[发明专利]多传感器电子鼻的阶梯形气室、双进样检测系统及方法

说明书

本发明涉及电子鼻技术领域，具体公开了一种多传感器电子鼻的阶梯形气室、双进样检测系统及方法，该阶梯形气室中的气室空腔部分设计成阶梯形，并按照线性规划问题，求得最佳的气室阶梯高度和长度，有效缩小了气室空间，提升检测精度；该气室进气口和出气口不在同一水平面上，使得与空气密度差异性大的载气可以快速压出空气。该双进样检测系统及方法，通过合理设计气流通路和控制线路，及对应的控制步骤，既可实现对样本加工过程中(加工前、加工后)的气味数据的在线实时收集，又能对这些气味数据进行实时分析，可直接用于评价茶叶品质，且该检测系统基于上述阶梯形气室，检测的精度更高，使分析的结果更准确。

技术领域

本发明涉及电子鼻技术领域，尤其涉及一种多传感器电子鼻的阶梯形气室及基于该阶梯形气室的一种双进样检测系统及基于该检测系统的一种双进样检测方法。

背景技术

目前基于多传感器设计的电子鼻气室结构，大多都是按照最高的传感器的高度设计为规则容器，这种情况会大大浪费气室的空间体积，降低传感器的检测效率。样本的加工过程中的状态参数与样本的品质息息相关，例如茶叶在加工过程中，杀青的温度、时长等因素会直接影响茶叶的品质，但目前的气体检测系统无法同时采集样本加工前后的数据，实现对样本加工过程中的气味数据的在线实时收集。

发明内容

本发明提供一种多传感器电子鼻的阶梯形气室、双进样检测系统及方法，解决的的技术问题在于：如何最优设计电子鼻气室的空间结构，以节省其空间体积，提高传感器的检测效率，以及如何改进气体检测系统，能够同时采集样本加工前后的数据，并实现对这些数据的在线收集与分析。

为节省电子鼻气室的空间体积，以提高传感器的检测精度，本发明提供一种多传感器电子鼻的阶梯形气室，包括安装主体1，所述安装主体1的侧壁上相对设置有进气口2和出气口3，所述安装主体1的上端面开设有检测口4，所述安装主体1的内部镂空形成与所述进气口2、出气口3以及检测口4相通的气室，所述安装主体1的上端面通过电路板5密封，在所述电路板5的下端面安装有与所述检测口4相匹配的多个气体传感器6，每个气体传感器6的下端通过所述检测口4伸入所述气室中，所述气室的室壁跟随气体的流动方向设置为阶梯形，所述气室的各个阶梯的长度与高度根据多个所述气体传感器6而设置为使所述气室的体积最小。

优选的，设置所述气室的目标方程为：

s.t.(L_i,H_i)＝(l_i,h_i)

其中，V表示所述气室的体积，L_i、H_i分别为所求所述气室中第i阶梯的长度与高度，W为每个阶梯的宽度，其中l_i、h_i分别为根据多个所述气体传感器6的外形、个数及在所述电路板5上的布局而利用线性规划问题所得的第i阶梯的最佳长度和最佳高度，m≥1。

优选的，所述气室的室壁跟随气体的流动方向设置为下阶梯形，所述进气口2高于所述出气口3。

优选的，所述电路板5与所述安装主体1之间设置有第一密封垫圈7，所述电路板5的上方通过密封压圈8固定在所述安装主体1上。

优选的，所述密封压圈8通过紧固螺丝10固定，在所述电路板5与所述密封压圈8之间还设置有第二密封垫圈9。

优选的，所述安装主体1的底部设置有加热片11；所述气室的内壁镀有特氟龙保护涂层。

本发明提供的一种多传感器电子鼻的阶梯形气室，气室空腔部分设计成阶梯形，具体是按照线性规划问题，求得与传感器的高度、宽度匹配的最佳阶梯高度和长度，从而得到体积最小、利用率最高的传感器气室，与规整的电子鼻系统气室相比可以提升检测精度，即对于相同的气体该气室的传感器响应变化要大于气室主体下方规整的气室；该气室进气口和出气口不在同一水平面上，使得与空气密度差异性大的载气可以快速压出空气。