít phải nạn nhân có thể bị ngạt,

bị viêm màng kết do H2S tác động vao mắt, bị các bệnh vẻ phổi vỉ hệ thông hô hap bi kích thích mạnh do thiếu ôxy, có thể gây thở gấp vả ngừng thở H28 ở nồng độ cao cỏ thể gây tê liệt hỗ hấp và nạn nhân bị chết ngạt

H28 xuất hiện do đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu (than đá, dầu ) chứa nhiều lưu huỳnh H2§ cũng bốc lên từ bủn ao, đảm thiếu ôxy (là nguyên nhân làm cả

chết ngạt)

- Khi NOx (cac oxit nito)

Oxit nito có nhiêu dạng, do nitơ có Š hoá tri tir 1 dén 5 Do ôxy hoá không hoàn toản nên nhiều đạng oxit nitơ có hoá trị khác nhau hay đi củng nhau, được gọi chung,

lả NOx Có độc tính cao nhất là NO2

NO2 là khí có mau nau đỏ có mùi gắt và cay, mũi của nó có thẻ phát hiện được

vào khoảng 0,12 ppm NO2 là khi có kích thích mạnh đường hô hấp, nó tác động đến

hệ thân kinh và phá hủy mô tế bảo phỏi, lảm chảy nước mũi, viêm hong

Trang 16

Khi NO2 với nông độ 100ppm có thẻ gây tử vong cho người vả động vật sau it phút Với nông độ 5ppm có thể gây ảnh hưởng xâu đến đường hô hấp Con người tiếp xúc lâu với NO2 khoảng 0.06 ppm có thể gây các bệnh trầm trọng vẻ phối

NOx bị ôxy hoá dưởi ánh sáng mặt trời có thẻ tạo khi Özôn gây chảy nước mắt

và mân ngứa đa, NOx cũng góp phân gây bệnh hen, thậm chỉ ung thư phối, làm hỏng khí quản

Khí NOx xuất hiện trong quả trình đốt cháy nguyên liệu trong các động cơ đốt

trong (khí xả của phương tiện giao thông ), trong công nghiệp sản xuât axit HNO3 ,

quả trình hản điện vả quá trình phân huỷ nhựa celluloid

1.8.2 Giới thiệu một số loại cảm biến khí độc

1.5.1.1, Cam bién khi Hydrogen Sulfide FQ101HT

Cam biển VQI01HT của hãng EV2 [9] cỏ thể ứng dụng trong việc cảnh báo

nồng độ sulfua hydro trong không khi (hình 1.11) Nó bao gồm hai cảm biển ghép theo

kiểu bủ nhau nhằm giảm thiểu tác động của nhiệt độ Thiết bị này có tuổi thọ trên 3 năm Nó có thê hoạt động liên tục ở nhiệt độ môi trường xung quanh lên dén 90 °C va không bị ảnh hưởng bởi độ ầm của môi trường

Hình 1.11 Cảm biến VQ101HT Hình 1.12 Mạch ghép nói với cảm biến VQ101HT

Mạch ghép nói (hình 1.12) sử dụng một cặp cảm biên ghép nỏi tiếp vả cỏ công,

suất (250 mW), kết hợp với R1, R2 tạo thành mạch cầu trở (R1 = R2 = 1 k@) R3 = 50

kQ dùng đề điều chỉnh điện áp offset RC là điện trở đặc biệt (giá trị tôi thiểu 39 @ )

