電子鼻的基本結(jié)構(gòu)由3個(gè)部分組成:
1 氣體傳感器陣列
具有廣譜響應(yīng)特性、較大的交叉靈敏度以及對(duì)不同氣體有不同靈敏度的氣敏元件組成。工作時(shí)氣敏元件對(duì)接觸的氣體能產(chǎn)生響應(yīng)并產(chǎn)生一定的響應(yīng)模式。他相當(dāng)于人類(lèi)鼻子的嗅覺(jué)受體細(xì)胞。
2 信號(hào)預(yù)處理單元
對(duì)傳感器的響應(yīng)模式進(jìn)行預(yù)加工,以達(dá)到漂移補(bǔ)償、信息壓縮和降低信號(hào)(隨樣品)起伏的目的,完成特征提取的任務(wù)。
3 模式識(shí)別單元
對(duì)信號(hào)預(yù)處理單元所發(fā)出的信號(hào)做進(jìn)一步的處理,完成對(duì)氣體信號(hào)定性和定量的識(shí)別。包括數(shù)據(jù)處理分析器、智能解釋器和知識(shí)庫(kù)。他相當(dāng)于人類(lèi)的大腦。
電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號(hào)處理系統(tǒng)三種功能器件組成。電子鼻識(shí)別氣味的主要機(jī)理是在陣列中的每個(gè)傳感器對(duì)被測(cè)氣體都有不同的靈敏度,例如,一號(hào)氣體可在某個(gè)傳感器上產(chǎn)生高響應(yīng),而對(duì)其他傳感器則是低響應(yīng),同樣,二號(hào)氣體產(chǎn)生高響應(yīng)的傳感器對(duì)一號(hào)氣體則不敏感,歸根結(jié)底,整個(gè)傳感器陣列對(duì)不同氣體的響應(yīng)圖案是不同的,正是這種區(qū)別,才使系統(tǒng)能根據(jù)傳感器的響應(yīng)圖案來(lái)識(shí)別氣味。
電子鼻的類(lèi)型很多,其典型的工作程式是:首先,利用真空泵把空氣取樣吸取至裝有電子傳感器陣列的小容器室中。接著,取樣操作單元把已初始化的傳感器陣列暴露到氣味體中,當(dāng)揮發(fā)性化合物(VOC)與傳感器活性材料表面相接觸時(shí),就產(chǎn)生瞬時(shí)響應(yīng)。這種響應(yīng)被記錄并傳送到信號(hào)處理單元進(jìn)行分析,與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的大量VOC圖案進(jìn)行比較、鑒別,以確定氣味類(lèi)型。最后,要用酒精蒸氣“沖洗”傳感器活性材料表面以去除測(cè)畢的氣味混合物。在進(jìn)入下一輪新的測(cè)量之前,傳感器仍要再次實(shí)行初始化(即工作之間,每個(gè)傳感器都需用干燥氣或某些其它參考?xì)怏w進(jìn)行清洗,以達(dá)到基準(zhǔn)狀態(tài))。被測(cè)氣味作用的時(shí)間稱(chēng)為傳感器陣列的“響應(yīng)時(shí)間”,清除過(guò)程和參考?xì)怏w作用的初始化過(guò)程所花的時(shí)間稱(chēng)為“恢復(fù)時(shí)間”。
電子鼻食品方面分析
1、 食品腐臭分析
2、 谷物生長(zhǎng)分析
3、 牛奶新鮮度分析
4、 肉品新鮮度分析
5、 食品香氣的分析
6、 煙草質(zhì)量及香氣分析
7、 酒精飲料香氣的區(qū)別分析
8、 糖蜜種類(lèi)和芳香特性的分析