2 ℎ sin λ
2.2.4 Hệ khảo sát tính chất nhạy hơi VOCs
Tính chất nhạy hơi VOCs được đo tại Phòng thí nghiệm Vật Lí Chất rắn, Khoa Khoa học Tự nhiên -Trường Đại học Quy Nhơn.
Hệ đo tính chất nhạy hơi gồm các bộ phận chính: Bình khí khô chứa N2 và O2 (tỉ lệ 80% - 20%), bộ điều khiển lưu lượng MFC, buồng đo, thiết bị tạo bọt, bộ thu nhận tín hiệu (Keithley 2601B) và máy tính. Hình 2.5 là sơ đồ hệ đo tính chất nhạy hơi VOCs; Hình 2.6 Hệ đo tính chất nhạy hơi VOCs đặt tại Phòng thí nghiệm Vật Lí Chất rắn – Trường Đại học Quy Nhơn.
Hình 2.9. Sơ đồ hệ đo tính chất điện và tính chất nhạy khí.
Hình 2.10. Hệ đo tính chất nhạy hơi VOCs của cảm biến đặt tại Phòng thí nghiệm Vật Lí Chất rắn, Khoa Khoa học Tự nhiên - Trường Đại học Quy Nhơn.
Trước khi tiến hành đo đặc tính cảm biến khí, cho khí mang đến buồng đo thông qua MFC1 đồng thời gia nhiệt cảm biến đến 320C để loại bỏ các phần tử nước hấp phụ trên bề mặt mẫu, ổn định lớp vật liệu cảm biến, sau đó
điều chỉnh về nhiệt độ làm việc mong muốn để khảo sát. Ở mỗi nhiệt độ làm việc nhất định, chúng tôi tiến hành đo tính chất điện của cảm biến, điện áp của cảm biến trong không khí khô được thay đổi từ -2V đến 2V để xác định đặc tính tiếp xúc giữa điện cực vàng và vật liệu cảm biến. Trong phép đo tính chất nhạy hơi của cảm biến, điện áp của cảm biến được giữ cố định 2V, khảo sát sự thay đổi điện trở/độ dẫn theo thời gian khi có và không có khí mục tiêu. Khí mang được xả vào buồng đo qua MFC1 với tốc độ thổi F (sccm). Sau đó, khí khô qua MFC2với tốc độ thổi f (sccm) đến thiết bị tạo bọt chứa dung dịch ethanol, hơi ethanol qua đường ống dẫn đến buồng đo khi đó nồng độ VOCs được pha loãng trong không khí khô được xác định bởi công thức:
C (2.4)
Trong đó: P là áp suất không khí vào, Pi là áp suất riêng phần bão hòa của ethanol xác định theo phương trình Antoine:
(2.5) Với A, B, C là hằng số Antoine và T là nhiệt độ Celsius.
Sau khi điện trở của cảm biến đạt giá trị bão hòa, tiến hành đóng đường khí dẫn hơi methanol để cảm biến hồi phục về trạng thái ban đầu. Sự thay đổi của điện trở/độ dẫn được ghi lại bởi Keithley 2601B hiển thị trên màn hình máy tính. Hình 2.7 Hệ Keithley 2610B và phần mềm tương ứng trên màn hình máy vi tính.