Điện trở này được cung cấp bởi hãng e2v va phải hản trên mạch PCB

Trang 17

Điện ap cung cap (Bridge

Voltage) bing 2,5 V + 0,1 V Dién

áp lỗi ra VOUT là điện áp âm

Cảm biến này có thể hoạt động

liên tục ở nhiệt độ -40 °C_ đến 90

°C, voi gidi do tir 0 ppm 50 ppm

VQ10 HT Typical Responses toH2S

lại, việc hiệu chuân cần giá trị ở 3

điểm trở lên Có thể điều chỉnh đề

được hiệu suất tối ưu, đặc biệt ở

Hình 1.13 Đặc trưng lối ra của cảm biến VQ101HT

1.5.2.2 Cảm biển D2 của hãng Alphasense

Câm biên D2 [11] tích hợp đồng thời hai bộ cảm biển nhỏ dé đo CO và H2§ (hình 1.14) Nỏ có giải đo từ 0 ppm đến 100 ppm đối với H2S và từ 0 ppm đến 1000

ppm đối với CO, thời gian đáp ứng nhỏ hơn 25 giây .Ø014 5 lnclud ng label

Trang 18

AGND

Hình 1.15: Mạch ghép nồi với cảm biến D2

D2 kết hợp cảm biển khi CO-D4 vả cảm biển khi H2S-D4 của hãng Alphasense Có hai điện cực hoạt động, một cho lồi ra của CO và một là lối ra của H2S Phản cảm biến CO cỏ bộ lọc khí H2§ và ngược lại bên cảm biển H28 cỏ bộ lọc

khí CO Cả hai cảm biên con dùng chung chân nguồn và chân điện áp tham chiều

Một mạch chia thế kết hợp với một bộ khuếch đại thuật toán đề tạo điện áp tham chiều Nếu chi can đo một loại khi thì lắp một mạch khuếch đại Nếu đo cả 2 loại khi thi can 2 mach khuếch đại thuật toán ghép thêm vảo Tụ C=10nF vả hai trở ở trong,

sơ đỏ đề ồn định giá trị của IC2 Có thể chỉ dùng một điện trở, tuy nhiên mắc như sơ

đồ thì ồn định hơn Có thể cần lắp thêm hai FET đề tăng dong điện tham chiếu Tải

cho ác điện cực là một điện trở 10 ohm Có thể tăng giả trị nảy nêu như cỏ nhiều lớn, tuy nhiên, điều nảy sẽ làm châm thời gian đáp ứng của cảm biển

1.5.2.3 Cảm biến khí của hãng DET-TRONICS

Hãng Det-Tronics [10] thiết kế rất nhiều cảm biển dé đo một loạt các loại khí

trong mét dai do nhất định Nổi ra cảm biển của hãng nảy thường lả một dòng điện 4-

20 mA tỉ lệ thuận với nông độ của khi can do Cảm biển được thiết kế để sử dụng, trong môi trường độc hại, hoặc cảnh báo chảy nô (hình 1.16)

Trang 19

TRANSMITTER/CONTAOLLER

Hinh 1.16 Cảm bién cia hang DET-TRONICS ®

Đây là loại cảm biến cỏ cầu tạo lả mạng tế bảo điện hỏa, tóc độ đáp ứng cao va chọn lọc khi tốt Nó được tich hợp mạch điện tích cực bền trong vả dễ dang thay the

bộ lọc chồng nước được cung cấp kèm theo để bảo vệ cho cảm biển vả cho phép làm việc trong môi trường am tớt

