Modellbasierte Signalprädiktion zur Optimierung eines Gasdetektorenarrays mit Chromatographen:
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Göttingen
Cuvillier Verlag
2019
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1
EINLEITUNG
1
1.1
GLIEDERUNG
.........................................................................................
3
2
GRUNDLAGEN
DER
GASDETEKTION
5
2.1
HAEUFIG
VERWENDETE
SENSOREN
..........................................................
6
2.1.1
PHOTOIONISATIONSDETEKTOREN
.................................................
7
2.1.2
HALBLEITERGASSENSOREN
..........................................................
9
2.1.3
ELEKTROCHEMISCHE
ZELLEN
....................................................
12
2.1.4
LONENMOBILITAETSSPEKTROMETER
..................................................
15
2.2
GASCHROMATOGRAPHIE
..........................................................................
22
2.3
ANREICHERUNG
VON
GASFOERMIGEN
SUBSTANZEN
.....................................
27
2.4
SENSORARRAYS
.........................................................................................
30
2.4.1
UEBERBLICK
UEBER
VERSCHIEDENE
SYSTEME
..................................
30
2.4.2
DAS
MESSSYSTEM
DACHS
........................................................
32
2.5
KALIBRIERUNG
UND
JUSTIERUNG
VON
SENSOREN
.......................................
46
2.5.1
VERFAHREN
................................................................................
47
2.5.2
PRUEFGASE
...................................................................................
48
3
UEBERFUEHRUNG
IN
EIN
MATHEMATISCHES
MODELL
51
3.1
VERFAHREN
DER
MODELLBILDUNG
..............................................................
54
3.1.1
THEORETISCHE
SYSTEMIDENTIFIKATION
.........................................
55
3.1.2
EXPERIMENTELLE
SYSTEMIDENTIFIKATION
.....................................
63
3.2
STRECKENABBILDUNG
DER
EINZELNEN
SYSTEMKOMPONENTEN
...................
72
3.2.1
BESCHREIBUNG
DER
GASWEGE
.....................................................
72
3.2.2
MODELLE
DER
EINZELNEN
SENSOREN
............................................
83
3.2.3
MODELL
DER
ANREICHERUNGSEINHEIT
...........................................
92
3.2.4
MODELL
DES
GASCHROMATOGRAPHEN
........................................
95
4
MODELLIERUNG
UND
ERPROBUNG
DES
GESAMTSYSTEMS
99
4.1
SYSTEMMODELL
DES
DACHS
.................................................................
99
4.1.1
MODELL
FUER
DIE
DIREKTE
MESSUNG
............................................
99
4.1.2
MODELL
FUER
DIE
MESSUNG
MIT
GASCHROMATOGRAPH
............
101
4.2
ERPROBUNG
DER
MODELLE
.....................................................................
102
5
OPTIMIERUNG
DES
GESAMTSYSTEMS
111
5.1
GASTRANSPORT
.....................................................................................
111
5.2
GASCHROMATOGRAPH
............................................................................
113
5.3
SENSORIK
..............................................................................................
115
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
117
A
KENNWERTE
UND
TABELLEN
121
A.L
GRENZWERTE
.......................................................................................
121
A.2
DETEKTIERBARKEIT
.................................................................................
122
A.
3
RESPONSEFAKTOREN
DES
PHOTOIONISATIONSDETEKTORS
.........................
123
B
STRECKENABBILDUNG
125
B.
L
TRANSFERFUNKTIONEN
DER
GASWEGE
.....................................................
125
B.1.1
EINLASSBEREICH
.......................................................................
125
B.L.
2
GASCHROMATOGRAPH
..............................................................
126
B.L.
3
SENSORWEGE
..........................................................................
126
B.2
TRANSFERFUNKTIONEN
DER
SENSOREN
.....................................................
127
B.3
RETENTIONSINDIZES
.............................................................................
130
LITERATUR
131
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