Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку
Розроблено оптоелектронну колориметричну систему для детектування парів аміаку із застосуванням стрічкового хімічного сенсора на основі високоселективного бромкрезолового індикатора. Досліджено чутливість системи щодо визначення малих концентрацій аміаку, діапазон вимірюваних концентрацій, а також ш...
Saved in:
| Published in: | Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115608 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку / О. А. Вахула, В. Ю. Хоруженко, О. Л. Кукла, І. О. Самойлова, О. В. Шульженко, П. А. Манорик // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2010. — Вип. 45. — С. 122-129. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859730714540376064 |
|---|---|
| author | Вахула, О.А. Хоруженко, В.Ю. Кукла, О.Л. Самойлова, І.О. Шульженко, О.В. Манорик, П.А. |
| author_facet | Вахула, О.А. Хоруженко, В.Ю. Кукла, О.Л. Самойлова, І.О. Шульженко, О.В. Манорик, П.А. |
| citation_txt | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку / О. А. Вахула, В. Ю. Хоруженко, О. Л. Кукла, І. О. Самойлова, О. В. Шульженко, П. А. Манорик // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2010. — Вип. 45. — С. 122-129. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
| description | Розроблено оптоелектронну колориметричну систему для детектування парів аміаку із застосуванням стрічкового хімічного сенсора на основі високоселективного бромкрезолового індикатора. Досліджено чутливість системи щодо визначення малих концентрацій аміаку, діапазон вимірюваних концентрацій, а також швидкодію та відтворюваність відгуків. Запропоновано методику вимірювання та аналізу R-, G- B-складових зображення сенсорної поверхні, що нівелює нерівномірність освітлення та зменшує вплив оптичного та електричного шумів. Показано перспективність застосування розробленої колориметричної системи реєстрації як складової частини для течошукачів аміаку.
The optoelectronic colorimetry system for detection of ammonia vapors using the
chemical tape sensor based on the high-selective bromine cresol indicator has been developed. The system sensitivity as to determination of small concentrations of ammonia, the range of measured concentrations, as well as operating speed and reproducibility of responses has been investigated. The method of measurement and analysis of R, G, B components of the image of sensor surface is offered, which levels the nonuniformity of illumination and diminishes the influence of optical and electrical noises. Potentiality of the use of the developed colorimetry registration system as a component for ammonia leak detectors was shown.
|
| first_indexed | 2025-12-01T13:18:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
122 ISSN 0233-7577. Oптоэлектроника и полупроводниковая тех-
ника, 2010, вып. 45
УДК 535.41; 539.411
О.А. Вахула, В.Ю. Хоруженко,
О.Л. Кукла, І.О. Самойлова,
О.В. Шульженко, П.А. Манорик
ОПТОЕЛЕКТРОННИЙ КОЛОРИМЕТРИЧНИЙ
СЕНСОР АМІАКУ
Розроблено оптоелектронну колориметричну систему для детектування парів
аміаку із застосуванням стрічкового хімічного сенсора на основі високоселективного бромкрезо-
лового індикатора. Досліджено чутливість системи щодо визначення малих концентрацій аміаку,
діапазон вимірюваних концентрацій, а також швидкодію та відтворюваність відгуків. Запропоно-
вано методику вимірювання та аналізу R-, G- B-складових зображення сенсорної поверхні, що
нівелює нерівномірність освітлення та зменшує вплив оптичного та електричного шумів. Показа-
но перспективність застосування розробленої колориметричної системи реєстрації як складової
частини для течошукачів аміаку.
Ключові слова: колориметричний аналіз, R-, G-, B-складові, стрічковий хімічний сенсор,
бромкрезоловий індикатор.
Широке застосування аміаку в хімічній промисловості як одного з
основних реагентів для виробництва речовин і матеріалів різного призначення, а
також не менш інтенсивне використання його в різних сферах техніки як охоло-
джувального агента зумовлює необхідність виробництва й, відповідно, транспор-
тування або тимчасового зберігання великих обсягів аміаку. З точки зору як охо-
рони навколишнього середовища, так і економії ресурсів, вельми важливою зада-
чею є розробка методів і засобів швидкого діагностування витоків цієї екологічно
небезпечної речовини у довкілля та подальше визначення місць розгерметизації
заповнених аміаком промислового обладнання, резервуарів, трубопроводів тощо
для оперативної ліквідації наскрізних дефектів.