1.5.2.4 Cầm biển khí MG-811

Cảm biến khi MG-§I1 [8] cỏ độ

nhay cao voi CO, có thời gian ứng

nhanh, ôn định và tuổi thọ cao, mạch

ghép nổi đơn giản (hình 1.17) Cô thể sử

dụng cảm biến nảy đề phát hiên rò rỉ khí

CO; trong gia đỉnh và công nghiệp

Cấu tạo của cảm biến gồm ống

AL2O3 nhỏ kết hợp với lớp dân điện

Dioxide (SnO2) vả một sợi đốt được gắn

vào lớp vỏ gồm nhự và thép Bên ngoài

cam bien cỏ 6 chân, trong đó 4 chân lả tín

hiệu, 2 chân cung cấp điện áp cho sơi đốt

Trang 20

Lin 1.18, Mach ghép nối với MG-811 teen

Cảm biển này chịu ảnh hưởng của nhiệt độ vả độ âm nên khi khảo sát, với mỗi

giá trị đo được phải xác định luôn nhiệt độ và độ ấm của môi trường tương ứng,

Trang 21

23

Để cảm bién nảy hoạt động can cap nguồn cho sợi đốt Nguồn điện cấp cho soi đốt là điện áp 5v (cỏ thẻ sử dùng nguôn một chiêu hoặc xoay chiêu) Điện trở của sợi đốt khoảng 33© Nguồn cấp cho sợi đốt cần có công suất >750mW Điện trở của cảm bien (Rap) sẽ thay đổi tỷ lê nghịch với nông độ khí mả cảm biển cảm nhận được Điện tro Ry ket hop voi điện trở của cảm biến (Rạp) tạo thành mạch phân áp Điện áp trên

Rự tỷ lệ thân với nông đô khi mả cảm biển cảm nhận được Cảm biến này hoạt động, tốt ở nhiệt độ 10”C đến S0 *C

Cam bien nay chiu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ảm nên khi khảo sát, với môi

giá trị đo được phải xác định luôn nhiệt độ và độ âm của môi trường tương ứng

Hình 1.21 thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ, độ âm của môi trường đến cảm biển MQ-6 Với trở tải Rụ = 20 KG, nông độ khi 1000ppm LPG, nhưng ở điều kiên nhiệt độ, độ âm khác nhau điện trở của cảm biển cũng nhận giá trị khác nhau

Hinh 1.21 Anh hwéng cita nbiét 46, 46 Am voi cim bién MQ-6

1.5.2.6 Cam bién khi MQ-7

được dùng đề phát hiện na anh,

5, " T emp tira Niu

Tube Fin t‹eu

Trang 22

1.22), gồm một ống trụ làm bằng AL2O3, lớp cảm biến khí làm bằng SnO2, các điện cực va sợi đốt được gắn có định vào một lớp vỏ làm bằng nhựa vả thép không rỉ Sợi đốt này cung cấp nhiệt lượng cân thiết cho cảm biên trong quá trình hoạt động Cảm biến MQ-7 cỏ 6 chân trong đỏ cỏ 4 chân lả tin hiệu và 2 chân là sợi đốt

Nguyền tắc hoạt động của MQ-7 có điểm khác với cảm biên MQ-6 Với MQ-7 không phải liên tục cấp điện cho sợi đốt mà phải cấp theo quy tắc 60s đốt nỏng ở điện

áp 5v, và 90s đốt nóng ở điện áp 1,4v

Điện trở của cảm bien (Rag) giảm ty

lệ thuận với nỗng đô khi CO ma cam

biến cảm nhận Thời điểm lẫy mẫu

của cảm biển là 25 s cuối của quá

trình đốt nóng ở điện áp 1,4 v Trong

mạch trên điện trở Rự kết hợp với

điện trở của cảm biến ( Rạp) tạo thành

mạch phân áp Điện áp trên Rự tỷ lệ

than với nồng độ khí mả cảm bier _ tìnn123: Mạch ghép nối cảm bién MQ-7

cảm nhận được

Điện trở của MQ-7 là khác nhau với các loại cảm biển vả khi khác nhau Vì thể,

khi sử dung can phải hiệu chỉnh lại độ nhay của cảm biến Nên tiến hành hiệu chỉnh ở điều kiên không khi chứa 200 ppm Co vả điều chỉnh điện trở ( Rạ) bằng 10 K@ ( hoặc khoảng 10 K@ đến 47 KQ)

Cảm biên nảy chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ âm nên khi khảo sát, với mỗi

giá trị đo được phải xác định

luôn nhiệt độ và độ m của Lọ

môi trường tương ứng Hinh

bên dưới thẻ hiện sư ảnh

hưởng của nhiệt độ, độ am

LPG, nhưng ở điều kiện

nhiệt độ, độ âm khác nhau

điện trở của cảm biển cũng

Trang 23

Tuy nhiên, dé chuẩn hóa đâu đo khí độc cân có những nồng độ khí độc khác

nhau trong đãi từ an toàn đến độc hại đối với sức khöe con người và mỗi trường Trên

thực tế việc đặt mua những nông độ khí theo ý muốn là không thể hoặc rất khó khăn

