用于实验室基础设施的移动式气体传感器

IF 0.6 Q3 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY
Raduan Sarif, Mohammed Faeik Ruzaij Al-Okby, T. Roddelkopf, Kerstin Thurow
{"title":"用于实验室基础设施的移动式气体传感器","authors":"Raduan Sarif, Mohammed Faeik Ruzaij Al-Okby, T. Roddelkopf, Kerstin Thurow","doi":"10.31436/iiumej.v25i1.2727","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Indoor air quality has become a growing concern in modern society due to prolonged indoor working hours that lead to the frequent exposure to numerous toxic gases from various sources. These pollutants, including volatile organic compounds (VOCs), pose severe health risks such as asthma and lung cancer. To address this critical issue, this project focuses on developing and evaluating an advanced gas detection system that explicitly targets VOCs by integrating two novel metal oxide semiconductor (MOX)-based gas sensors, ENS 160 and TED110. Different sensor parameters, such as the air quality index (AQI) and volatile organic compounds (VOCs), were evaluated using 12 volatile organic chemicals. The findings revealed that the ENS 160 sensor performs excellently, detecting 60 gas samples out of 72, with an average detection rate of approximately 83%. In contrast, the TED110 sensor demonstrated considerably lower performance and response in 24 out of 72 gas samples, with a detection rate of about 33%. The results contribute insights into the gas sensor's characteristics, providing essential information to enhance indoor air quality monitoring technology, particularly in laboratory environments. ABSTRAK: Setiap hari, banyak gas toksik, letupan dan beracun berlaku di dalam dan di luar rumah daripada pelbagai sumber. Dalam masyarakat moden, kebanyakan orang menghabiskan 90% masa bekerja mereka di dalam rumah; oleh itu, kualiti udara dalaman secara beransur-ansur bertambah buruk daripada suasana luar. Projek ini sedang membangunkan sistem pengesanan dan pemantauan moden yang canggih untuk mengesan pelbagai gas berbahaya, seperti sebatian organik meruap (VOC). Dua penderia gas berasaskan semikonduktor oksida logam (MOX) novel telah diperkenalkan dalam projek ini dengan mikropengawal yang dikemas kini untuk pemerolehan data dan pemprosesan data. Tambahan pula, parameter sensor yang berbeza (AQI, TVOC) telah dinilai dengan 12 bahan kimia organik yang tidak menentu. Semua ujian telah dijalankan dalam tudung kimia tradisional dengan tiga kuantiti sampel yang berbeza (5?L, 10?L, 50?L) pada jarak 40 cm dan 100 cm. Akhir sekali, volum minimum yang boleh dikesan berdasarkan jarak antara nod sensor dan sumber bocor telah dianalisis selepas eksperimen yang meluas dengan kedua-dua sensor. Sensor ENS 160 sedang mengesan 60 sampel gas daripada 72, dalam ketiga-tiga parameter seperti AQI, TVOC dan kadar pengesanan CO2 sekitar 83%. TED110 menunjukkan prestasi yang sangat rendah; ia telah bertindak balas kepada 24 daripada 72 sampel gas, dan kadar pengesanan ialah 33%.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"19 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.6000,"publicationDate":"2024-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"MOBILE GAS SENSING FOR LABORATORY INFRASTRUCTURE\",\"authors\":\"Raduan Sarif, Mohammed Faeik Ruzaij Al-Okby, T. Roddelkopf, Kerstin Thurow\",\"doi\":\"10.31436/iiumej.v25i1.2727\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Indoor air quality has become a growing concern in modern society due to prolonged indoor working hours that lead to the frequent exposure to numerous toxic gases from various sources. These pollutants, including volatile organic compounds (VOCs), pose severe health risks such as asthma and lung cancer. To address this critical issue, this project focuses on developing and evaluating an advanced gas detection system that explicitly targets VOCs by