一、氣體分析儀是根據什么動物發明的
蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”,它靠什么來充當嗅覺的呢?原來,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入“鼻孔”,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。
仿生學家由此得到啟發,根(gen)據蒼(cang)蠅(ying)嗅覺(jue)(jue)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)結構和功能,仿制成功一種十分奇特(te)的(de)(de)(de)(de)小型氣體(ti)分析儀(yi)。這種儀(yi)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)“探(tan)頭”不是金(jin)屬,而是活(huo)的(de)(de)(de)(de)蒼(cang)蠅(ying)。就是把非常纖細(xi)的(de)(de)(de)(de)微電極插到蒼(cang)蠅(ying)的(de)(de)(de)(de)嗅覺(jue)(jue)神經(jing)上(shang),將引導出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)神經(jing)電信號經(jing)電子(zi)線路放大后(hou),送給(gei)分析器(qi)(qi)(qi)(qi);分析器(qi)(qi)(qi)(qi)一經(jing)發現氣味(wei)物質的(de)(de)(de)(de)信號,便能發出(chu)(chu)警報。這種儀(yi)器(qi)(qi)(qi)(qi)已(yi)經(jing)被(bei)安裝在(zai)宇宙飛船的(de)(de)(de)(de)座艙里,用來檢測艙內氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)成分。
二、氣體分析儀的原理是什么
氣(qi)體分(fen)析(xi)儀的原理(li)主要包括基于氣(qi)體的物理(li)性(xing)質、化(hua)學性(xing)質和光學性(xing)質進行分(fen)析(xi)。
1、首先,氣體分析儀的原理之一是基于氣體的物理性質。氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)分析儀通過測(ce)量氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)、溫度(du)(du)(du)(du)、密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)等物理(li)參數來推斷氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分及濃度(du)(du)(du)(du)。其中,利(li)用氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)測(ce)量氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)是通過測(ce)量氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)一定(ding)條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du),根據不同(tong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)差異來推斷氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分。而利(li)用氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)測(ce)量氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)是利(li)用氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)分子(zi)在(zai)一定(ding)溫度(du)(du)(du)(du)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)動(dong)能與氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)成(cheng)(cheng)正比的(de)(de)(de)(de)(de)關系,通過測(ce)量氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)來推斷氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分及濃度(du)(du)(du)(du)。
2、其次,氣體分析儀的原理還基于氣體的化學性質。氣體(ti)(ti)分(fen)析儀(yi)通過氣體(ti)(ti)與特定化學試劑(ji)發(fa)生(sheng)化學反應(ying),然后根據反應(ying)產物的(de)性質來(lai)推斷(duan)(duan)氣體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)及濃(nong)度。例(li)如(ru),利用氣體(ti)(ti)與特定氧(yang)化劑(ji)發(fa)生(sheng)氧(yang)化反應(ying),然后通過測量(liang)反應(ying)產生(sheng)的(de)氧(yang)化物的(de)性質來(lai)推斷(duan)(duan)氣體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)及濃(nong)度。又如(ru),利用氣體(ti)(ti)與特定還(huan)原(yuan)劑(ji)發(fa)生(sheng)還(huan)原(yuan)反應(ying),然后通過測量(liang)反應(ying)產生(sheng)的(de)還(huan)原(yuan)產物的(de)性質來(lai)推斷(duan)(duan)氣體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)及濃(nong)度。
3、此外,氣體分析儀的原理還包括利用氣體的光學性質進行分析。氣(qi)(qi)(qi)體(ti)分(fen)析儀通(tong)過(guo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)對(dui)特定波(bo)長(chang)(chang)的(de)光(guang)的(de)吸(xi)收、散(san)射(she)、發射(she)等光(guang)學現象來推斷氣(qi)(qi)(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)及(ji)濃(nong)度。例如,利用氣(qi)(qi)(qi)體(ti)對(dui)特定波(bo)長(chang)(chang)的(de)光(guang)的(de)吸(xi)收特性,通(tong)過(guo)測量(liang)光(guang)的(de)透射(she)率來推斷氣(qi)(qi)(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)及(ji)濃(nong)度。又如,利用氣(qi)(qi)(qi)體(ti)對(dui)特定波(bo)長(chang)(chang)的(de)光(guang)的(de)散(san)射(she)特性,通(tong)過(guo)測量(liang)光(guang)的(de)散(san)射(she)強度來推斷氣(qi)(qi)(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)及(ji)濃(nong)度。
三、氣體分析儀優缺點介紹
1、氣體分析儀優點
(1)高精度(du):氣(qi)體分析(xi)儀具有高精度(du)的檢測(ce)(ce)能力,可以檢測(ce)(ce)氣(qi)體濃度(du)、成分和溫度(du)等(deng)數據,精度(du)高,誤差小。
(2)高效(xiao)率:氣體(ti)分析儀檢測(ce)速度(du)快,可(ke)以實現即時監(jian)測(ce),提(ti)高了工作效(xiao)率。
(3)便(bian)攜性:氣體分析儀體積小、重量輕,可以在不同工作(zuo)環境下移(yi)動(dong)使用(yong),便(bian)于實時監測。
(4)實(shi)時(shi)報警(jing):氣體分析儀可(ke)以實(shi)現實(shi)時(shi)報警(jing)功能(neng),當氣體濃度超(chao)過安全范(fan)圍時(shi),可(ke)以及時(shi)發出(chu)警(jing)報,提高了安全性。
2、氣體分析儀的缺點
(1)價(jia)(jia)格高(gao):由于氣體分析儀具有(you)高(gao)精度和(he)高(gao)效(xiao)率的檢測能力,所以價(jia)(jia)格較(jiao)高(gao),部分型號甚(shen)至(zhi)數萬甚(shen)至(zhi)十幾(ji)萬。
(2)操(cao)作復雜:氣體分析(xi)儀的操(cao)作需(xu)要(yao)一定的專業(ye)技(ji)術,對操(cao)作人員的技(ji)術水平有一定要(yao)求,需(xu)要(yao)進行(xing)專業(ye)培訓。
(3)需(xu)要專業人員:氣體分析儀的維護和保養需(xu)要專業人員進行操作,不得隨意拆卸和修理(li),以免影(ying)響測試結果和設備壽(shou)命。