Organizzazione: myHermes Srl

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Descrizione Breve: VPeN è un dispositivo per l'analisi qualitativa di liquidi mediante misura della relativa fase vapore.L'architettura del dispositivo si basa su un microprocessore (un Single Board Computer, SBC) linux-based per la raccolta e la pre-elaborazione dei segnali dai trasduttori e dalle pompe, che sono utilizzati per determinare i cicli della pompa e del ventilatore e controllareun riscaldatore, governato in base ai parametri di misurazione ed alla sostanza analizzata.I principali componenti di VPeN sono: unità di riscaldamento e termostatazione del liquido analizzato: la termostatazione è controllata tramite tre stadi, impostati in base all'uso di un elemento di Peltier ed un triplice controllo Proporzionale-Integrale-Derivativo (PID). Il PID del primo stadio funziona in modalità switch, ovvero chiude il circuito al di sotto di una certa soglia e viceversa, alimentando o meno la prima cella Peltier. Gli altri due PID sono collegati in serie, uno per riscaldare il liquido e l'altro per raffreddarlo; pompa peristaltica: gestisce l'erogazione della quantità di liquido da misurare, camera del sensore in acciaio inossidabile: questa è la camera di misurazione, in cui i vapori vengono analizzati mediantesensori di gas, unità di distribuzione dell'aria: interfacciata con la camera del sensore in acciaio inossidabile, unità di evaporazione: gestisce la transizione dalla fase liquida a quella di vapore.L'aria fresca immessa dall'unità di distribuzione dell'aria, viene utilizzata per misurare la resistenza del sensore in condizioni di riferimento. Prima di una nuova misurazione, viene acquisito il valore della tensione iniziale di uscita (Vo) e considerato come il valore medio delle misurazioni. Utilizzando la pompa peristaltica per acque reflue e l'unità di evaporazione, viene avviata l'iniezione di vapori di acque reflue e rimane in questo modo fino a quando la lettura non si stabilizza (tempo di iniezione). Quindi, nelle fasi di pulizia e iniezione, vengono prese misure a intervalli di tempo specifici, l'intervallo di misurazione e i valori della tensione di uscita del sensore, divisi per la tensione iniziale e trasformati in valore di resistenza (Ro/RS), vengono salvati come risposta dei sensori di corrente (dati grezzi). È noto che i sensori a stato solido a basso costo sono generalmente sensibili a diversi gas e sono caratterizzati da un'elevata risposta alla temperatura e all'umidità.Tutta l'architettura sopra descritta permette di utilizzare un dispositivo caratterizzato da sensori sensibili alla fase gassosa per misurare sostanze in fase liquida. L'analisi ha due importanti caratteristiche: la possibilità di effettuare analisi in tempo reale e in modo continuativo (trattandosi di sensoristica elettronica) e la possibilità di evitare il contatto con la sostanza analizzata (problema tipico delle lingue elettroniche).Oggi VPeN è classificabile ad un TRL di tipo 6 essendone stata dimostrata l'applicabilità in condizioni relativamente controllate con particolare riferimento all'analisi di reflui sintetici e di campioni di reflui selezionati e processati in modo supervisionato. Le attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale previste mirano a portare la soluzione a un TRL 8-9, ovvero alla piena validazione in un contesto operativo reale e al lancio commerciale. I costi associati alle attività di sviluppo includono l’ottimizzazione tecnologica, l’implementazione di una componente idraulica del dispositivo che garantisca la sua piena operatività anche in applicazioni di lunga durata, i test di validazione in ambienti diversificati.

Parole chiave: VPeN (Vapour Phase e-Nose), fase vapore, analisi elettronica, sensore ambientale, monitoraggio acque

Filiera dell'innovazione: SALUTE DELL’UOMO E DELL’AMBIENTE

Ket: ICT, Intelligenza artificiale