Для детектування аміаку використовується декілька типів сенсорів, що розріз-
няються за способом перетворення: напівпровідникові [1—5], хімічні [6, 7] та еле-
ктрохімічні [8—10]. Напівпровідникові датчики виготовляються на основі транзи-
сторних або конденсаторних польових структур типу метал—оксид кремнію—
кремній із каталітично активним паладієвим шаром, які реагують на газоподібні
речовини, що містять водень, зокрема — аміак [11]. Проте такі сенсори мають ма-
лу чутливість, працюють за підвищених температур та мають досить великий
дрейф. Це обмежує сферу їх застосування в основному течошукачами аміаку [12]. В
газоаналізаторах аміаку найчастіше використовуються електрохімічні сенсори, які
базуються на застосуванні окислювально-відновлювальних реакцій в електрохімі-
чній комірці за участю аміаку. Напівпровідникові та електрохімічні сенсори, як
правило, працюють у інжекційному режимі напуску з наступною дифузією аналі-
зованої проби крізь сенсорний шар, час вимірювання для них становить одиниці
хвилин. Однак малі чутливість і швидкодія обмежують застосування таких сенсо-
рів [13].
Більш зручним методом визначення випарів шкідливих речовин у повітрі є ре-
єстрація зміни кольору спеціального індикаторного порошку або пористого інди-
каторного шару [14]. Аналізовану газову пробу пропускають через скляну реакто-
рну трубку з таким індикатором, після чого вимірюють довжину забарвленого сто-
впчика, отриманого внаслідок реакції індикаторного порошку з газом. За цією ме-
тодикою створено ряд комерційних колориметричних приладів.
© О.А. Вахула, В.Ю. Хоруженко, О.Л. Кукла,
І.О. Самойлова, О.В. Шульженко, П.А. Манорик, 2010
123
Однак вони мають цілу низку недоліків, що ускладнюють роботу: індикаторні
трубки є одноразовими пристроями, мають невелику точність вимірювання, термін
їх придатності не перевищує року, крім того, для розкриття трубок необхідно ви-
користовувати спеціальні пристрої та дотримуватися безпеки під час роботи зі
склом.
Більш перспективними є хімічні індикатори на основі електропровідних полі-
мерів або спеціальних хімічних сполук. На сьогодні в практиці детектування аміаку
в навколишньому середовищі широко використовують різні композиції на основі кис-
лотно-лужних індикаторів. Серед них вельми чутливі до аміаку (до одиниць ррm)
тонкі плівки електропровідного полімеру поліаніліну, який можна легувати ком-
плексами перехідних металів або ароматичних сполук [15, 16]. Як чутливий реа-
гент кислотно-лужного типу використовується також бромкрезоловий зелений інди-
катор [17—19]. Обидва наведені матеріали під впливом зростаючої концентрації
аміаку змінюють свій колір від жовтого (помаранчевого) до темно-синього. Недо-
ліком сенсора на основі поліаніліну є недостатня стабільність роботи та обмежений
концентраційний діапазон детектування аміаку: за досить високих його концентра-
цій стає незворотною реакція. Разом з тим сенсори на основі бромкрезолового зе-
леного індикатора, маючи високу чутливість та швидкодію відгуку, крім того, во-
лодіють доброю відновлюваністю характеристик у широкому діапазоні концент-
рацій аміаку, і тому можуть використовуватися багаторазово.
Для реєстрації спектра або кольору чутливої поверхні таких сенсорів можуть
використовуватися спектрофотометри, але це значно ускладнює апаратуру аналізу.