integrating two novel metal oxide semiconductor (MOX)-based gas sensors, ENS 160 and TED110. Different sensor parameters, such as the air quality index (AQI) and volatile organic compounds (VOCs), were evaluated using 12 volatile organic chemicals. The findings revealed that the ENS 160 sensor performs excellently, detecting 60 gas samples out of 72, with an average detection rate of approximately 83%. In contrast, the TED110 sensor demonstrated considerably lower performance and response in 24 out of 72 gas samples, with a detection rate of about 33%. The results contribute insights into the gas sensor's characteristics, providing essential information to enhance indoor air quality monitoring technology, particularly in laboratory environments. ABSTRAK: Setiap hari, banyak gas toksik, letupan dan beracun berlaku di dalam dan di luar rumah daripada pelbagai sumber. Dalam masyarakat moden, kebanyakan orang menghabiskan 90% masa bekerja mereka di dalam rumah; oleh itu, kualiti udara dalaman secara beransur-ansur bertambah buruk daripada suasana luar. Projek ini sedang membangunkan sistem pengesanan dan pemantauan moden yang canggih untuk mengesan pelbagai gas berbahaya, seperti sebatian organik meruap (VOC). Dua penderia gas berasaskan semikonduktor oksida logam (MOX) novel telah diperkenalkan dalam projek ini dengan mikropengawal yang dikemas kini untuk pemerolehan data dan pemprosesan data. Tambahan pula, parameter sensor yang berbeza (AQI, TVOC) telah dinilai dengan 12 bahan kimia organik yang tidak menentu. Semua ujian telah dijalankan dalam tudung kimia tradisional dengan tiga kuantiti sampel yang berbeza (5?L, 10?L, 50?L) pada jarak 40 cm dan 100 cm. Akhir sekali, volum minimum yang boleh dikesan berdasarkan jarak antara nod sensor dan sumber bocor telah dianalisis selepas eksperimen yang meluas dengan kedua-dua sensor. Sensor ENS 160 sedang mengesan 60 sampel gas daripada 72, dalam ketiga-tiga parameter seperti AQI, TVOC dan kadar pengesanan CO2 sekitar 83%. TED110 menunjukkan prestasi yang sangat rendah; ia telah bertindak balas kepada 24 daripada 72 sampel gas, dan kadar pengesanan ialah 33%.\",\"PeriodicalId\":13439,\"journal\":{\"name\":\"IIUM Engineering Journal\",\"volume\":\"19 3\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.6000,\"publicationDate\":\"2024-01-01\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"IIUM Engineering Journal\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.31436/iiumej.v25i1.2727\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q3\",\"JCRName\":\"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"IIUM Engineering Journal","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v25i1.2727","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

由于长时间在室内工作,人们经常接触到各种来源的有毒气体,室内空气质量已成为现代社会日益关注的问题。包括挥发性有机化合物 (VOC) 在内的这些污染物严重危害人们的健康,如哮喘和肺癌。为解决这一关键问题,本项目重点开发和评估一种先进的气体检测系统,该系统通过集成 ENS 160 和 TED110 这两种基于金属氧化物半导体 (MOX) 的新型气体传感器,明确针对挥发性有机化合物。使用 12 种挥发性有机化学物质对空气质量指数 (AQI) 和挥发性有机化合物 (VOC) 等不同的传感器参数进行了评估。结果显示,ENS 160 传感器表现出色,在 72 个气体样本中检测出 60 个,平均检测率约为 83%。相比之下,TED110 传感器在 72 个气体样本中有 24 个样本的性能和响应明显较低,检测率约为 33%。这些结果有助于深入了解气体传感器的特性,为提高室内空气质量监测技术(尤其是在实验室环境中)提供了重要信息。摘要每天,家庭内外都会从各种来源产生许多有毒、易爆和有毒气体。在现代社会中,大多数人 90% 的工作时间都是在室内度过的,因此室内空气质量正逐渐变得比室外更差。本项目正在开发一种先进的现代检测和监控系统,以检测各种有害气体,如挥发性有机化合物(VOC)。该项目引入了两个基于金属氧化物半导体(MOX)的新型气体检测器,并配备了用于数据采集和数据处理的最新微控制器。此外,还用 12 种不确定的有机化学品对不同的传感器参数(空气质量指数、挥发性有机化合物)进行了评估。所有测试都是在传统的化学通风橱中进行的,在 40 厘米和 100 厘米的间距内有三种不同的样本量(5 升、10 升、50 升)。最后,在对两种传感器进行大量实验后,根据传感器节点与泄漏源之间的距离分析了最小可探测体积。ENS 160 传感器检测到 72 个气体样本中的 60 个,在所有三个参数(如空气质量指数、TVOC 和二氧化碳)中的检测率约为 83%。而 TED110 的性能很低;它对 72 个气体样本中的 24 个做出了响应,检测率为 33%。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
MOBILE GAS SENSING FOR LABORATORY INFRASTRUCTURE
