PEN3電子鼻:數位嗅覺氣味指紋的技術標準
德國 AIRSENSE 研發 —— 領先全球的智能氣味識別系統
如人腦般的氣味指紋識別
PEN3 不僅是感測器,它是一套模仿人類嗅覺系統的智能設備 。正如大腦識別已知氣味一樣,PEN3 結合了高靈敏度感測器與客觀的電腦運算,能在短時間內提供精確結果 。
- 10 顆金屬氧化物(MOS)陣列:感測器由陶瓷基板、電熱絲與金屬氧化物薄膜(如 Sn, Zn, Co 等)組成 。
- 氣味指紋形成:10 個感測器對氣體分子產生不同的電導率變化,形成非特定的「氣味指紋」圖譜 。
- 高溫反應技術:感測器工作溫度介於 350°C 至 500°C ,反應時間小於 1 秒 。
耐用、穩定、精準
獨家內部稀釋系統 (Internal Dilution)
- 保護感測器:透過特定的稀釋技術,防止高濃度物質導致感測器過載 。
- 延長壽命:有效延長感測器使用壽命,並縮短清洗與循環時間 。
- 穩定圖譜:即使在不同的濃度與分析條件下,也能維持模式的穩定性 。
靈活的取樣模式
- 即時監控 (Online):內建泵浦可直接吸取樣本氣體,無需前處理 。
- 頂空瓶測量 (Manual Headspace):支援小瓶裝(Vial)樣本採樣,適合移動應用 。
- 微氣味偵測:可選配 EDU3 富集濃縮設備濃縮微小氣味
WinMuster 專業數據分析引擎
隨機搭載的 WinMuster 軟體提供完整且多層次的分析演算法 :
| 探索性分析 |
PCA (主成分分析) |
研究整體數據分佈與趨勢 |
| 分類與驗證 |
LDA (線性判別分析) |
預測樣本的歸屬類別 |
| 距離判別 |
歐氏、馬氏距離 |
快速進行「好/壞」或「是/否」的判定 |
| 定量分析 |
PLS (偏最小二乘回歸) |
進行定量的預測與分析 |
應用案例
食品與農業 (Food & Agriculture) —— 智慧鮮度管控
- 熟度判定:精確分析水果(如草莓)的成熟度曲線,優化採收與運輸時機 。
- 腐敗監測:早期偵測食品(如肉類、油脂)的酸敗反應(Rancidity),確保食安 。
- 保鮮期評估:量化雞蛋、肉類等易腐品的貨架壽命(Shelf-life),取代人工主觀判斷 。
- 產品區隔:區分不同配方的零食(如洋芋片)香料細微差異,維持品牌風味一致性 。
環境保護與安全 (Environmental & Safety) —— 極速氣體分析
- 過濾系統檢測:即時監測洗滌器(Scrubber)與生物過濾器的處理效率,防止污染物外洩。
- 有毒氣體監控:對硫化氫(H2S)等有害氣體具備高靈敏度(低至 0.1ppm),提升場域安全性 。
- 氣味指紋識別:透過模式識別(Pattern Recognition)軟體,快速辨識環境中的異常異味來源 。
化工與材料研究 (Chemical & Industry) —— 高效品質管控
- 氣體混合物分析:針對個別氣體或複雜混合物進行定性(Yes/No)與定量判定 。
- 快速品管檢驗:在化工製程中執行快速品管抽檢,平均測量時間僅需約 1 分鐘 。
- 自動化取樣:可選配頂空自動進樣器(Headspace-Autosampler),實現無人值守的大規模樣本分析。
醫療應用 (Medical Applications) —— 尖端生物分析
- 生物揮發物研究:利用電子鼻的高客觀性,進行醫療相關的氣體特徵研究 。
技術規格
- 偵測範圍:LOD 0.1 至 5 ppm(視氣體而定,可選購EDU3富集濃縮裝置,可提高偵測極限10~1000倍)。
- 測量週期:典型測量僅需 1 分鐘(含 20s 測量與 40s 零氣清洗)。
- 採樣流量:內建泵浦,可調範圍為 10 ml/min 至 400 ml/min 。
- 尺寸:D255 x W190 x H92 mm 。
- 介面:USB 埠
- 電源:110-230 VAC
購買決策價值
對於科研單位或企業品管部門來說,採購 AIRSENSE PEN3 其核心邏輯不在於「量測數據」,而是在於「決策價值」與「風險規避」。
高產值產品的「真偽與產地辨識」 (防止欺詐損失)
在精品咖啡、名貴茶葉或高階酒類產業,產地與品種的價差可能是數十倍。
- 應用實例:區分「印尼麝香貓咖啡」與一般阿拉比卡豆,或區分「西湖龍井」與一般綠茶。
- PEN3 透過 10 顆感測器建立的氣味指紋(Fingerprint),能辨識出極其細微的揮發性有機物(VOCs)組合特徵。對於大型貿易商,一次錯誤的收購或品牌商標造假訴訟,損失可能高達數千萬。
精密製程的「終點監測」 (提升良率)
在生物製藥、化妝品香料或食品發酵過程中,氣味是反應程度最直接的指標。
- 應用實例:監測中藥材(如百藥煎)的固體發酵過程。
- 傳統化學分析(如 GC-MS)需耗時數天且樣品需前處理,無法即時控場。PEN3 的**即時分析(Real-time analysis)**與 WinMuster 演算法能自動判定發酵是否達到「黃金時間」。若一桶高價發酵液因錯過收獲時機而報廢,其原料與時間成本可能就接近儀器價格。
高風險工業的「預警與溯源」 (法律與安全合規)
石化、半導體或大型廢水處理廠,一旦發生異味外洩,面臨的是民眾抗爭與政府巨額罰款。
- 應用實例:石化廠區惡臭監測與洗滌器(Scrubber)效率監控。
- 廉價異味計 (Odor meter) 在面對高濃度廢氣時會迅速「飽和」甚至損壞感測器。PEN3 具備獨家內部稀釋系統(Internal Dilution),能耐受惡劣環境並確保數據不失真。更重要的是,它能透過模式辨識告訴你是「哪個反應爐」洩漏了,這在事故追蹤中具有法律證據等級的價值。
食品安全與「貨架壽命預測」 (規模化品管)
對於年產值數億的連鎖食品廠,確保每一批次的風味一致性是品牌生命線。
- 應用實例:評估雞蛋或肉類的新鮮度(Shelf-life),或偵測包裝材料是否產生異味遷移(Off-odor)
- 人力感官評測員(Cupping panel)會疲勞、感冒且主觀。PEN3 提供的數據具有客觀性與可追蹤性。透過 PLS 演算法建立的定量模型,可以精確預測產品還剩幾天會變質。這對於優化全球供應鏈庫存、減少報廢損耗具有巨大的財務回報(ROI)。
|