MESSTECHNIK & ANALYTIK
Abgasüberwachung und Umweltmonitoring
Gas-Chromatographie-Sensoren
Die Abgasüberwachung spielt eine zentrale Rolle im Umweltschutz. Durch Industrieabfälle in die Luft freigesetzte flüchtige organische Verbindungen können sich auf die Umwelt auswirken und die Gesundheit des Menschen gefährden.
Um schädliche Emissionen verringern zu können, ist ein sorgfältiges Monitoring der Umwelt unabdingbar. Herkömmliche Sensorsysteme sind jedoch nicht in der Lage, die heute dazu erforderlichen Anforderungen an Messgeschwindigkeit und -genauigkeit zu erfüllen. Verschärft wird die Problematik dadurch, dass auch die Umwelt-Monitoringsysteme weiter optimiert werden müssen, um die hohen Präzisionsanforderungen zu erfüllen.
Das Trägergas in der Gas-Chromatographie ist die Mobile Phase. Die zu untersuchende Probe wird als Stationäre Phase bezeichnet. Sie enthält eine Mischung aus Feststoffen und Flüssigkeiten. Die Stationäre Phase wird durch den Gasstrom getrennt und verlässt die Chromatographiesäule nach und nach.
Anschließend tritt sie in den Detektor ein und erzeugt das Ionenflusssignal. Diese kleinen Signale werden auf eine geeignete Amplitude verstärkt und auf einem Schreiber in verschiedene Bestandteile des Chromatogramms dargestellt.
Für die I/U-Wandlung (Strom/Spannung) kommt der Femtoampere-Eingangsbiasstrom-Operationsverstärker ADA4530-1 zum Einsatz. Die extrem niedrigen Eingangsbiasströme des OPV im Femtoampere-Bereich stellen sicher, dass der Baustein die genauen Performance-Ziele im System erfüllt. Darüber hinaus bietet der ADA4530-1 eine niedrige Offset-Spannung, eine geringe Offset-Drift und ein niedriges Spannungs- und Stromrauschen.
Detektorsystem
Das Detektorsystem ist die letzte Stufe zur Erstellung des Chromatogramms. Die Durchfluss- und Drucksensoren werden zum Monitoring der Strömungsbewegung des Trägergases mit verschiedenen Abtastanforderungen verwendet. Deshalb wurden die A/D-Wandler AD7124 und LTC2498 mit mehreren Kanälen gewählt.
Zusammenfassung
Die Gas-Chromatographie spielt eine wichtige Rolle beim Monitoring von Schadstoffen zum Schutz der Umwelt. Sie hat auch das Potential und die Fähigkeit, in andere Techniken wie die Flüssigkeitschromatographie integriert zu werden, um mehr Substanzen zu messen und zu analysieren.
Um die heutigen und zukünftigen Anforderungen zu erfüllen, bietet Analog Devices eine Vielzahl rauscharmer und hochgenauer Lösungen an, welche den Kundenanforderungen entsprechen und die Systementwicklung vereinfachen.
Monitoring der Wasserqualität
Oberflächen- und Grundwasser ist hauptsächlich durch Nitrobenzolverbindungen und Schwermetallionen verunreinigt.
Gelöste Verunreinigungen verbleiben aufgrund einer unvollständigen Umwandlung bei der Industrieproduktion und bedrohen die öffentliche Gesundheit ernsthaft. Die Gas-Chromatographie kann die Kontamination mit hoher Genauigkeit überwachen.
Monitoring von Pestizidrückständen im Boden
In der Landwirtschaft töten Pestizide, welche Landwirte auf ihre Pflanzen sprühen, nicht nur Schädlinge, sondern können auch die Gesundheit des Menschen schädigen. Die Gas-Chromatographie kann Inhaltsstoffe von Pestiziden genau analysieren. Im Allgemeinen lässt sich die Gas-Chromatographie auch gut in andere Techniken integrieren, beispielsweise in die Flüssigchromatographie, um mehr Substanzen zu analysieren und zu messen. Daher ist die Gas-Chromatographie in den meisten Branchen und Prüfeinrichtungen weit verbreitet.
Analog Devices kann heute Bauteile zur Entwicklung rauscharmer und hochgenauer Signalketten anbieten, die das Systemdesign vereinfachen und hervorragende Leistungsdaten mit Eigenschaften wie hohe Auflösung und Robustheit erzielen.