Indoor air quality has become a growing concern in modern society due to prolonged indoor working hours that lead to the frequent exposure to numerous toxic gases from various sources. These pollutants, including volatile organic compounds (VOCs), pose severe health risks such as asthma and lung cancer. To address this critical issue, this project focuses on developing and evaluating an advanced gas detection system that explicitly targets VOCs by integrating two novel metal oxide semiconductor (MOX)-based gas sensors, ENS 160 and TED110. Different sensor parameters, such as the air quality index (AQI) and volatile organic compounds (VOCs), were evaluated using 12 volatile organic chemicals. The findings revealed that the ENS 160 sensor performs excellently, detecting 60 gas samples out of 72, with an average detection rate of approximately 83%. In contrast, the TED110 sensor demonstrated considerably lower performance and response in 24 out of 72 gas samples, with a detection rate of about 33%. The results contribute insights into the gas sensor's characteristics, providing essential information to enhance indoor air quality monitoring technology, particularly in laboratory environments. ABSTRAK: Setiap hari, banyak gas toksik, letupan dan beracun berlaku di dalam dan di luar rumah daripada pelbagai sumber. Dalam masyarakat moden, kebanyakan orang menghabiskan 90% masa bekerja mereka di dalam rumah; oleh itu, kualiti udara dalaman secara beransur-ansur bertambah buruk daripada suasana luar. Projek ini sedang membangunkan sistem pengesanan dan pemantauan moden yang canggih untuk mengesan pelbagai gas berbahaya, seperti sebatian organik meruap (VOC). Dua penderia gas berasaskan semikonduktor oksida logam (MOX) novel telah diperkenalkan dalam projek ini dengan mikropengawal yang dikemas kini untuk pemerolehan data dan pemprosesan data. Tambahan pula, parameter sensor yang berbeza (AQI, TVOC) telah dinilai dengan 12 bahan kimia organik yang tidak menentu. Semua ujian telah dijalankan dalam tudung kimia tradisional dengan tiga kuantiti sampel yang berbeza (5?L, 10?L, 50?L) pada jarak 40 cm dan 100 cm. Akhir sekali, volum minimum yang boleh dikesan berdasarkan jarak antara nod sensor dan sumber bocor telah dianalisis selepas eksperimen yang meluas dengan kedua-dua sensor. Sensor ENS 160 sedang mengesan 60 sampel gas daripada 72, dalam ketiga-tiga parameter seperti AQI, TVOC dan kadar pengesanan CO2 sekitar 83%. TED110 menunjukkan prestasi yang sangat rendah; ia telah bertindak balas kepada 24 daripada 72 sampel gas, dan kadar pengesanan ialah 33%.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
IIUM Engineering Journal
IIUM Engineering Journal ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY-
CiteScore
2.10
自引率
20.00%
发文量
57
审稿时长
40 weeks
期刊介绍: The IIUM Engineering Journal, published biannually (June and December), is a peer-reviewed open-access journal of the Faculty of Engineering, International Islamic University Malaysia (IIUM). The IIUM Engineering Journal publishes original research findings as regular papers, review papers (by invitation). The Journal provides a platform for Engineers, Researchers, Academicians, and Practitioners who are highly motivated in contributing to the Engineering disciplines, and Applied Sciences. It also welcomes contributions that address solutions to the specific challenges of the developing world, and address science and technology issues from an Islamic and multidisciplinary perspective. Subject areas suitable for publication are as follows: -Chemical and Biotechnology Engineering -Civil and Environmental Engineering -Computer Science and Information Technology -Electrical, Computer, and Communications Engineering -Engineering Mathematics and Applied Science -Materials and Manufacturing Engineering -Mechanical and Aerospace Engineering -Mechatronics and Automation Engineering
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信