Тому для створення газоаналітичних сенсорних пристроїв необхідна розробка деше-
вших і зручніших систем оптичної реєстрації з наступною обробкою відеоінформації
про колір об’єкта дослідження. В цьому сенсі новим підходом для створення багато-
елементних оптоелектронних сенсорів є застосування сучасних можливостей в галу-
зях телевізійної техніки для зчитування та аналізу миттєвих зображень та їх
комп’ютерної обробки. За допомогою ПЗЗ або веб-камери можна ввести і обробити
зображення як з великих, так і з досить малих розмірів (до одиниць мікрометрів)
чутливої поверхні, і якщо зображення (забарвлення поверхні) несе важливу інфор-
мацію про вплив навколишнього середовища, то таким чином можна ефективно ви-
рішувати задачі моніторингу середовища, використовуючи багатоелементні колори-
метричні сенсорні масиви. Суттєвою перевагою такої сенсорної методики є можли-
вість одночасного спостереження за всією чутливою поверхнею сенсора або його
окремих частин. Крім того, можна легко отримувати і спостерігати динаміку проце-
су сенсорного відгуку з аналізом кожної її стадії: квазістатичного зображення, яке
записане у відповідний час процесу [20,21].
Мета роботи — створення лабораторного макета портативного оптоелектрон-
ного блоку на підставі колориметричного комп’ютерного аналізу зображень стану
стрічкового хімічного сенсора на основі бромкрезолового зеленого індикатора та
дослідження його основних характеристик під впливом аміаку різної концентрації.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Матеріали. Чутливою до аміаку складовою розроблюваного сенсо-
ра є бромкрезоловий зелений індикатор, який належить до кислотно-основних ін-
дикаторів [17—19] і є слабкою кислотою. Як підкладку для стрічкового сенсора
обрано бавовняну тканину. Щоб одержати чутливу поверхню, її спочатку просочу-
вали розчином, що містить індикатор, а потім висушували.
У такий попередньо зволоженій системі має місце рівноважна реакція [22]:
124
HInd L H
+
+ Ind
–
, (1)
де [Н
+
], [HInd] та [Ind
–
] — концентрації іонів водню, кислотної та основної форм
індикатора. Кожній з індикаторних форм властиве своє власне забарвлення.
При контакті сенсора з аміаком кислотно-основна рівновага (1) зміщується в
бік утворення основної форми індикатора через перебіг такої рівноважної реакції:
HNH 3 L
4NH . (2)
При цьому забарвлення чутливої поверхні залежить від концентрації аміаку й
визначається співвідношенням концентрацій основної і кислотної форм індикатора:
IndppH
]HInd[
]Ind[
lg K
, (3)
де IndK — константа кислотної дисоціації індикатора, IndK
]HInd[
]Ind][H[
.
Під час взаємодії з аміаком колір поверхні сенсорів досить швидко змінювався
від жовтого до синього через проміжний зелений, а після регенерації відновлювався
до початкового. Регенерація відбувалася зазвичай шляхом продуву сенсора сухим
повітрям, в цьому разі час відновлення становив від декількох хвилин до декількох
діб залежно від концентрації аміаку. На відміну від цього при продуві сенсора азо-
том, який є кислотно відновлювальним реагентом для індикатора, можна досягти
досить швидкої регенерації сенсора.
Методика вимірювання. Принцип оптоелектронного методу реєстрації колори-
метричних відгуків ґрунтується на порівнянні кольорових характеристик сигналів,
що отримані внаслідок аналізу кольору поверхні стрічкового сенсора до і після
впливу на нього парів аміаку шляхом комп’ютерного аналізу зміни кольору сенсора
в режимі відбиття білого світла. Система вимірювання (рис. 1) складається з проточ-
ної кювети, в якій міститься сенсор, кільцевого світлодіодного освітлювача Volpi
AG (світлова температура 7200 К), мініатюрної веб-камери D-Link DSB C320 та пер-
сонального комп’ютера (ПК).
Отримані дані у вигляді RGB-відгуків від чутливих поверхонь сенсорів обробля-
ли на ПК з використанням спеціального програмного забезпечення, розробленого
на базі високорівневої мови програмування MATLAB 7, яке давало змогу спосте-
рігати за процесом зміни кольору пове-
рхні сенсора в режимі реального часу, а
також захоплювати зображення цієї по-
верхні в необхідний момент часу для
подальшого аналізу.
Рис. 1. Схематичне зображення оптичного мо-
дуля
125
Рис. 2. Зовнішній вигляд оптоелек-
тронного колориметричного детектора
аміаку
На рис. 2 наведено практичну
реалізацію такого оптоелектрон-
ного сенсора, який складається з
корпусу, світлодіодного освітлю-
вача, вимірювальної кювети, ре-
гулятора інтенсивності освітлен-
ня, ПЗЗ-камери та кришки. Такий
сенсор налаштований на реєстра-
цію випаровувань аміаку в навко-
лишньому середовищі або його
витоків з промислових об’єктів.
Для розрахунку RGB-
компонент відгуку нами запропо-
новано так званий фазовий метод комп’ютерної обробки кольорового зображення
зразка, заснований на понятті кольору як вектора, який дає змогу визначити кутове
положення вектора кольору в тривимірному RGB-просторі [23]. Зазначимо, що в
розробленій раніше методиці аналізу зображень реєструвалися тільки амплітудні
значення RGB-компонент [20,21]. Однак на них впливають нерівномірність розподі-
лу світлового потоку по поверхні досліджуваного зразка й апаратний шум, що ви-
значається шумами веб-камери і зміною інтенсивності джерела світла. Іншими сло-
вами зміни інтенсивностей складових світлового потоку, відбитого від об’єкта,
зазвичай варіюються, однак їх співвідношення, що визначає колір, залишається
майже незмінним [23]. Згідно з цим розташування вектора кольору у тривимірно-
му RGB-просторі визначається так:
,cos
L
R
R ,cos
L
G
G ,cos
L
B
B 222 BGRL , (4)
де R, G, B — амплітудні значення компонент вектора кольору; R, G, B — кутове
положення вектора кольору щодо осі відповідно R, G, B; L — абсолютне значення
цього вектора. Розраховане кутове положення вектора кольору, що подане через
косинуси відповідних кутів, вважатимемо в подальшому відгуком розглядуваного
колориметричного сенсора.
Вказаний фазовий метод визначення кольору дозволив, з одного боку, значно
поліпшити точність розрахунку сигналів колориметричного відгуку, а з іншого —
понизити технічні вимоги до основних складових блоку: освітлювача та відеокаме-
ри, бо як шуми, так і нерівномірність освітлення не впливають на визначення кольо-
ру. Крім того, щоб усунути похибки, спричинені значною неоднорідністю поверхні
використовуваних чутливих стрічок, застосовано режим оптичного усереднення
шляхом розфокусування зображення, коли зразок спостерігався на відстані, що
менша за фокусну. Розфокусування дало можливість усунути вплив крайових ефе-
ктів та оптично усереднити значення кольорових складових по поверхні зразка без
додаткової програми фільтрації при обробці зображення.
Пари аміаку із різними концентраціями утворювались у разі змішування наси-
чених парів із сухим повітрям з певним ступенем розведення. Сформована суміш
прокачувалась через 2,5 мл вимірювальну герметичну кювету, де був розташо-
ваний досліджуваний зразок. Концентрація
126
розраховувалася за такою формулою:
6н
атм
н 10
V
V
P
P
C , (5)
де C — концентрація аміаку в ррm; Pн —
тиск насичених парів аміаку; Pатм —
ат-
мосферний тиск (766
мм рт. ст.); Vн —
об’єм проби з насиченими парами аміаку;
V — об’єм, в якому розбавлялися пари
(20 мл шприц).
Реєстрація кольорових зображень
від досліджуваної сенсорної поверхні
здійснювалася декілька разів: до вве-
дення парів аміаку, через 1 с, через 10 с
після введення парів і далі через 2 хв
після продуву сухим повітрям.
РЕЗУЛЬТАТИ
Для оптимізації тимчасових параметрів реєстрації відгуків розробле-
ного колориметричного сенсора досліджено кінетику його відгуку на пари аміаку
різної концентрації та наступної релаксації у разі відновлення (рис. 3). Дослідження
кінетики виконувалось в інжекційному режи-
Рис. 4. Концентраційні залежності RGB-компонент відгуків. На вставці — початкові ділянки цих
кривих за малих концентрацій аміаку
Рис. 3. Кінетика відгуку колориметричного
стрічкового сенсора на пари амонію: швидкий
відгук за декілька секунд, та більш повільна
релаксація за відновлення повітрям
127
Рис. 5. Криві регенерації RGB-компонент відгу-
ків після впливу парів аміаку різної концентра-
ції
мі: пари аміаку заданої концентрації
вводили в герметичну кювету, де був
розташований сенсор. Вихідний патру-
бок кювети при цьому закривався і та-
ким чином в кюветі підтримувалася фік-
сована концентрація протягом всього
вимірювання.
