專(zhuān)利名稱(chēng)：簡(jiǎn)易甲醛氣體檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)甲醛氣體濃度的簡(jiǎn)易裝置，該裝置能簡(jiǎn)單快速地檢測(cè) 出生活環(huán)境中甲醛氣體的濃度。
背景技術(shù)：
甲醛(HCHO)俗稱(chēng)福爾馬林，是無(wú)色、具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，已經(jīng)被世 界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之 一。隨著人們居住條件的改善，裝修材料和家具中釋放出的甲醛對(duì)人們生活環(huán)境的影響 已日益嚴(yán)重。目前檢測(cè)甲醛的方法很多，氣相色譜、光譜等大型儀器分析檢測(cè)方法雖然 比較準(zhǔn)確，但現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難度大，價(jià)格昂貴，不利于推廣應(yīng)用。一系列化學(xué)試劑檢測(cè)方法 的應(yīng)用雖然可以降低成本、使裝置便于攜帶，但必需經(jīng)常更換所使用的化學(xué)試劑，否則 會(huì)由于化學(xué)試劑的失效而使檢測(cè)結(jié)果不可靠，且不利于連續(xù)檢測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)易的甲醛氣體檢測(cè)裝置，該裝置 設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，能在數(shù)分鐘內(nèi)準(zhǔn)確地檢測(cè)出甲醛氣體的濃度，且能連續(xù)地進(jìn)行檢 測(cè)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種能檢測(cè)甲醛氣體的裝 置，該裝置包括兩個(gè)進(jìn)氣管路和一個(gè)出氣管路，所述的進(jìn)氣管合并成一路通過(guò)干燥管進(jìn) 入檢測(cè)瓶，檢測(cè)瓶上用橡膠塞密封，所述橡膠塞中插有一個(gè)石英晶體傳感器和所述的出 氣管，涂敷在傳感器上的涂膜材料是連苯三酚杯[4]芳烴(全名2，8，14，20-四乙 基-4，5，6，10，11，12，16，17，18，22，23，24-十二羥基杯[4]芳烴)，所述石英 晶體傳感器與晶體管_晶體管-邏輯(TTL)振蕩電路連接，所述振蕩電路與頻率計(jì)數(shù)器 連接，構(gòu)成一個(gè)傳感檢測(cè)回路。其特征是裝置的設(shè)計(jì)、石英晶體傳感器的應(yīng)用和對(duì)甲醛 有特異吸附功能的涂膜物質(zhì)連苯三酚杯[4]芳烴的使用。它可以通過(guò)超分子作用高靈敏、 高選擇性地吸附甲醛氣體分子。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其涂敷于石英晶體傳感器6上 的量為17-25微克之間時(shí)的檢測(cè)效果最佳。整個(gè)裝置由以上幾個(gè)部件組裝而成，易拆除 更換，便于攜帶。其工作原理是甲醛氣體能選擇性地吸附在涂膜物質(zhì)上，產(chǎn)生的微小質(zhì) 量變化會(huì)使傳感器的諧振頻率發(fā)生變化，以頻率變化值來(lái)計(jì)算所測(cè)氣樣中甲醛氣體的濃 度。在裝置的設(shè)計(jì)上，氮?dú)夂图兹┰嚇拥膬蓚€(gè)進(jìn)氣管路可獨(dú)立開(kāi)關(guān)，氮?dú)夂图兹┰?樣可交替進(jìn)入檢測(cè)瓶?jī)?nèi)。氮?dú)饪梢允刮皆谒鐾磕の镔|(zhì)上的甲醛氣體脫附，使傳感器 諧振頻率恢復(fù)到初值。整個(gè)過(guò)程在十分鐘以?xún)?nèi)就可以完成，隨后就能繼續(xù)用于下一次的 檢測(cè)，所以該裝置能有效地減少檢測(cè)時(shí)間和簡(jiǎn)化操作過(guò)程。本實(shí)用新型的有益效果是，可以準(zhǔn)確、快速、連續(xù)地測(cè)定甲醛氣體的濃度，且 裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)過(guò)程省時(shí)省力，非常方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是簡(jiǎn)易甲醛氣體檢測(cè)裝置的示意圖。圖2是傳感器的頻率變化值(以Hz表示)與甲醛氣體對(duì)應(yīng)濃度(ppm)的關(guān)系曲 線圖。圖3是對(duì)甲醛氣體分子有特定選擇性吸附功能的連苯三酚杯[4]芳烴的分子結(jié) 構(gòu)。圖1中1.氣樣進(jìn)氣管，2.氮?dú)膺M(jìn)氣管，3.氣樣進(jìn)氣管開(kāi)關(guān)，4.氮?dú)膺M(jìn)氣管開(kāi)關(guān)，
5干燥管(內(nèi)填充無(wú)水MgSO4), 6.石英晶體傳感器，7.出氣管開(kāi)關(guān)，8.橡膠塞，9.出氣 管，10.檢測(cè)瓶，11.振蕩電路，12.頻率計(jì)數(shù)器。圖2是把21微克的連苯三酚杯[4]芳烴涂敷于石英晶體傳感器上，通過(guò)加入標(biāo)準(zhǔn) 樣品的甲醛氣體可得到甲醛氣體濃度與響應(yīng)頻率變化值的關(guān)系曲線，該曲線擬合的方程 為y = 89.01x_436.71其中y表示甲醛的濃度(ppm)，χ表示頻率變化值Δ F (Hz)。上述關(guān)系曲線是 在室溫25 °C時(shí)繪制的。
具體實(shí)施方式
如圖1中所示，兩個(gè)進(jìn)氣管1、2合并成一路經(jīng)過(guò)干燥管5后進(jìn)入檢測(cè)瓶10底 部，檢測(cè)瓶10可以是玻璃制的，也可以是塑料制的，大小可取0.5L。檢測(cè)瓶10上用橡 膠塞8密封，橡膠塞8中插有一個(gè)石英晶體傳感器6和出氣管9，石英晶體傳感器6與振 蕩電路11連接，振蕩電路11再與頻率計(jì)數(shù)器12相連接，這樣就方便地組裝成一個(gè)完整 的傳感檢測(cè)回路。要提到的是，石英晶體傳感器6上所述涂層材料連苯三酚杯[4]芳烴是 此傳感檢測(cè)的關(guān)鍵物質(zhì)，它可以通過(guò)超分子作用對(duì)甲醛氣體進(jìn)行高靈敏地選擇性吸附。 橡膠塞8與檢測(cè)瓶10、出氣管9與橡膠塞8都是緊密連接的，以此保證檢測(cè)瓶10的整體 密封性良好。具體檢測(cè)的操作過(guò)程如下1.首先打開(kāi)電源，使振蕩電路11起振，此時(shí)頻率計(jì)數(shù)器12會(huì)顯示出振蕩的頻 率，然后打開(kāi)氮?dú)膺M(jìn)氣管開(kāi)關(guān)4和出氣管開(kāi)關(guān)7，待其頻率顯示穩(wěn)定時(shí)關(guān)閉氮?dú)膺M(jìn)氣管開(kāi) 關(guān)4和出氣管開(kāi)關(guān)7，記錄下初始頻率值F1 ；2.然后打開(kāi)氣樣進(jìn)氣管開(kāi)關(guān)3和出氣管開(kāi)關(guān)7，待頻率計(jì)數(shù)器12顯示穩(wěn)定時(shí)，關(guān) 閉氣樣進(jìn)氣管開(kāi)關(guān)3和出氣管開(kāi)關(guān)7，記錄下頻率值F2;3.每個(gè)氣樣的頻率響應(yīng)值(AF，Hz)可由下式得出·· AF = F1-F2,把ΔF代入 到圖2的工作曲線方程中，即可算出氣樣中甲醛氣體的濃度值；4.檢測(cè)完畢后，打開(kāi)出氣管開(kāi)關(guān)7和氮?dú)膺M(jìn)氣管開(kāi)關(guān)4，使頻率計(jì)數(shù)器12顯示頻 率恢復(fù)到初始頻率值F1,然后關(guān)閉所有氣路，以備下次檢測(cè)用。本實(shí)用新型裝置也可以應(yīng)用于甲醛工業(yè)生產(chǎn)、含甲醛材料使用等過(guò)程中有可能 發(fā)生甲醛安全事故的泄漏點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，以保證車(chē)間操作人員的生命健康。只要將氣樣管路連接至這些易發(fā)生安全事故的泄漏點(diǎn)，就可以及時(shí)地對(duì)甲醛氣體的濃度進(jìn)行靈敏、快 速、連續(xù)地檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種甲醛氣體檢測(cè)裝置，該裝置由兩個(gè)進(jìn)氣管(1、2)合并成一路經(jīng)過(guò)干燥管(5) 后進(jìn)入檢測(cè)瓶(10)底部，檢測(cè)瓶(10)上用橡膠塞⑶密封，橡膠塞⑶中插有一個(gè)石英 晶體傳感器(6)和出氣管(9)，石英晶體傳感器(6)與振蕩電路(11)連接，振蕩電路(11) 再與頻率計(jì)數(shù)器(12)相連接，構(gòu)成一個(gè)完整的傳感檢測(cè)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛氣體檢測(cè)裝置，其特征是兩個(gè)進(jìn)氣管路(1、2)可獨(dú) 立控制開(kāi)關(guān)，氮?dú)夂图兹┰嚇涌山惶孢M(jìn)入檢測(cè)瓶(10)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛氣體檢測(cè)裝置，其特征是涂敷在石英晶體傳感器(6) 上的敏感涂膜材料為連苯三酚杯[4]芳烴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醛氣體檢測(cè)裝置，其特征是所述連苯三酚杯[4]芳烴涂 敷于石英晶體傳感器(6)上的量為17-25微克之間。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種簡(jiǎn)易甲醛氣體檢測(cè)裝置，該裝置由兩個(gè)進(jìn)氣管(1)、(2)合并成一路經(jīng)過(guò)干燥管(5)后進(jìn)入檢測(cè)瓶(10)底部，檢測(cè)瓶(10)上用橡膠塞(8)密封，橡膠塞(8)中插有一個(gè)石英晶體傳感器(6)和出氣管(9)，其中涂敷在石英晶體傳感器(6)上的敏感涂膜材料為連苯三酚杯[4]芳烴，它可以通過(guò)超分子作用高靈敏、高選擇性地吸附甲醛氣體分子，石英晶體傳感器(6)與振蕩電路(11)連接，振蕩電路(11)再與頻率計(jì)數(shù)器(12)相連接，構(gòu)成一個(gè)完整的傳感檢測(cè)回路。該裝置可方便、快速、連續(xù)地檢測(cè)出生活環(huán)境中的甲醛氣體濃度。
文檔編號(hào)G01H13/00GK201795858SQ20102015179
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者孫立賢, 張?jiān)骑w, 戴云林, 曹忠, 曾巨瀾, 胡靜齡 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)