Xuất phát từ nhu cầu đó, để giứp cho người sẵn xuất có thể chủ động thực hiện

việc chuẩn hóa đầu do khí với mọi mẫn khi có nồng độ khác nhau Phân này xin trình

bây quy trình pha chế nỗng độ khi độc từ một nồng độ cho trước và xây đựng quy

trình kiểm nghiệm độ chính xác của các mẫn khí được tạo ra để phục vụ cho việc

chuẩn hóa đâu đo ứng đụng trong mạng cảm biến không đây

2.2 Xây dựng quy trình pha chế nồng độ khi

2.2.1 Các hước pha chế nông độ khi:

Để giảm nắng độ của một khí nào đó, ta lấy một thể tích nhất định của khí đó, sau dỏ pha thêm vào một thể tích khi Nitơ phủ hợp

Khí Nie là loại khí tơ, rên khi trộn nó với khi bài kỳ thi Nito khing tham gia

phân ứng, vì vậy không làm ảnh hưởng đến thành phan các khi khác bên trong hén

hợp mả chỉ lâm giảm nông đệ cũa khi đó

Để thực hiện pha trộn khi, ta làm như sau:

+ Hước 1: Sử dụng rnáy hút chân không để hút chân không các tửi đựng khi đã

Nguyên tắc pha trộn: từ một khí X có nẵng dộ Y%, nêu muốn pha trên thành 1

#2 thị ta lay 0,5 Hít khi X pha với 0,5 lít khi Nitơ Ngược lại, néu pha trộn theo một tỷ lệ nhất định nảo dỏ, thì ta sẽ có nông độ % tương ứng Nếu ta trộn

0,5 lit khi X có nông độ Y¡% va 0,5 lit khi X có nẵng độ Y;%, thì ta thu được khi X cỏ

nông độ (Y¡% + Y94)/2

lit khi X có nỗng độ

Trang 24

+ Túi khí CO 0,2%: là loại khí CƠ 0,2% có thể tích 20 lít, đặt mua từ phòng

Hóa — Môi trường của Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng 1, Tổng

cục Tiêu chuẩn Do lường chât lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ

+ Tai khi Nito: là loại khi Nitơ 100% có thể tích 20 lít, đặt mua từ phỏng Hóa

— Môi trường của Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn De lường chất lượng 1, Tổng cục

Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng, Bộ Khea học và Cổng nghệ

+ May hut chân không: được sử dụng để hút chân không các túi đựng khí, các

trình chứa khi

+ Oác túi dụng khi: là loại túi nylon chuyên dụng để chứa khí, duợc đặt hàng,

nhập khẩu từ Mĩ vẻ Việt Nam Chúng được chế tạo bằng nhựa đặc biệt, cỏ van ruột

+ Bước 2: Liếp tục hút 500m từ túi đựng khí CO 0,1% vào trong túi khí loại 1

ít, Sau đó hút thêm SO0ml khí Hitơ cho vào trong túi khi trên, ta thu được một lít khí

Trang 25

27

Cit tiép tue nhu vay, ta sẽ pha trộn vả tao ra khí có các nông độ khác nhau

Hình 2.1 Các túi khí 1 lít sau khi pha trộn có nỗng độ khác nhau

Như vậy, từ mỏt khi chuẩn CO 0,2% ban đâu, ta kết hợp với khi Nito dé pha

trộn chế tạo thành các nông độ khác nhau như bảng 2.1

Bảng 2.1 Các mẫu khí CO có nỗng độ % khác nhau sau khí pha trộn

2.2.3 Tinh khối lượng khí theo nồng độ phan trăm

Để tính khối lượng khí từ nông độ phan trim, ta ap dung công thức tỉnh phản

trăm theo thê tích (2.1) như sau:

Trong đó: - nự là số mol của khi X (mol)

my lả khối lượng khi X (g)

Mx lả khỏi lượng mol của khi X (g)

Sö mol của khí X được tính theo công thức:

Trang 26

Ví dụ với nẵng độ khi CO 0,2% ta chế tạo ra các nông độ khí thấp hơn ở trên,

tụ lính ra khối lượng CO nguyên chất như sau:

Xếu định mức là 1 lít thì ta có: 1 lít khí CO 19 thì có 10m] khí CO nguyên chất Nhu vay, ta tính ra số rnl CO từ các nông độ khí pha loãng ở trên nỉhư sau:

~_ Trong 1 lứ khí CO 0,0125% sẽ có 0,125ml khí CO nguyên chất

“Trong 1 lit khi CO 0,025% sẽ có 0,25m] khi CO nguyên chất

-_ Trong 1 lít khí CO 0,0375% sẽ có 0,375ml khí CO nguyễn chất

~_ Trong 1 lít khí CO 0,05% sẽ có 0,5m] khí CO nguyên chất

~_ Trang 1 lữ khí CƠ 0,075% sẽ có 0,75m] khí CO nguyên chất

~_ Trong 1 lít khí CO 0,1%⁄4 sẽ có 1ml khi CO nguyên chất

sẽ có 1,25m] khí CO nguyên chất

Trong 1 Hi khi CO 0.125%

~_ Trong 1 lít khí CO 0,15% sẽ có 1,Sml khí CO nguyên chất

~_ Trong 1 lít khí CO 0,175 sẽ có 1,75ml khí CO nguyên chất, -_ Trong 1 lít khí CO 0,2% sẽ có 2ml khi CO nguyên chất

Giá sử nhiệt độ phòng lá 252C, từ số ml khí CO theo các néng độ đã tỉnh được ở

trên, †a tính khối lượng như sau:

~_ Trong 1 lít khi CO 0,0125% có khỏi lượng khí CO:

Trang 27

Bảng 2.3 Nắng độ CƠ nguyên chất trong 1 Hí khí CO có nồng độ % tương ứng

Theo QCVN 05:2009/17INMT của Việt Nam [3] về giới hạn nỗng độ các khi độc hại trong không khí mở môi trường xung quanh (bảng 2.3)

Ben vi Nhofogam trên miệt khối (ag1n2)

Ị Thông sẽ — | Trang bình | Trung bình | Trang Bình năm

Bảng 2.3 Giới hạn nồng độ cúc khi độc hại Irong không khi mở mỗi lzưởng xuug quauth

Ta thấy, đổi với khí độc CO thì néng độ tối đa đổi với con người tiếp xúc trong,

1 giờ là 30000ng/anỶ (0,03 mg/), tiếp xúc tối đa trong § giờ lá 10000pg/án” (0,01 ing/1)

và trong 24 giờ là 18 S000g/? (0,005 mg’)

Như vậy, căn cứ vào QCVN 05:2009/RTNMIT và kết hợp với quy trinh pha trộn

trên, và với khói lượng mg khi CO tính được ở trên, ta có thế pha trộn được các nông

Trang 28

độ thấp hơn theo ý muốn đề phục vụ cho việc chuẩn hóa dau đo khí ứng dụng trong

mang WSN

2.3 Xây dựng Quy trình chuẩn kiểm nghiệm mẫu khí

Sau khi tìm ra quy trình và tiền hảnh pha chế được các nông độ khí độc khác

nhau là một việc thành công Tuy nhiên, làm cách nảo để có thể kiểm tra quy trình pha chế trên xem các mẫu khí đó cỏ nông độ gióng với việc tính toán theo lý thuyết hay không? sai số là bao nhiêu?

