餐饮油烟浓度测量的原理、技术及应用

油烟浓度是判断餐饮企业油烟治理效果和排放合格与否的直接因素，但由于油烟成分复杂，油烟气体温度、湿度、压力、流场等变化使准确测量油烟排放浓度的难度增大，同时由于油烟传感器长期处于恶劣环境，传感器易于受到污染而使测量精确度下降，因此要使油烟浓度实时监测得到推广应用，必须解决准确性和防污染两个难题。

目前针对餐饮油烟浓度测量有光学法、荷电法、半导体法、电化学法等，光学法一般为红外分光光度法，该方法基于组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，不同物质分子将形成各有其特征的红外吸收光谱，同时吸收率与分子浓度相关，因此通过测量特定波长红外光穿越不同浓度气体后的强度衰减，即能计算出气体浓度。

油烟通过加热分解、氧化，主要成分是醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族化合物、酯、内酯、杂环化合物等，这些成分的红外谱图解析示例如下：

油烟浓度是判断餐饮企业油烟治理效果和排放合格与否的直接因素，但由于油烟成分复杂，油烟气体温度、湿度、压力、流场等变化使准确测量油烟排放浓度的难度增大，同时由于油烟传感器长期处于恶劣环境，传感器易于受到污染而使测量精确度下降，因此要使油烟浓度实时监测得到推广应用，必须解决准确性和防污染两个难题。

目前针对餐饮油烟浓度测量有光学法、荷电法、半导体法、电化学法等，光学法一般为红外分光光度法，该方法基于组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，不同物质分子将形成各有其特征的红外吸收光谱，同时吸收率与分子浓度相关，因此通过测量特定波长红外光穿越不同浓度气体后的强度衰减，即能计算出气体浓度。

油烟通过加热分解、氧化，主要成分是醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族化合物、酯、内酯、杂环化合物等，这些成分的红外谱图解析示例如下：

气敏传感器的输出特性如下：

气敏传感器的温湿度关联特性如下：

气敏传感器是一种得到了应用验证的传感器，实际应用证明气敏传感器灵敏度和准确性能满足油烟浓度的在线测量。

气敏传感器从原理上能满足油烟测量的要求，但在实际应用中，各厂家产品的测量效果有很大差别，主要原因归纳为：

（1）  浓度探头的气流取样代表性。探头的取样方式是测量有效性的前提，要保证有连续稳定的油烟气流通过传感器。

（2）  实时温湿度的补偿。气敏传感器的测量值与温湿度关联性较大，表现为非线性函数关系，必须建立数学模型实时计算。

（3）  气敏传感器的特性稳定性与预热时间密切相关，必须严格按照预热要求连续加电预热。

（4）  气敏传感器在量程范围内并非为线性关系，需要加入分段插值拟合还原传感器特性才能获取较好的测量精度。