Як видно із рис. 3, відгук досягав ма-
ксимального значення за концентрації
аміаку 50 ррm за приблизно 4 с, при цьому релаксація відбувалася протягом 3—4 хв.
Зазначимо, що за інших концентрацій аміаку час відгуку також становив одиниці
секунд, проте релаксація вже в значній мірі залежала від концентрації: для малих
концентрацій (менше 20 ррm) — 2—3 хв, та із збільшенням концентрації час віднов-
лення сенсора збільшувався, досягаючи трьох діб для насичених парів аміаку. Таким
чином, оптимальним моментом реєстрації відгуку розглядуваного колориметрично-
го сенсора було обрано 10 с — момент після напуску парів у камеру.
На рис. 4 наведені концентраційні характеристики відгуків на пари аміаку.
Видно, що складова R у сигналі поступово зменшується у разі збільшення концен-
трації аміаку, а складові G та B, навпаки, зростають. Унаслідок цього колір зразка
змінюється від жовтого у вихідному стані до темно-синього за концентрації наси-
чених парів. Зазначимо, що мінімальна концентрація аміаку, яка може бути надій-
но визначена розробленим сенсором, є не гіршою ніж 0,1 ррm.
Досліджені також регенеративні властивості сенсора після впливу парів аміа-
ку різної концентрації. На рис. 5 подано криві відтворюваності для кожної із R-, G-
, B-компонент, які демонструють ступінь повернення вектора кольору стрічкового
сенсора до вихідної базової лінії після введення парів аміаку та подальшого про-
дуву чистим повітрям. Зазначимо, що початкова точка на всіх кривих відповідає
вихідному стану стрічки до впливу на неї парів. Як бачимо, за малих концентрацій
аміаку (до 20 ррm) відбувається практично повне відновлення чутливої стрічки
сенсора, що дозволяє використовувати одну стрічку багаторазово. При зростанні
концентрації ступінь відновлення дещо зменшується, тому для повторних вимірю-
вань можна ввести відповідну поправку на зміну концентраційної чутливості сен-
сора, щоб використати стрічку кілька разів. Але кращим варіантом у випадку
більш великих концентрацій аміаку є використання чутливих стрічок, як однора-
зового розхідного матеріалу, беручи до уваги його відносну дешевизну.
ВИСНОВКИ
Створено макет оптоелектронного блоку для детектування парів
аміаку на базі стрічкового колориметричного сенсора із високоселективним бром-
крезоловим хімічним індикатором. Досліджено чутливість блоку щодо визначення
малих концентрацій аміаку та діапазону вимірюваних концентрацій, а також шви-
дкодію та відтворюваність відгуків стрічкового сенсора. Показано, що розробле-
ний пристрій дає можливість визначати концентрації аміаку щонайменше від 1
ррm (що в одиницях гранично допустимої концентрації у повітрі відповідає зна-
ченню 0,1 ГДК). Сенсори на основі бромкрезолового індикатора мають велику
швидкодію відгуку (на рівні одиниць секунд), а також добру відновлюваність ха-
рактеристик у широкому діапазоні концентрацій аміаку (від одиниць ррm до наси-
чених парів). Крім того, за відносно малих концентрацій аміаку чутливі стрічки
можуть використовуватися багаторазово.
128
Запропоновано методику вимірювання та аналізу R-, G-, B-складових зобра-
ження зразка, що нівелює нерівномірність освітлення та зменшує вплив оптичного
та електричного шумів. Зважаючи на високу чутливість та швидкодію, розроблену
оптоелектронну колориметричну систему в сполученні з хімічними сенсорами
можна використовувати як блок реєстрації для течошукачів аміаку.
Роботу виконано за фінансової підтримки НАН України в рамках комплексної
науково-технічної програми «Сенсорні системи для медико-екологічних та проми-
слово-технічних потреб».
A.A. Vakhula, V.Yu. Khoruzhenko, A.L. Kukla, I.A. Samoylova,
O.V. Shulzhenko, P.A. Manorik
OPTOELECTRONIC COLORIMETRIC AMMONIA SENSOR
The optoelectronic colorimetry system for detection of ammonia vapors using the
chemical tape sensor based on the high-selective bromine cresol indicator has been developed. The sys-
tem sensitivity as to determination of small concentrations of ammonia, the range of measured concen-
trations, as well as operating speed and reproducibility of responses has been investigated. The method
of measurement and analysis of R, G, B components of the image of sensor surface is offered, which
levels the nonuniformity of illumination and diminishes the influence of optical and electrical noises.