Từ những vẫn đề đỏ, đã nghiên cửu dựa vào một phương pháp khác, đỏ là phương pháp hỏa học để tạo ra một khi chuẩn và ap dụng các phương pháp thí nghiệm

để tạo ra các hôn hợp dung dịch mảu theo định luật Lamper - beer, kết hợp với may do trắc quang đề tìm ra mối quan hệ giữa néng độ của chất và độ hấp thụ ảnh sáng Từ đỏ

có thể suy ra trọng lượng của khi thông qua môi liên hệ đó Đồng thời có thẻ kiểm

nghiệm được đô chính xác của quy trình pha chế khí ở trên

Sau đây tôi xin trình bảy quy trình chuẩn kiểm nghiệm mẫu khi nêu trên

sáng tủy theo màu sắc của chất Giữa

mảu sắc của chất và khả năng hap thu

các tỉa sáng của nó cỏ môi liên quan 8

với nhau, sự liên quan đỏ được mô tả

bằng giản đổ mảu (bảng màu) như

hình 3.1 [2, tr5 -7]

Bang mau cho biết môi quan hệ

giữa màu sắc của chất và khả năng hấp

thụ các tia sáng của nó `

Ví dụ, một chất cô máu tìm thỉ 3 na

hấp thụ các tia sảng lục ánh vảng va Hình 2.2 Giản đồ màu

ngược lại chất có màu lục vàng thì sẽ hấp thụ các tia sảng mảu tim

Trong bang mau ở hình 3.1, các màu đối diện nhau gọi lả màu bủ nhau, tổ hợp

hai màu bủ nhau tạo nên màu gần trắng

Hai dung địch của một chất mâu, cỏ nông độ khác nhau sẽ như nhau về sắc thái mau, nhưng khác nhau về cường độ mảu Cường độ mảu được đo bằng độ giảm năng, lượng chủm sáng ở bước sỏng xác định khi đi qua dung dịch: chiều vào dung dịch ảnh

Trang 29

- Nguyên tắc xác địmh một chất bằng

phương pháp trắc quang: Muôn xác định một I c 1

cỏ khả năng hấp thụ ánh sáng (thường là hợp

chất có mảu), rồi đo sự hấp thụ ảnh sáng của nỏ —pD

và suy ra hảm lượng chất cân xác định X dựa b

vao dinh luat Lambert — Beer Sự hấp thụ ánh sáng của dd có nồng độ C

Nội dung Định luật Lambert — Beer như sau: Cho chủm tia sảng đơn sắc cỏ

bước sóng ^ có cường đô Ip đi qua cuvet có thánh song song (thủy tỉnh hoặc thạch anh)

chứa dung dịch chất màu tan Sau khi bị môi trường hấp thu thi chim tia sang co

cường độ yếu đi với cường độ lả I Gọi be day của lớp hap thụ ánh sáng là b, ta cỏ

quan hệ giữa lọ vả I được xác định theo định luật Lambert — Beer như sau:

A= Ig(Ip/I) = ebC (2.4)

Trong đỏ:

£ là hệ số hấp thụ phân tử

€ lả nông đô chat hap thu anh sang trong dung dich

A la mat d6 quang ctia dung dich

e là đại lượng phục thuộc vảo bản chất chất hấp thụ ánh sáng vả vào bước sóng

của ảnh sảng tới Nêu C tỉnh bằng mol/ thi ¢ goi la hé so hap thu phan tử gam

2.3.2 Phương pháp xây dụng đường chuẩn:

Trong các phương pháp định lượng bằng trắc quang [2, tr23-30], phương pháp

đường chuân với sự trợ giúp của máy trắc quang cho thầy nhiều ưu điểm vượt trội với các phương pháp khác như: cho phép xác định được nhiêu mâu, quy trình xử lý nhanh, tỉnh kinh tê và kết quả chính xác

Vi vây, để xây dựng phương pháp kiểm thử độ chính xác của các mây khi được

tao ra theo quy trình pha trộn khí nêu trên, đồng thời mong muốn xây dựng được một

đường chuẩn ứng dung cho việc xác định nỏng đô khí bất kỳ trong môi trường, em

chọn phương pháp đường chuân làm cơ sở đề xây dựng

Để phương pháp nảy đạt kết quả chính xác, một yêu tô không thẻ thiếu đỏ chính

là sự trợ giúp của máy trắc quang, nó được sử dụng đẻ xác định độ hấp thu ánh sáng và

đọc trực tiếp nông độ của chất trong dung dịch khi cho tia sảng đi qua.

