Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2022 - zeszyt 8

Agarose gel coated glass substrate for formaldehyde sensing application

10.15199/48.2022.08.18

nr katalogowy: 138638
10.15199/48.2022.08.18

Streszczenie

W pracy przedstawiono system detekcji modulacji intensywności wykorzystujący żel agarozowy pokryty szklanym podłożem do zastosowania w czujnikach formaldehydu. Celem tej pracy jest opracowanie prostego i taniego czujnika formaldehydu przy użyciu dostępnego na rynku podłoża szklanego mikroskopu, materiału powłokowego i jednostki akwizycji danych. Podłoże szklane pokryto żelem agarozowym metodą syntezy niskotemperaturowej, która ma przewagę pod względem dużej porowatości i jest w stanie absorbować otaczające ją cząsteczki. Wykrywanie formaldehydu opiera się na zmianie współczynnika załamania światła (RI) żelu agarozowego jako materiału powlekającego. Zmiana RI materiałów powłokowych będzie modulować natężenie światła wyjściowego, gdy zmienia się poziom stężenia formaldehydu. Wynika to z intensywności osłabienia światła przez absorpcję i rozpraszanie podczas propagacji światła przez materiał czujnika. Zaobserwowano istotną odpowiedź na stężenia formaldehydu przy liniowo obniżonym napięciu wyjściowym z 1,1V do 0,4V. Czułość i liniowość proponowanego czujnika poprawiają się odpowiednio o współczynnik 1,02 i 1,03 w porównaniu z niepowlekanym podłożem szklanym. Ponadto działa lepiej pod względem stabilności, histerezy i odpowiedzi czasowej. Proponowany czujnik formaldehydu pozwala uniknąć kosztownych układów czujników optycznych opartych na źródle laserowym, które nie są możliwe do zastosowania w produkcji na dużą skalę. W oparciu o wyniki eksperymentu, proponowany czujnik ma dobry potencjał jako czujnik formaldehydu, który jest niezbędny w sektorze spożywczym, zdrowotnym i środowiskowym. (Szklane podłoże pokryte żelem agarozowym do stosowania w czujnikach formaldehydu)

Abstract

This paper demonstrated an intensity modulation detection system employing agarose gel coated on the glass substrate for formaldehyde sensing application. The objectives of this work is to develop a simple and low cost formaldehyde sensor using commercially available microscope glass substrate, coating material and data acquisition unit. The glass substrate was coated with agarose gel using low temperature synthesis method which has superiority in term of high porosity and capable to absorb molecule around it. The formaldehyde detection is based on the change in refractive index (RI) of the agarose gel as a coating material. The RI change of the coating materials will modulate the output light intensity when the concentration level of the formaldehyde varies. This is due to the intensity of the light weakening by absorption and scattering when light propagated through the sensing material. A significant response to formaldehyde concentrations was observed with the output voltage reduced linearly from 1.1V to 0.4V. The sensitivity and the linearity of the proposed sensor improve by a factor of 1.02 and 1.03 respectively as compared to uncoated glass substrate. Moreover, it performs better in term of stability, hysteresis and time response. The proposed formaldehyde sensor avoid utilization of costly optical sensor setup based on laser source which are not feasible for large scale production. Based on the experiment results, the proposed sensor has a good potential as a formaldehyde sensor which is essential for food, health and environmental sector.

Słowa kluczowe

Keywords

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-8 , nr katalogowy 138638 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2022-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2022-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma