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姓名	楊啟志(Chi-Chih Yang)  查詢紙本館藏	畢業系所	環境工程研究所
論文名稱	可攜帶直讀式氣體偵測器之研發 (Development of a Personal Real-time Monitor for Gases and Vapors)
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摘要(中)	本研究已成功地整合半導體感測器、掌上型微處理機、顯示器、鍵盤及警報器等技術開發出一套可攜帶直讀式氣體偵測器(Personal Hazard Air Monitor, PHAM)，使國內未來在做環境測定時不至受到購買進口儀器的限制；並可針對研究的性質加以改良偵測器的性能並提供技術支援，可幫助國內廠商建立本土化氣體偵測器開發技術，並對以後從事環境測定及暴露評估的研究相信有很大的助益。 PHAM之尺寸為130´100´32mm，重量僅200g，其系統之模組包括微電腦處理機、半導體型氣體感測器、LCD顯示器、12鍵之數字鍵盤及聲音及燈光警報器。PHAM可即時顯示目前濃度值、STEL濃度值、最高濃度值、TWA濃度值，並可將資料儲存於內建之記憶體中供使用者下載進行分析，且具有濃度警報功能，電力供應使用鎳氫充電電池可持續偵測長達13小時。性能測試的結果顯示，PHAM之主要噪訊來源為感測器，其背景噪訊非常低，偵測極限達0.095V，以酒精為例，表示可量測之最低酒精濃度為1 ppm。PHAM之反應時間小於30sec，可符合工廠環境測定之所需。實驗室模擬測試的結果顯示感測器之校正曲線會有偏移的現象，造成實際量測時之準確度不高。在實場採樣中發現感測器會受其他物質之干擾使量測值誤差過大，故在實場應用實仍有其限制。未來應考慮使用具選擇性之感測器以提升氣體偵測器之性能。
摘要(英)	The PHAM has very low baseline noise based on the laboratory test results. The limit of detection (LOD) of the PHAM is around 1 ppm if the target compound is ethanol. The laboratory test showed that the system can easily monitor the concentration changes when the volunteer moved from room to room. Although, the system has many characteristics, further improvements in sensors can make the system more stable.
關鍵字(中)	★ 直讀式 ★ 氣體偵測器	關鍵字(英)	★ real-time ★ gas monitor
論文目次	第一章 前言1 1.1 研究動機1 1.2 研究目標3 1.3 研究架構4 第二章 文獻回顧6 2.1 現行有害氣體採樣分析方法6 2.2 直讀式有害氣體偵測器之發展現況11 2.2.1呈色式臂章或色帶之被動式劑量計11 2.2.2檢知管12 2.2.3感測器氣體監測器14 2.2.3.1觸媒燃燒型氣體感測器14 2.2.3.2場效電晶體型氣體感測器15 2.2.3.3金屬氧化物半導體型氣體感測器16 2.2.3.4質量型氣體感測器17 2.2.3.5光纖型氣體感測器18 2.2.3.6電化學式氣體感測器18 2.2.4其他精密儀器19 第三章 可攜帶直讀式氣體偵測器之使用材料與開發步驟22 3.1 系統設計方向及架構22 3.2 可攜帶直讀式氣體偵測器各單元之資料收集及設計23 3.2.1 微電腦處理機單元23 3.2.2 氣體感測器單元24 3.2.3 顯示器單元25 3.2.4鍵盤單元26 3.2.5電源供應系統單元27 3.2.6警報器單元28 3.2.7儲存裝置單元29 3.3偵測器系統程式之撰寫30 3.4可攜帶直讀式氣體偵測器之系統整合及製作32 第四章 可攜式直讀式氣體偵測器之功能測試47 4.1偵測器性能測試47 4.1.1背景噪訊測試及偵測極限47 4.1.2電力供應時間測試48 4.1.3反應時間測試49 4.2實驗室模擬採樣51 4.2.1偵測器校正51 4.2.2固定濃度採樣55 4.2.3固定點採樣55 4.2.4移動點採樣55 4.2.5個人採樣56 4.2.6 STEL採樣56 第五章 結果與討論59 5.1偵測器性能測試結果59 5.1.1背景噪訊測試及偵測極限59 5.1.2電力供應時間測試60 5.1.3反應時間測試60 5.2實驗室模擬採樣結果61 5.2.1偵測器校正61 5.2.2固定濃度採樣62 5.2.3固定點採樣62 5.2.4移動點採樣63 5.2.5個人採樣63 5.2.6 STEL採樣64 第六章 結論與建議101 6.1 結論101 6.2 建議102 參考文獻103 附錄A LCD顯示器顯示畫面106