Ngày đăng: 21/05/2025, 21:09

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình  1.8.  Mô  hình  mạng  WSN  tổng  quan - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.8. Mô hình mạng WSN tổng quan (Trang 13)
Hình  1.11.  Cảm  biến  VQ101HT  Hình  1.12.  Mạch  ghép  nói  với  cảm  biến  VQ101HT - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.11. Cảm biến VQ101HT Hình 1.12. Mạch ghép nói với cảm biến VQ101HT (Trang 16)
Hình  1.14.  Cảm  biến  D2  của  Alphasense - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.14. Cảm biến D2 của Alphasense (Trang 17)
Hình  1.13.  Đặc trưng lối  ra  của  cảm  biến  VQ101HT - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.13. Đặc trưng lối ra của cảm biến VQ101HT (Trang 17)
Hình  1.15:  Mạch  ghép  nồi  với  cảm  biến  D2 - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.15: Mạch ghép nồi với cảm biến D2 (Trang 18)
Hình  1.17.  Cấu  tạo  của  cảm  biến  MG8-11 - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.17. Cấu tạo của cảm biến MG8-11 (Trang 19)
Hình  1.19:  Cấu  tạo  cảm  biến  MQ-6  Hình  1.20:  Mạch  ghép  nấi  với  MỌQ-6 - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 1.19: Cấu tạo cảm biến MQ-6 Hình 1.20: Mạch ghép nấi với MỌQ-6 (Trang 20)
Hình  2.1.  Các  túi  khí  1  lít  sau  khi  pha  trộn  có  nỗng  độ  khác  nhau - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.1. Các túi khí 1 lít sau khi pha trộn có nỗng độ khác nhau (Trang 25)
Hình  2.17.  Cho  thuốc  thử  folinxiocanto  vào  các  cuyet - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.17. Cho thuốc thử folinxiocanto vào các cuyet (Trang 33)
Hình  2.20.  Cho  cuvet  vào  đo  quang - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.20. Cho cuvet vào đo quang (Trang 34)
Hình  2.19.  Dung  dịch  trong  bình  định  mức  và  cuvet  trước  khi  đo  quang. - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.19. Dung dịch trong bình định mức và cuvet trước khi đo quang (Trang 34)
Hình  2.23.  Phương  trình  đường  chuẩn  xây  dựng  bằng  Excel - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.23. Phương trình đường chuẩn xây dựng bằng Excel (Trang 37)
Hình  2.24.  Các  chai  đựng  dung  dịch  PÁCI:  1  Ÿ/,;¿  và  khí  CO  nỗng  độ  khác  nhau - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 2.24. Các chai đựng dung dịch PÁCI: 1 Ÿ/,;¿ và khí CO nỗng độ khác nhau (Trang 38)
Hình  3.11.  Cho  đầu  đo  vào  túi  hút  chân  không.  Hình  3.12.  Do  khí  CO  0.2% - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 3.11. Cho đầu đo vào túi hút chân không. Hình 3.12. Do khí CO 0.2% (Trang 47)
Hình  3.15.  Đo  mẫu  khí  CO  0,2% - Luận văn xây dựng phương pháp chuẩn hóa Đầu Đo khí Ứng dụng trong mạng cảm biến không dây wsn wireless sensor network Để giám sát môi trường
nh 3.15. Đo mẫu khí CO 0,2% (Trang 52)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w