Potentiality of the use of the developed colorimetry registration system as a component for ammonia
leak detectors was shown.
Keywords: colorimetric analysis, R, G, B components, chemical tape sensor, bromine cresol indi-
cator.
1. Sberveglieri G. Recent developments in semiconducting thin-film gas sensors // Sensors and Actua-
tors. B. — 1995. — 25. — P. 103—109.
2. Clifford P.K., Tuma D.T. Characteristics of semiconductor gas sensors I. Steady state gas response //
Ibid. — 1983. — 3. — P. 233—254.
3. New applications of tin oxide gas sensors. Intelligent sensor system for reliable monitoring of ammo-
nia leakage / A. Jerger, H. Kohler, F. Becker, H.B. Keller // Ibid. B. — 2002. — 81. — P. 301—307.
4. Semiconducting metal oxide sensor array for the selective detection of combustion gases / A.A.
Tomchenko, G.P. Harmer, B.T. Marquis, J.W. Allen // Ibid. — 2003. — 93. — P. 126—134.
5. Winquist F., Spetz A., Lundstrom I. Determination of ammonia in air and aqeous samples with a gas-
sensitive semiconductor capacitor // Anal. chem. acta. — 1984. — 164. — P. 127—138.
6. Yamazoe N. Chemical Sensor Technology. — Elsevier, 1991.
7. Strike D.J., Meijerink M.G.H., Koudelka-Hep M. Electronic noses — a mini review // Fresn. J. Anal.
Chem. — 1999. — 364. — P. 499—505.
8. Hoy S., Willig R. Results of continuous measurement of ammonia in the air of pig houses, using elec-
trochemical sensors // Monatshefte fur Veterinarmedizin. — 1994. — 49. — P. 37—41.
9. Electrochemical response to H2, O2, CO2 and NH3 of a solid-state cell based on a cation- or anion-
exchange membrane serving as a polymer electrolyte / N. Mayo, R. Harth, U. Mor, D. Marouani //
Anal. chim. acta. — 1995. — 310, N 1. — P. 139—144.
10. Lahdesmaki I., Lewenstam A., Ivaska A. A polypyrrole-based amperometric ammonia sensor // Ta-
lanta. — 1996. — 43. — P. 125—134.
11. Тернер Э. Биосенсоры: основные приложения. — М.: Мир, 1992. — 614 с.
12. Timmer B., Olthuis W., van den Berg A. Ammonia sensors and their applications — a review // Sen-
sors and Actuators. B. — 2005. — 107. — P. 667—677.
13. Егоров А.А., Егоров М.А., Царева Ю.И. Химические сенсоры: Классификация, принципы ра-
боты, области применения // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. — 2008. — 6.
— С. 55—60.
14. ГОСТ Р 51712-2001. Трубки индикаторные. Общие технические условия. — М.: Гостстандарт
России, 2001. — 15 с.
15. Barlet P.N., Ling-Chung K. Conducting polymer gas sensors. Part 3 // Sensors and Actuators” B. —
1989. — B20. — P. 287—292.
16. Kukla A.L., Shirshov Yu.M., Piletsky S.A. Ammonia sensors based on sensitive polyaniline films //
Ibid. — 1996. — 37, N 3. — P. 135—140.
17. Бударин Л.И., Касаев К.С., Наумов В.Н. Химические методы испытания изделий на герметич-
ность. — Киев: Наук. думка, 1991. — 208 с.
18. Химические методы контроля герметичности сварных изделий / Л.И. Бударин, Р.В. Суч-
кова, З.А. Гаврилова, Ю.Н. Посыпайко // Автомат. сварка. — 1984. — № 3. — С. 19—23.
129
19. О современном состоянии и перспективах развития химических методов контроля герметич-
ности / А.В. Шульженко, Л.И. Бударин, Р.В. Сучкова и др. // Диагностика и прогнозирова-
ние разрушения сварных конструкций. — 1988. — Вып. 6. — С. 73—79.