參考文獻	1.行政院勞工委員會，”勞工作業環境空氣中有害物質容許濃度標準”，中華民國八十四年六月三十日 2.行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所，”化學性暴露作業環境測定計畫技術手冊”，中華民國八十七年 3.行政院勞工委員會，”勞工作業環境測定實施辦法第十八條”，中華民國八十一年十一月三十日 4.行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所，”直讀式儀器認證制度之探討”，中華民國八十七年 5.Drägerwerk, A. and Lübeck, G., "Detector Tube Handbook", Western Germany, 1992 6.行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所，”檢知管選用、使用技術手冊”，中華民國八十七年 7.Leichnitz, K., "Detector tube measuring techniques", ecomed, Federal Republic of Germany, 1983 8.曾明漢，”觸媒燃燒型氣體感測器”，材料與社會，第68期，第57~61頁, 1992 9.顧志鴻，”MOSFET氣體感測器”，材料與社會，第68期，第71~77頁, 1992 10.陳一誠，”金屬氧化物半導體型氣體感測器”，材料與社會，第68期，第62~66頁, 1992 11.邱秋燕、周澤川，”化學感測器之原理與應用”，化工，第40卷，第3期，第120~133頁, 1993 12.邱秋燕，”電流式二氧化硫氣體感測器之研究”，國立成功大學化學工程研究所博士論文，1998 13.蔡嬪嬪，”固態離子導體電化學式氣體感測器”，材料與社會，第68期，第67~70頁, 1992 14.Riegel, J. and Haerdtl, K. H., “Analysis of Combustible Gases in Air with Calorimetric Gas Sensors Based on Semiconducting BaTiO3 Ceramics”, Sensors and Actuators, B 1, pp. 54, 1991 15.Faccio, M., Ferri, G., Ponti, P. P., Savelli, G., D’Amico, A., “Hydrogen Chloride Detection by LiTaO3”, Sensors and Actuators, B 7, pp. 677, 1992 16.Moseley, P. T., Norries, J. O. W., Willians, D. E., “Techniques and Mechanisms in Gas Sensing”, Adam Hilger, New York, 1990 17.Winquist, F., “Recent developments in field-effect sensors”, Sensors and Actuators, B 23, pp. 127-133, 1995 18.Hormik, W., “A Novel Structure for Detecting Organic Vapors and Hydrocarbons Based on a Pd-MOS Sensor”, Sensors and Actuators, B 1, pp. 35, 1990 19.Morita, Y. and Kim, C., “Langmuir Analysis on Hydrogen Gas Response of Palladium-gate FET”, Sensors and Actuators, B 33, pp. 96, 1996 20.Sberveglieri, G., “Recent developments in semiconducting thin-film sensors”, Sensors and Actuators, B 23, pp. 103-109, 1995 21.Gopel, W. and Schierbaum, K. D., “SnO2 sensors Current status and future prospects”, Sensors and Actuators, B 26-27, pp. 1-12, 1995 22.Martinelli, G. and Carotta, M.C., “Thick-film gas sensors”, Sensors and Actuators, B 23, pp. 157-161, 1995 23.Souteyrand, E., Nicolas, D., Queau, E., Martin, J. R., “Influence of surface modifications on semiconducor gas sensor behaviour”, Sensors and Actuators, B 26-27, pp. 174-178, 1995 24.蔡嬪嬪、曾明漢，”氣體感測器之簡介、應用及市場”，材料與社會，第68期，第50~56頁, 1992 25.陶德和，”電流式氣體感測器簡介”，科儀新知，第15卷，第2期，第64~70頁, 1993 26.葉陶淵，”化學感測器中氣體感測器的新動向”，科儀新知，第20卷，第4期，第72~76頁, 1999 27.Onset Computer, “TFX-11 User’s Guide”, 1997 28.行政院勞委會，”危害物及有害物通識規則”，1992 29.工研院工安衛中心，”物質安全資料表”
指導教授	王鵬堯(Peng-Yau Wang)	審核日期	2000-7-17
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