本發(fā)明涉及室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測，具體涉及一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化的室內(nèi)污染物檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，室內(nèi)空氣污染問題已經(jīng)成為一個(gè)普遍關(guān)注的重要議題。研究表明，室內(nèi)空氣中的有害污染物質(zhì)，如甲醛、苯及其衍生物，對人體健康有著嚴(yán)重的危害。這些物質(zhì)通常來源于建筑材料、家具、裝飾材料、油漆、涂料和膠黏劑等。長期暴露在這些污染物中，可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病、過敏反應(yīng)，甚至癌癥等嚴(yán)重健康問題。

2、目前，常用的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測方法包括化學(xué)分析法和物理檢測法?；瘜W(xué)分析法通常需要復(fù)雜的操作步驟和較長的檢測時(shí)間，并且需要破壞性取樣，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性。而物理檢測法，例如電化學(xué)傳感器，雖然操作相對簡單，但在靈敏度和精度方面存在不足，難以滿足高精度的檢測需求。此外，現(xiàn)有的檢測設(shè)備大多缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測能力和直觀的可視化功能，用戶難以快速獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量的具體信息，進(jìn)而難以評估室內(nèi)污染的治理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化的室內(nèi)污染物檢測裝置，旨在提高了檢測的靈敏度和精度，還具備實(shí)時(shí)監(jiān)測和無損檢測的優(yōu)勢，使使用者能夠快速、準(zhǔn)確地了解室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況。

2、一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化的室內(nèi)污染物檢測裝置包括以下主要部分：污染物吸收容器，設(shè)置有熒光探針滴入口，多個(gè)入口分別滴入甲醛、苯對應(yīng)的熒光探針試劑，利用熒光探針技術(shù)對這些污染物進(jìn)行標(biāo)記；設(shè)置有污染物吸收導(dǎo)管，用于將室內(nèi)空氣吸收到容器中設(shè)置有熒光微粒分類導(dǎo)管，根據(jù)微粒大小對其進(jìn)行分類，并使其依次通過激光束。這一過程通常通過不同孔徑的孔或通道來實(shí)現(xiàn)。設(shè)置有加熱管，位于污染物吸收容器內(nèi)部，用于加速污染物的反應(yīng)過程。加熱管上部設(shè)置有隔熱網(wǎng)，以避免檢測氣體直接接觸加熱管，從而確保反應(yīng)效率和安全性。激光粒子計(jì)數(shù)器連接于熒光微粒分類導(dǎo)管的末端，提供穩(wěn)定的激光束照射空氣中的微粒。激光粒子計(jì)數(shù)器內(nèi)設(shè)有光學(xué)傳感器，用于檢測微粒對激光的散射或阻斷；設(shè)置有信號處理器，用于接收光學(xué)傳感器的信號，并將其轉(zhuǎn)換為可測量的電信號設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用于進(jìn)一步將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，供進(jìn)一步分析和顯示；設(shè)置有顯示屏，用于實(shí)時(shí)顯示微粒計(jì)數(shù)結(jié)果，包括不同大小微粒的計(jì)數(shù)和總微粒計(jì)數(shù)；設(shè)置有操控按鈕，對激光粒子計(jì)數(shù)器進(jìn)行操控。mr頭顯，具備高清三維可視化功能，能夠?qū)崟r(shí)接收并展示所測污染物的分布和濃度數(shù)據(jù)。其交互設(shè)計(jì)允許使用者通過頭部動(dòng)作、手勢或語音與環(huán)境互動(dòng)。

3、頭顯支持無線數(shù)據(jù)傳輸，具有良好的佩戴舒適性和長時(shí)間使用的電源管理，確保在各種室內(nèi)環(huán)境下?lián)碛蟹€(wěn)定、安全和直觀的檢測體驗(yàn)。微粒懸浮技術(shù)，采用氣溶膠和示蹤粒子的方法，使標(biāo)記后的污染物微粒懸浮在空氣中。通過控制氣流的流速和方向，使熒光標(biāo)記的污染物微粒均勻分布在房間內(nèi)。熒光微粒通過分類導(dǎo)管進(jìn)入激光粒子計(jì)數(shù)器，激光束照射微粒激發(fā)熒光信號，探測器捕捉熒光信號并傳輸至電腦處理，生成污染物濃度和分布的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過無線或有線方式傳輸至mr頭顯。使用者佩戴mr頭顯后，可以看到實(shí)時(shí)更新的室內(nèi)空氣污染物的濃度、分布以及變化趨勢。