20. Багатоелементні аналізатори газових сумішей на основі ефектів інтерференційного забарв-
лення тонких плівок та поверхневого плазмонного резонансу / В.Ю. Хоруженко, О.А. Вахула,
О.Л. Кукла, К.В. Костюкевич та ін. // Зб. наук. пр. за комплексною програмою НАН України
«Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій» / За ред. Г.В. Єльської,
В.Д. Походенка. — Київ, 2006. — С. 77—87.
21. Пат. України «Колірний інтерферометричний детектор речовини у пробі» / В.Ю. Хоруженко,
Ю.М. Ширшов, К.В. Костюкевич та ін. — 2003. — № 56652 А.
22. Индикаторы / Под ред. Э. Бишопа. — М.: Мир, 1976. — 1. — 496 с.
23. Пат. України «Колориметричний детектор для аналізу компонентів газових і рідких сумі-
шей» / В.Ю. Хоруженко, О.А. Вахула, К.В. Костюкевич та ін. — 2008. — № 84899.
Інститут фізики напівпровідників Отримано 05.04.2010
ім. В.Є. Лашкарьова
НАН України
Проспект Науки, 41
03028 Київ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115608 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7577 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T13:18:39Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Вахула, О.А. Хоруженко, В.Ю. Кукла, О.Л. Самойлова, І.О. Шульженко, О.В. Манорик, П.А. 2017-04-07T19:26:38Z 2017-04-07T19:26:38Z 2010 Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку / О. А. Вахула, В. Ю. Хоруженко, О. Л. Кукла, І. О. Самойлова, О. В. Шульженко, П. А. Манорик // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2010. — Вип. 45. — С. 122-129. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. 0233-7577 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115608 535.41; 539.411 Розроблено оптоелектронну колориметричну систему для детектування парів аміаку із застосуванням стрічкового хімічного сенсора на основі високоселективного бромкрезолового індикатора. Досліджено чутливість системи щодо визначення малих концентрацій аміаку, діапазон вимірюваних концентрацій, а також швидкодію та відтворюваність відгуків. Запропоновано методику вимірювання та аналізу R-, G- B-складових зображення сенсорної поверхні, що нівелює нерівномірність освітлення та зменшує вплив оптичного та електричного шумів. Показано перспективність застосування розробленої колориметричної системи реєстрації як складової частини для течошукачів аміаку. The optoelectronic colorimetry system for detection of ammonia vapors using the chemical tape sensor based on the high-selective bromine cresol indicator has been developed. The system sensitivity as to determination of small concentrations of ammonia, the range of measured concentrations, as well as operating speed and reproducibility of responses has been investigated. The method of measurement and analysis of R, G, B components of the image of sensor surface is offered, which levels the nonuniformity of illumination and diminishes the influence of optical and electrical noises. Potentiality of the use of the developed colorimetry registration system as a component for ammonia leak detectors was shown. Роботу виконано за фінансової підтримки НАН України в рамках комплексної науково-технічної програми «Сенсорні системи для медико-екологічних та промислово-технічних потреб». uk Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Оптоэлектроника и полупроводниковая техника Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку Optoelectronic colorimetric ammonia sensor Article published earlier |
| spellingShingle | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку Вахула, О.А. Хоруженко, В.Ю. Кукла, О.Л. Самойлова, І.О. Шульженко, О.В. Манорик, П.А. |
| title | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| title_alt | Optoelectronic colorimetric ammonia sensor |
| title_full | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| title_fullStr | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| title_full_unstemmed | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| title_short | Оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| title_sort | оптоелектронний колориметричний сенсор аміаку |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115608 |
| work_keys_str_mv | AT vahulaoa optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT horuženkovû optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT kuklaol optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT samoilovaío optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT šulʹženkoov optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT manorikpa optoelektronniikolorimetričniisensoramíaku AT vahulaoa optoelectroniccolorimetricammoniasensor AT horuženkovû optoelectroniccolorimetricammoniasensor AT kuklaol optoelectroniccolorimetricammoniasensor AT samoilovaío optoelectroniccolorimetricammoniasensor AT šulʹženkoov optoelectroniccolorimetricammoniasensor AT manorikpa optoelectroniccolorimetricammoniasensor |