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(sheng)學家由(you)此(ci)得到啟發(fa),根據蒼蠅嗅覺器(qi)(qi)的(de)(de)(de)結構和功能,仿制(zhi)成(cheng)功一種(zhong)(zhong)十分(fen)奇特(te)的(de)(de)(de)小型氣體分(fen)析(xi)儀(yi)(yi)。這種(zhong)(zhong)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)“探頭(tou)”不是(shi)金屬(shu),而是(shi)活的(de)(de)(de)蒼蠅。就是(shi)把非常纖細的(de)(de)(de)微電極插到蒼蠅的(de)(de)(de)嗅覺神經(jing)(jing)上,將引導出(chu)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)神經(jing)(jing)電信號(hao)經(jing)(jing)電子線(xian)路放大后(hou),送給分(fen)析(xi)器(qi)(qi);分(fen)析(xi)器(qi)(qi)一經(jing)(jing)發(fa)現氣味物質的(de)(de)(de)信號(hao),便能發(fa)出(chu)警報。這種(zhong)(zhong)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)已經(jing)(jing)被安(an)裝在宇宙飛船的(de)(de)(de)座艙里,用來(lai)(lai)檢(jian)測艙內氣體的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)。
二、氣體分析儀的原理是什么
氣(qi)體(ti)分析儀的原理主要包括基于氣(qi)體(ti)的物理性(xing)質(zhi)、化學性(xing)質(zhi)和(he)光學性(xing)質(zhi)進行分析。
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)體(ti)(ti)分(fen)析儀通(tong)過測量(liang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)壓(ya)力、溫度(du)、密(mi)度(du)等物理參數(shu)來推(tui)斷氣(qi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)及濃度(du)。其中(zhong),利用氣(qi)體(ti)(ti)的(de)密(mi)度(du)測量(liang)氣(qi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)的(de)原(yuan)理是通(tong)過測量(liang)氣(qi)體(ti)(ti)在一定(ding)條件下的(de)密(mi)度(du),根據不同氣(qi)體(ti)(ti)的(de)密(mi)度(du)差異來推(tui)斷氣(qi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)。而利用氣(qi)體(ti)(ti)的(de)壓(ya)力測量(liang)氣(qi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)的(de)原(yuan)理是利用氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)子在一定(ding)溫度(du)下的(de)平均動能(neng)與氣(qi)體(ti)(ti)的(de)壓(ya)力成(cheng)正比的(de)關系,通(tong)過測量(liang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)壓(ya)力來推(tui)斷氣(qi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)及濃度(du)。
2、其次,氣體分析儀的原理還基于氣體的化學性質。氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)(fen)析儀通(tong)過(guo)(guo)氣(qi)體(ti)與特定化學試劑發生(sheng)(sheng)化學反(fan)應,然后根據反(fan)應產(chan)物(wu)(wu)的(de)性質來推斷(duan)氣(qi)體(ti)成分(fen)(fen)(fen)及(ji)濃度(du)。例如(ru),利(li)用氣(qi)體(ti)與特定氧化劑發生(sheng)(sheng)氧化反(fan)應,然后通(tong)過(guo)(guo)測量反(fan)應產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)氧化物(wu)(wu)的(de)性質來推斷(duan)氣(qi)體(ti)成分(fen)(fen)(fen)及(ji)濃度(du)。又如(ru),利(li)用氣(qi)體(ti)與特定還(huan)原劑發生(sheng)(sheng)還(huan)原反(fan)應,然后通(tong)過(guo)(guo)測量反(fan)應產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)還(huan)原產(chan)物(wu)(wu)的(de)性質來推斷(duan)氣(qi)體(ti)成分(fen)(fen)(fen)及(ji)濃度(du)。
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)體(ti)(ti)分(fen)析儀通(tong)過氣(qi)體(ti)(ti)對特(te)定波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)吸(xi)收、散射(she)(she)、發射(she)(she)等光學(xue)現象來(lai)推斷(duan)氣(qi)體(ti)(ti)成分(fen)及濃(nong)度(du)。例如,利用(yong)氣(qi)體(ti)(ti)對特(te)定波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)吸(xi)收特(te)性(xing),通(tong)過測量(liang)光的(de)(de)(de)透射(she)(she)率來(lai)推斷(duan)氣(qi)體(ti)(ti)成分(fen)及濃(nong)度(du)。又如,利用(yong)氣(qi)體(ti)(ti)對特(te)定波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)散射(she)(she)特(te)性(xing),通(tong)過測量(liang)光的(de)(de)(de)散射(she)(she)強(qiang)度(du)來(lai)推斷(duan)氣(qi)體(ti)(ti)成分(fen)及濃(nong)度(du)。
三、氣體分析儀優缺點介紹
1、氣體分析儀優點
(1)高(gao)(gao)精(jing)度:氣體(ti)分(fen)析儀具有高(gao)(gao)精(jing)度的檢測能力,可以檢測氣體(ti)濃(nong)度、成分(fen)和溫度等(deng)數據,精(jing)度高(gao)(gao),誤(wu)差(cha)小。
(2)高(gao)效率:氣體(ti)分析儀檢測速度(du)快,可以實現即時監(jian)測,提(ti)高(gao)了(le)工作效率。
(3)便攜性:氣體分析(xi)儀體積小、重量(liang)輕,可以在不同工作環(huan)境下移動使(shi)用,便于實(shi)時(shi)監測。
(4)實時(shi)報警:氣體分析儀(yi)可以實現(xian)實時(shi)報警功能(neng),當氣體濃度超過安全(quan)范圍時(shi),可以及時(shi)發出警報,提高了安全(quan)性(xing)。
2、氣體分析儀的缺點
(1)價(jia)格高(gao):由于氣體分(fen)析儀具有高(gao)精度和(he)高(gao)效率(lv)的(de)檢測能力,所以價(jia)格較高(gao),部分(fen)型號(hao)甚至數萬甚至十幾萬。
(2)操作復雜:氣體分(fen)析儀的操作需要一定(ding)的專業技術(shu),對操作人員(yuan)的技術(shu)水平(ping)有一定(ding)要求,需要進行專業培訓。
(3)需要專業人員(yuan):氣體(ti)分析儀的維護和(he)保(bao)養需要專業人員(yuan)進行(xing)操(cao)作,不得(de)隨意拆卸和(he)修理,以(yi)免影(ying)響(xiang)測試(shi)結果和(he)設備壽命。