智能防毒面罩的可行性:目前科技發(fā)展日新月異,一日千里,。電子技術(shù)也比以前有很大的進(jìn)步,。電子產(chǎn)品的微型化,多功能化都得到普及,。這為毒氣探測(cè)器安置在防毒面罩上創(chuàng)造有利的環(huán)境條件,。
常見(jiàn)的毒氣就有100多種,,不可能安裝100多個(gè)毒氣傳感器在防毒面罩上,。但在實(shí)際應(yīng)用中,毒氣傳感器不會(huì)只對(duì)一種毒氣產(chǎn)生作用,,而與大部份毒氣產(chǎn)生不同程度的反應(yīng),。也就是傳感器的“交叉干擾”現(xiàn)象。從化學(xué)反應(yīng)角度來(lái)看,,大部分常見(jiàn)的有毒氣體都有電化學(xué)活性,,可以被電化學(xué)傳感器氧化或還原?;瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電子電流,,從而輸出一個(gè)微弱的電信號(hào)。根椐電信號(hào)大小來(lái)測(cè)量毒氣的存在和濃度,。
根據(jù)電化學(xué)傳感器“交叉干擾”的現(xiàn)象,,來(lái)測(cè)量有毒氣體的存在:這一個(gè)想法是可行的。這在《有毒有害氣體檢測(cè)儀器原理和應(yīng)用》書(shū)中和國(guó)外毒氣傳感器的資料都有說(shuō)明,。但目前人們對(duì)電化學(xué)傳感器的研究重點(diǎn)放在單一選擇氣體測(cè)量上,,而我們研究方向應(yīng)是如何使傳感器能與各種各樣的毒氣產(chǎn)生反應(yīng),。
當(dāng)測(cè)量毒氣的存在與否可以實(shí)現(xiàn)后,,關(guān)鍵是如何確定毒氣傳感器的報(bào)點(diǎn)。以濃度為2,500ppm一氧化碳為例,,它經(jīng)過(guò)濾毒罐的一氧化碳濃度變化如圖:在圖中能清楚反映一氧化碳的透過(guò)濃度在濾毒2min左右時(shí)出現(xiàn)瞬間峰值,,持續(xù)20秒之后就消失。但在25min之后一氧化碳的濃度就呈線增加,,說(shuō)明濾毒罐開(kāi)始失效,。從這個(gè)現(xiàn)象看出,如果濾毒罐失效,,透過(guò)的毒氣會(huì)呈線性增加,。但當(dāng)在200ppm時(shí)才開(kāi)始提示,就已經(jīng)對(duì)生命構(gòu)成威脅,。
利用這種原理開(kāi)發(fā)新型防毒面具的難題是:
1,、 沒(méi)有各種常見(jiàn)毒氣的詳細(xì)資料,,很難對(duì)它們進(jìn)分類,找出它們化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系,。
2,、 國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有生產(chǎn)毒氣傳感器的廠家(一氧化碳的傳感器已經(jīng)有)。但以目前的科學(xué)技術(shù)水平來(lái)說(shuō)生產(chǎn)這種毒氣傳感器并不是難事。只要我們利用“交叉干擾”的現(xiàn)象,,技術(shù)難題會(huì)大大減低,。
3、 由于我們要重新對(duì)各種毒氣進(jìn)行分析,,所以需要大量資料和充足人力才能完成,,需要找出幾種或十幾種典型氣體(這不并是目前典型的試驗(yàn))進(jìn)行所需的試驗(yàn)。