本文關(guān)鍵詞：基于半導(dǎo)體冷阱技術(shù)的有毒揮發(fā)性氣體檢測及健康風(fēng)險評價

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【摘要】：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用,但同時也給人體健康帶來了新的威脅。易揮發(fā)性有機化合物在大氣中的分布十分廣泛,并且種類繁多,雖然空氣中含有的有機揮發(fā)性氣體量比較少,不易被測量,但仍然會對人體健康造成一定的影響。尤其是化工企業(yè),生產(chǎn)中用到的化學(xué)物質(zhì)種類繁多,揮發(fā)在空氣中的有機氣體會嚴重威脅到其工作人員的身體健康。由于傳感器的測量精度有限,對于揮發(fā)到工作場所的有機氣體檢測一直是一件較困難的工作,傳統(tǒng)的儀器操作復(fù)雜,普遍適用性不強更不適合工作場所的檢測。針對有機揮發(fā)性氣體在空氣中含量較少不易被測量等特點,本課題組自行設(shè)計了一種半導(dǎo)體冷阱捕集熱解析裝置,在半導(dǎo)體制冷的基礎(chǔ)上對硬件和軟件系統(tǒng)進行了開發(fā),特別針對冷阱熱端的散熱方式進行了選擇和論證,在控制系統(tǒng)中,針對半導(dǎo)體制冷片的電壓進行了合理的選擇,使之合理有序的工作,整個系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計理念,模塊化的功能降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度。該系統(tǒng)對樣品進行濃縮處理,可對樣品進行100%測定,因此使測定的靈敏度提高,該方法與其它前處理法相比具有結(jié)構(gòu)簡單,冷卻速度快,維修方便易于控制等優(yōu)點。最后,為了驗證系統(tǒng)的可靠性,特別針對冷阱溫度、除水效果進行了測試,分別選取了五種不同濃度的乙醇(C_2H_5OH)和甲醛(CH_2O)作為測試樣本,乙醇的平均誤差為0.44ppm,甲醛的平均誤差為0.36ppm,誤差滿足要求范圍,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,安全可靠。并針對工作場所中常見的10種有機揮發(fā)性氣體進行了健康風(fēng)險評價,根據(jù)美國USEPA的健康風(fēng)險評價的暴露模型對10種有機揮發(fā)性氣體給出了致癌風(fēng)險評價和非致癌風(fēng)險評價。
【關(guān)鍵詞】：半導(dǎo)體冷阱 有機揮發(fā)性氣體 檢測 LabVIEW 健康風(fēng)險評價
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 有機揮發(fā)性氣體的性質(zhì)9-10
• 1.1.2 揮發(fā)性有機氣體的來源及危害10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 工作場所中揮發(fā)性有機氣體的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 半導(dǎo)體冷阱研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究目的與意義12-13
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線13-14
• 第二章 系統(tǒng)的整體設(shè)計14-21
• 2.1 半導(dǎo)體冷阱的工作原理14-15
• 2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能15-16
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計原則16
• 2.4 半導(dǎo)體制冷片的選擇16-17
• 2.5 溫度傳感器的選擇17-19
• 2.6 半導(dǎo)體制冷散熱方式的選擇19-20
• 2.7 本章小結(jié)20-21
• 第三章 半導(dǎo)體冷阱的設(shè)計21-30
• 3.1 冷阱捕集部分設(shè)計21-22
• 3.2 半導(dǎo)體制冷片電壓的選擇22-23
• 3.3 溫度測量與控制部分23-24
• 3.4 器腔的設(shè)計24-27
• 3.4.1 傳感器腔的設(shè)計24-26
• 3.4.2 熱解析器腔的設(shè)計26-27
• 3.5 軟件部分設(shè)計27-29
• 3.5.1 LabVIEW軟件簡介27-28
• 3.5.2 溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第四章 實驗結(jié)果與討論30-36
• 4.1 實驗的操作流程30
• 4.2 結(jié)果分析30-35
• 4.2.1 冷阱風(fēng)冷和水冷的數(shù)據(jù)對比30-31
• 4.2.2 冷阱內(nèi)部溫度測試31-33
• 4.2.3 冷阱除水效果分析33
• 4.2.4 氣體樣本測試33-35
• 4.3 本章小結(jié)35-36
• 第五章 工作場所中有機揮發(fā)性氣體的健康風(fēng)險評價36-46
• 5.1 健康風(fēng)險評價的基礎(chǔ)理論36-39
• 5.1.1 健康風(fēng)險評價的定義36
• 5.1.2 人體接觸污染物的方式36-37
• 5.1.3 工作場所中有毒物質(zhì)接觸限值37-39
• 5.2 健康風(fēng)險評價四步法39-40
• 5.3 有機揮發(fā)性氣體的健康風(fēng)險評價40-45
• 5.3.1 工作場所中有機揮發(fā)性氣體的危害40-41
• 5.3.2 非致癌與致癌風(fēng)險評價41-45
• 5.4 本章小結(jié)45-46
• 第六章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 總結(jié)46-47
• 6.2 展望47-48
• 參考文獻48-52
• 發(fā)表論文和科研情況說明52-53
• 致謝53-54

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