Studenci wynaleźli urządzenie do wykrywania toksycznych gazów w środowisku

[reklama_1]

Urządzenie opracowane przez grupę studentów z Instytutu Fizyki Technicznej Uniwersytetu Naukowo-Technicznego w Hanoi potrafi wykrywać toksyczne gazy NH3, H2S... w środowisku.

Od 2021 roku Do Van Minh, student K63 Instytutu Fizyki Technicznej, wpadł na pomysł zaprojektowania i wyprodukowania urządzenia do pomiaru stężenia toksycznych gazów w środowisku. Pod kierunkiem wykładowcy, Minh, wraz z Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh i Nguyen Ngoc Minh, zrealizował ten pomysł.

Po dwuletnich badaniach studenckie urządzenie do pomiaru gazów toksycznych zostało udoskonalone i ma 3 wersje, z których każda składa się z 3 głównych części: obudowy, elektronicznego układu sterowania, przetwarzania sygnału i komory pomiarowej.

Minh powiedział, że w przemysłowych środowiskach produkcyjnych często występuje wiele rodzajów gazów toksycznych, takich jak grupy NOx, NH3, H2S i COx, z których grupy NOx, H2S i NH3 bezpośrednio wpływają na zdrowie ludzi. Standardowe stężenie tego gazu w środowisku pracy jest dopuszczalne poniżej 50 ppm. Urządzenie pomiarowe produkowane przez grupę może wykrywać gazy toksyczne przy niskich stężeniach (stężenie gazu 10 ppm) i generować ostrzeżenie.

Urządzenie do pomiaru stężenia gazów w środowisku wynalezione przez grupę studentów. Zdjęcie: NVCC — Urządzenie do pomiaru stężenia gazów w środowisku, wynalezione przez grupę studentów, ma ekran, który wyświetla wartość stężenia. Zdjęcie: *NVCC*

Najważniejszym i najtrudniejszym punktem jest zbadanie czujnika, który mógłby działać jak przełącznik, umożliwiając włączanie i wyłączanie obwodu, podobnie jak w obwodzie elektrycznym. W tym zastosowaniu toksyczny gaz działa jak impuls zewnętrzny, który uruchamia przełącznik poprzez zmianę rezystancji. Grupa wybrała V2O5 jako materiał do zastosowania w czujniku gazu. W temperaturze pokojowej V2O5 może reagować na pojedynczy gaz, amoniak (NH3), ale w przypadku innych gazów toksycznych, takich jak H2S, CO, CO2, NO2... zmiany praktycznie nie występują, co oznacza, że czujnik nie reaguje na gazy inne niż NH3, co dowodzi wysokiej selektywności czujnika w zakresie stężenia gazu wynoszącym 500 ppm, który badała grupa.

Minh powiedział, że test wykazał, że urządzenie potrafi wykryć obecność toksycznego gazu w środowisku i generować ostrzeżenie. Gdy stężenie gazu przekroczy normę 50 ppm, urządzenie wyda ostrzeżenie za pomocą sygnału dźwiękowego. Oprócz ostrzeżenia, urządzenie jest również wyposażone w ekran, który wyświetla wartość stężenia mierzonego gazu i rysuje linię sygnału zmiany stężenia.

Obecnie na rynku dostępnych jest wiele rodzajów produktów do pomiaru stężenia toksycznych gazów w środowisku, importowanych z Chin, Niemiec i Japonii, których ceny wahają się od kilku do setek milionów VND. Niektóre produkty są opracowywane przez Wietnam, ale większość głowic pomiarowych (czujników) musi być importowana z zagranicy.

Grupa studentów w dniu wręczenia Krajowej Studenckiej Nagrody Naukowej za Badania Naukowe 2022. Zdjęcie: NVCC — Grupa studentów w dniu wręczenia Krajowej Studenckiej Nagrody Naukowej za Badania Naukowe 2022. Zdjęcie: *NVCC*

Profesor Nguyen Duc Hoa, zastępca dyrektora Międzynarodowego Instytutu Szkolenia Materiałoznawstwa (ITIMS) na Uniwersytecie Nauki i Technologii w Hanoi oraz wykładowca, ocenił, że jest to produkt badawczy studentów, obejmujący produkcję materiałów, układy czujników, obwody pomiarowe i wyświetlacze danych… Produkt jest wciąż w fazie testów, ale „jego zaletą jest to, że grupa stworzyła układ czujnika o wyjątkowych cechach, takich jak niskie zużycie energii, wysoka szybkość reakcji i zdolność wykrywania gazów toksycznych w niskich stężeniach” – powiedział pan Hoa. Zasugerował, że produkt wymaga udoskonalenia pod względem konstrukcji i niektórych funkcji operacyjnych, aby był odpowiedni i wygodny w codziennym użytkowaniu.

Badania grupy niedawno zdobyły drugą nagrodę w Ogólnopolskim Konkursie Studenckich Badań Naukowych 2022.

Bich Thao

Link źródłowy