專利名稱：一種便攜式甲醛濃度檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有害氣體檢測的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式甲醛濃度檢測裝置及方法。
背景技術(shù)：
甲醛(HCHO)在常溫下是一種無色，有刺激性氣味的氣體，易溶于水、醇和醚。甲醛對人的眼睛、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等均有強(qiáng)烈危害，長時間接觸會導(dǎo)致組織畸變并引起癌變，因此它是一種潛在的危險致癌物和重要的環(huán)境污染物，對人體嚴(yán)重有害。
目前甲醛的國標(biāo)檢測方法主要有化學(xué)法和儀器法兩大類?；瘜W(xué)方法主要有酚試劑法、乙酰丙酮法、變色酸法、鹽酸副玫瑰苯胺法等。儀器法主要包括氣相色譜法、離子色譜法、示波極譜測定法等。這些方法擁有各自的優(yōu)點(diǎn)，總體上都滿足確定度高，測量范圍廣的要求。但是這些方法均是屬于離線檢測，也就是將氣體樣品采集回實驗室后進(jìn)行分析；所以按照上述方法進(jìn)行檢測周期長、成本高、步驟繁瑣，不能在待檢測的現(xiàn)場直接進(jìn)行，無法實時地反映室內(nèi)空氣甲醛的污染程度及滿足現(xiàn)場大批測點(diǎn)的監(jiān)測需要。
現(xiàn)有的空氣甲醛自測盒價格便宜，操作簡單，但是誤差大，由于肉眼判斷顏色的差異較大，因此不能完全真實的反應(yīng)出實際的甲醛含量；便攜檢測儀檢測精度高，但價格昂貴，不適合大眾消費(fèi)市場。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式甲醛濃度檢測裝置及方法，能夠快速、精確、便攜的測量空氣中的甲醛濃度。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種便攜式甲醛濃度檢測裝置，包括: 吸氣風(fēng)扇，用于吸收待檢測的空氣； 透明容器，用于盛放酚試劑溶液，空氣中的甲醛和酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化； 光傳感器，所述光傳感器為兩枚，一枚用于檢測反應(yīng)后溶液顏色的反射光，轉(zhuǎn)化為電壓信號，一枚起參考作用； LED，為所述光傳感器檢測溶液顏色提供光照； 鏡片，溶液顏色的反射光通過所述鏡片聚光后直射到檢測用光傳感器中； 反射鏡，反射所述LED光照給所述起參考作用的光傳感器，所述起參考作用的光傳感器產(chǎn)生參考電壓信號； 微處理器，處理所述兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對所述兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量； 顯示器，用于顯示甲醛濃度的數(shù)值，所述顯示器顯示1-4位的數(shù)值。
優(yōu)選地，所述裝置還包括: 排氣管，用于排出甲醛以外的氣體。
優(yōu)選地，所述吸氣風(fēng)扇通過微處理器設(shè)定轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量。
優(yōu)選地，所述顯示器為7段顯示器或液晶屏顯示器。
優(yōu)選地，所述裝置還包括: 電源設(shè)備，所述電源設(shè)備為干電池或內(nèi)置鋰電池外接充電器，用于為所述裝置提供電源。
一種甲醛濃度檢測方法，通過所述的甲醛濃度檢測裝置完成，包括以下步驟: 通過微處理器設(shè)定吸氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量，吸氣風(fēng)扇吸收一定體積的待檢測空氣； 空氣中的甲醛和透明容器中的酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化； LED提供光照，檢測用光傳感器通過鏡片檢測化學(xué)反應(yīng)后溶液顏色的反射光，轉(zhuǎn)化為電壓信號，參照用光傳感器通過反射鏡接收LED光照產(chǎn)生參考電壓信號； 微處理器處理兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量，并將該數(shù)值通過顯示器顯示； 排氣管排出空氣中甲醛以外的氣體。
采用以上技術(shù)方案的有益效果是:由于通過微處理器設(shè)定了吸氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動時間，能嚴(yán)格控制吸入的空氣體積，且通過微處理器來比對光傳感器傳遞的電壓信號，推算出甲醛濃度，從而能夠精確的推算出該體積空氣中的甲醛濃度，并通過顯示器顯示甲醛濃度數(shù)值；由于甲醛和酚試劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色變化，顏色的深淺與甲醛含量成正比，反應(yīng)迅速，能快速測量出甲醛濃度；由于設(shè)有電源設(shè)備，啟動裝置開關(guān)后在任何場所都能測量空氣中的甲醛濃度，不必將氣體樣品采集帶回實驗室分析，這樣比較便攜。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種便攜式甲醛濃度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明一種便攜式甲醛濃度檢測裝置的俯視圖。
圖3為本發(fā)明一種便攜式甲醛濃度檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明一種便攜式甲醛濃度檢測裝置的光強(qiáng)度測定結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明一種甲醛濃度檢測方法的步驟流程圖。
圖中數(shù)字所表示的相應(yīng)部件名稱: 1、排氣管2、透明容器3、吸氣風(fēng)扇4、電氣回路部5、參照用光傳感器6、反射鏡7、測試樣品8、鏡片9、測試用光傳感器10、LED。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1 如圖1至圖4所示，本實施例中的便攜式甲醛濃度檢測裝置，包括:吸氣風(fēng)扇3，用于吸收待檢測的空氣；透明容器2，用于盛放酚試劑溶液，該溶液由酚試劑、硫酸鐵銨和水按一定比例配比，空氣中的甲醛和酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化；鏡片8，溶液顏色的反射光通過鏡片8聚光后直射到檢測用光傳感器中；LED10，為兩枚光傳感器檢測溶液顏色提供光照；兩枚光傳感器，分別為參照用光傳感器5和測試用光傳感器9，測試用光傳感器9用于測定當(dāng)前溶液的顏色，參照用光傳感器5起參考作用，測試用光傳感器9通過鏡片8檢測化學(xué)反應(yīng)后溶液顏色的反射光，產(chǎn)生電流信號，通過放大器再轉(zhuǎn)化為電壓信號，參照用光傳感器5通過反射鏡6接收LEDlO光照產(chǎn)生電流信號，通過放大器再轉(zhuǎn)化為參考電壓信號；排氣管1，用于排出甲醛以外的氣體；電氣回路部4，電氣回路部4內(nèi)設(shè)有微處理器、顯示器和電源設(shè)備，所述電源設(shè)備為干電池，干電池為甲醛濃度檢測裝置提供電源，顯示器為7段顯示器，能顯示1-4位的數(shù)值，微處理器控制吸氣風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量，吸氣風(fēng)扇3吸收一定體積的待檢測空氣，微處理器還提供LEDlO的啟動信號，處理兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對測試用光傳感器9和參照用光傳感器5的電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量，并將該數(shù)值通過7段顯示器顯示。
下面介紹本裝置的具體工作原理: 啟動按鍵開關(guān)，甲醛濃度檢測裝置開始工作，通過微處理器設(shè)定吸氣風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量，吸氣風(fēng)扇3吸收一定體積的待檢測空氣，測試樣品7中的甲醛和透明容器2中的酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化，LEDlO提供紅光光照，波長范圍在600-640nm，照射溶液，溶液顏色的反射光通過鏡片8聚光后直射到測試用光傳感器9中，產(chǎn)生電流信號，電流信號通過放大器轉(zhuǎn)化為電壓信號，參照用光傳感器5通過反射鏡6接收LEDlO光照，產(chǎn)生電流信號，電流信號通過放大器轉(zhuǎn)化為參考電壓信號，微處理器處理兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對測試用光傳感器9和參照用光傳感器5的電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量，并將該數(shù)值通過7段顯示器顯示，如數(shù)值顯示0.808，表示該體積空氣中的甲醛含量為0.808mg/m3,測試完畢，排氣管I排出空氣中甲醛以外的氣體。
本實施例的甲醛濃度檢測方法是通過上述的便攜式甲醛濃度甲醛裝置完成的，如圖5所示，該甲醛濃度檢測方法包括以下步驟: 51.通過微處理器設(shè)定吸氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量，吸氣風(fēng)扇吸收一定體積的待檢測空氣； 52.空氣中的甲醛和透明容器中的酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化； 53.LED提供光照，檢測用光傳感器通過鏡片檢測化學(xué)反應(yīng)后溶液顏色的反射光，轉(zhuǎn)化為電壓信號，參照用光傳感器通過反射鏡接收LED光照產(chǎn)生參考電壓信號； 54.微處理器處理兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量，并將該數(shù)值通過顯示器顯示； S5.排氣管排出空氣中甲醛以外的氣體。
實施例2 其余與實施例1相同，不同之處在于，所述的電源設(shè)備也可以為內(nèi)置鋰電池外接充電器的方式，給甲醛濃度檢測裝置提供電源。
實施例3 其余與實施例1相同，不同之處在于，所述的顯示器為液晶屏顯示器。
由于通過微處理器設(shè)定了吸氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動時間，能嚴(yán)格控制吸入的空氣體積，且通過微處理器來比對光傳感器傳遞的電壓信號，推算出甲醛濃度，從而能夠精確的推算出該體積空氣中的甲醛濃度，并通過顯示器顯示甲醛濃度數(shù)值；由于甲醛和酚試劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色變化，顏色的深淺與甲醛含量成正比，反應(yīng)迅速，能快速測量出甲醛濃度；由于設(shè)有電源設(shè)備，啟動裝置開關(guān)后在任何場所都能測量空氣中的甲醛濃度，不必將氣體樣品采集帶回實驗室分析，這樣比較便攜。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種便攜式甲醛濃度檢測裝置，其特征在于，包括: 吸氣風(fēng)扇，用于吸收待檢測的空氣； 透明容器，用于盛放酚試劑溶液，空氣中的甲醛和酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化； 光傳感器，所述光傳感器為兩枚，一枚用于檢測反應(yīng)后溶液顏色的反射光，轉(zhuǎn)化為電壓信號，一枚起參考作用； LED，為所述光傳感器檢測溶液顏色提供光照； 鏡片，溶液顏色的反射光通過所述鏡片聚光后直射到檢測用光傳感器中； 反射鏡，反射所述LED光照給所述起參考作用的光傳感器，所述起參考作用的光傳感器產(chǎn)生參考電壓信號； 微處理器，處理所述兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對所述兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量； 顯示器，用于顯示甲醛濃度的數(shù)值，所述顯示器顯示1-4位的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式甲醛濃度檢測裝置，其特征在于，還包括排氣管，用于排出甲醛以外的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式甲醛濃度檢測裝置，其特征在于，所述吸氣風(fēng)扇通過微處理器設(shè)定轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式甲醛濃度檢測裝置，其特征在于，所述顯示器為7段顯示器或液晶屏顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的便攜式甲醛濃度檢測裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 電源設(shè)備，所述電源設(shè)備為干電池或內(nèi)置鋰電池外接充電器，用于為所述裝置提供電源。
6.一種甲醛濃度檢測方法，通過權(quán)利要求1-4任一所述的甲醛濃度檢測裝置完成，其特征在于，包括以下步驟: 通過微處理器設(shè)定吸氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動時間，控制吸風(fēng)量，吸氣風(fēng)扇吸收一定體積的待檢測空氣； 空氣中的甲醛和透明容器中的酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子的存在下氧化反應(yīng)生成藍(lán)綠色化合物，溶液顏色發(fā)生變化； LED提供光照，檢測用光傳感器通過鏡片檢測化學(xué)反應(yīng)后溶液顏色的反射光，轉(zhuǎn)化為電壓信號，參照用光傳感器通過反射鏡接收LED光照產(chǎn)生參考電壓信號； 微處理器處理兩枚光傳感器傳遞的電壓信號，比對電壓信號，推算出嗪的含量，再換算得知空氣中甲醛濃度的含量，并將該數(shù)值通過顯示器顯示； 排氣管排出空氣中甲醛以外的氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式甲醛濃度檢測裝置，包括吸氣風(fēng)扇，用于吸收待檢測的空氣；透明容器，用于盛放酚試劑溶液，空氣中的甲醛和酚試劑溶液反應(yīng)生成嗪；光傳感器，所述光傳感器為兩枚；LED，為所述光傳感器檢測溶液顏色提供光照；微處理器，處理所述光傳感器傳遞的電壓信號；顯示器，用于顯示甲醛濃度的數(shù)值。另外還提供了一種使用上述裝置的甲醛濃度檢測方法。本發(fā)明的有益效果在于能夠精確快速的推算出一定體積空氣中的甲醛濃度，且比較便攜。
文檔編號G01N21/78GK103149202SQ20131005571
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者金永雙, 王澄 申請人:蘇州智能泰克有限公司