1.一种基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,该智能电子鼻系统由气体分配系统、传感阵列和信号模块三部分组成。
2. 如权利要求1所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,所述的混合气体包括乙醇、氨气和甲苯气体,所述的乙醇、氨气和甲苯气体的浓度分别为2 ppm、5 ppm、7 ppm、10 ppm。
3.如权利要求1所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,所述混合气体组合为乙醇与氨气气体、乙醇与甲苯气体、氨气与甲苯气体。
4. 如权利要求1所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,所其特征在于,述的传感阵列由TGS2620 (SnO2)、TGS2600 (SnO2)、TGS2609 (SnO2)、TGS2602 (SnO2)、Co3O4和Mn‑Co3O4传感器组成八通道阵列。
5.如权利要求1所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,所述的信号模块包括以下步骤:(1)通过上位机开发系统采集原始响应‑恢复曲线;
(2)从响应‑恢复曲线中选取特征值,进一步对数据进行标准化处理;
(3)将数据集划分为训练集和测试集;
(4)选取KNN、SVM、LR和RF算法对训练集进行训练,得到气体种类与浓度识别模型,并利用测试集对所述气体种类与浓度识别模型进行检测。
6.如权利要求4所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,Co3O4传感材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将2 mmol Co(NO3)2·6H2O溶于30 mL去离子水中,磁力搅拌5 min,然后将6 mmol N2H4·H2O(80%)缓慢滴入Co(NO3)2溶液中,室温搅拌6 h;
(2)用去离子水和乙醇洗涤得到绿色产物,然后在烘箱中以60℃进行干燥处理;
‑1
(3)将绿色产物置于马弗炉中,以5℃·min 的升温速率加热到500℃并煅烧2 h,得到Co3O4材料。
7.如权利要求4所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,Mn‑Co3O4传感材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将4.85 mmol Co(NO3)2·6H2O、0.15 mmol Mn(NO3)2·4H2O和15 mmol六亚甲基四胺(HMT)溶于50 mL去离子水中,形成均匀混合溶液;
(2)将均匀混合溶液移至聚四氟乙烯反应器中进行水热反应,用去离子水和乙醇洗涤得到绿色产物,然后在烘箱中以60℃进行干燥处理;
‑1
(3)将绿色产物置于马弗炉中,以3℃·min 的升温速率加热到450℃并煅烧2 h,得到Mn‑Co3O4材料。
8.如权利要求5所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,所述的特征值包括最大阻值、响应值、曲线积分面积、响应时间、响应恢复时间、上升时间、稳定时间、基线阻值、响应阻值、平均电阻比值和斜率。
9.如权利要求5所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统,其特征在于,标准化处理采用以下公式对特征值进行标准化处理;
其中,Xij为样本j的标准化特征i,Xij为样本j的特征i,μi为特征i的均值,σi为特征i的标准差。
10.一种根据权利要求1‑9任一项所述的基于传感阵列对混合气体识别的电子鼻系统在空气质量监测、食品安全检测、呼吸健康分析中的应用。