4、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置結(jié)合了熒光標(biāo)記技術(shù)、激光粒子計(jì)數(shù)技術(shù)和mr頭顯可視化技術(shù)，具有高靈敏度和高精度的優(yōu)勢，能夠?qū)崟r(shí)、無損地監(jiān)測室內(nèi)空氣中的污染物濃度和分布，并通過直觀的三維圖形展示，操作簡便，使用者可以快速獲取空氣質(zhì)量信息，廣泛適用于住宅、辦公室和學(xué)校等各類室內(nèi)環(huán)境，極大地提高了空氣質(zhì)量檢測的效率和準(zhǔn)確性。

5、本發(fā)明將先進(jìn)的熒光標(biāo)記技術(shù)、激光粒子計(jì)數(shù)技術(shù)與mr頭顯可視化技術(shù)相結(jié)合，提供了一種高效、可靠的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測及評估解決方案，旨在改善人們的居住環(huán)境，保障人們的健康安全。

技術(shù)特征：

1.一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，包括：污染物吸收容器、激光粒子計(jì)數(shù)器、mr頭顯、電腦。所述污染物吸收容器設(shè)置透明玻璃外殼，污染物吸收容器上方設(shè)置三個(gè)熒光探針滴入口及一個(gè)污染物吸收導(dǎo)管，污染物吸收容器內(nèi)底部設(shè)置加熱裝置用于加速容器中污染物的反應(yīng)，污染物吸收容器側(cè)面連接三個(gè)熒光微粒分類導(dǎo)管；熒光微粒分類導(dǎo)管的另一端連接激光粒子計(jì)數(shù)器；激光粒子計(jì)數(shù)器連接一臺電腦，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)的指令序列的儲存、控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；mr頭顯用于觀測房間內(nèi)實(shí)時(shí)變化的污染物分布及污染物的種類、濃度和變化趨勢，使用者可以通過mr頭顯直觀了解室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，利用氣溶膠和示蹤粒子將污染物顆粒懸浮在空氣中，通過控制氣流和粒子分布，使懸浮的污染物顆粒能夠被激光粒子計(jì)數(shù)器有效檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，采用熒光標(biāo)記的方法，對甲醛、苯等污染物質(zhì)的濃度進(jìn)行同時(shí)標(biāo)記，熒光探針能夠與污染物發(fā)生特異性反應(yīng)，從而發(fā)出熒光信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，所述激光粒子計(jì)數(shù)器包括激光源、光學(xué)傳感器、樣品吸入系統(tǒng)、微粒分類系統(tǒng)、信號處理器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、顯示屏、控制單元和軟件，所述激光粒子計(jì)數(shù)器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測懸浮在空氣中熒光微粒的濃度和分布，所述激光粒子計(jì)數(shù)器采用高精度光學(xué)傳感器，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，所述mr頭顯包括顯示模塊、傳感器、軟件接口以及與控制單元通信的無線模塊，所述mr頭顯與電腦通過無線或有線方式連接，所述電腦接收并處理來自激光粒子計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)，然后通過mr頭顯觀測房間內(nèi)實(shí)時(shí)變化的污染物分布及污染物的種類、濃度和變化趨勢，使用者可以通過mr頭顯直觀了解室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，所述污染物吸收容器的主體材質(zhì)為透明玻璃，方便觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作，另外玻璃材質(zhì)本身在常溫下不釋放污染物，對檢測結(jié)果影響無影響。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，還包括一個(gè)控制模塊，所述控制模塊用于控制熒光探針的滴入、加熱管的加熱強(qiáng)度、氣流的流速和方向，以優(yōu)化檢測過程，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，其特征在于，還包括一臺電腦，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)的指令序列的儲存、控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置，涉及室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。包括污染物吸收容器、激光粒子計(jì)數(shù)器和MR頭顯，污染物吸收容器設(shè)置熒光探針滴入口、污染物吸收導(dǎo)管及熒光微粒分類導(dǎo)管，熒光微粒分類導(dǎo)管末端連接激光粒子計(jì)數(shù)器，污染物吸收容器中設(shè)置加熱管用于加速容器中污染物的反應(yīng)進(jìn)程。該快速、無損、精準(zhǔn)、可視化室內(nèi)污染物檢測裝置用熒光標(biāo)記的方法對房間及污染物吸收容器中的甲醛、苯等物質(zhì)的濃度進(jìn)行標(biāo)記，然后用氣溶膠和示蹤粒子將污染物懸浮標(biāo)識，用激光粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測并將數(shù)據(jù)傳輸至電腦，佩戴MR頭顯可以觀測房間內(nèi)實(shí)時(shí)變化的污染物分布。

技術(shù)研發(fā)人員：王興田,趙彤,姚萬祥,陳曉菲,董業(yè)碩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19