低功耗快速甲醛檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及甲醛氣體檢測設(shè)備設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種低功耗快速甲醛檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境質(zhì)量檢測一直是世界關(guān)注的重大課題。環(huán)境質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人類生命健康與否，關(guān)系到人類生活水平的高低。有毒氣體的檢測是環(huán)境檢測中至關(guān)重要的一部分。甲醛是一種無色、有強烈刺激型氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛對人類健康危害主要有以下幾個方面:
[0003]a、刺激作用:甲醛的主要危害表現(xiàn)為對皮膚黏膜的刺激作用，甲醛是原漿毒物質(zhì)，能與蛋白質(zhì)結(jié)合、高濃度吸入時出現(xiàn)呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。
[0004]b、致敏作用:皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時可誘發(fā)支氣管哮喘。
[0005]C、致突變作用:高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。
[0006]由于甲醛氣體對人類健康的危害巨大，甲醛檢測一起的研制十分必要，并且具有時代意義?，F(xiàn)有甲醛的測定方法一般分為化學(xué)法和儀器法?；瘜W(xué)法主要有酚試劑比色法、乙酰丙酮比色法、變色酸比色法、鹽酸副玫瑰苯胺比色法、4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(簡稱AHMT)比色法等。儀器法主要包括氣相色譜法、高效液相色譜法、極譜法、電化學(xué)法等。
[0007]這些方法均需在現(xiàn)場進行長時間采樣，其測定結(jié)果是一小時的均值，分析周期長，操作繁瑣，檢測儀價格昂貴、檢測精度低、易受外界干擾，而且不能連續(xù)觀察數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種低功耗快速甲醛檢測設(shè)備，利用現(xiàn)代傳感器技術(shù)與無線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，以實現(xiàn)甲醛參數(shù)的快速高精度智能化檢測。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出如下技術(shù)方案:低功耗快速甲醛檢測設(shè)備，包括甲醛檢測儀和與所述甲醛檢測儀無線通信的智能終端設(shè)備，所述甲醛檢測儀包括:
[0010]ARM 處理器；
[0011]與所述ARM處理器相連的吸氣控制單元及其輸入端與所述吸氣控制單元相連的吸氣泵，所述吸氣控制單元在所述ARM處理器的控制下驅(qū)動吸氣泵吸入外部空氣；
[0012]與所述吸氣泵相連的氣流室，所述氣流室內(nèi)包括電化學(xué)傳感器和溫度傳感器，分別用于采集所述氣流室內(nèi)甲醛氣體的濃度和溫度信號；
[0013]分別與所述電化學(xué)傳感器和溫度傳感器相連且均接入到所述ARM處理器的第一信號調(diào)理單元和第二信號調(diào)理單元，用于分別調(diào)理接收到的所述甲醛濃度和氣體溫度信號，并將其發(fā)送給所述ARM處理器計算出氣流室內(nèi)甲醛的濃度和溫度；
[0014]與所述ARM處理器相連的3G監(jiān)測/報警單元、WiFi模塊、聲光報警單元和標(biāo)定設(shè)置按鍵，所述聲光報警單元用于在甲醛濃度超標(biāo)時同時發(fā)出聲光報警，所述標(biāo)定設(shè)置按鍵用于一鍵標(biāo)定整個儀器的檢測精度；
[0015]所述智能終端設(shè)備通過3G網(wǎng)絡(luò)與所述3G監(jiān)測/報警單元無線通信及與所述WiFi模塊無線通信，所述智能終端設(shè)備用于接收并分析處理由所述3G監(jiān)測/報警單元和WiFi模塊傳輸過來的甲醛濃度數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果實時反饋給所述ARM處理器。
[0016]進一步地，還包括與所述氣流室、ARM處理器和聲光報警單元均相連的供電/充電單元。所述供電/充電單元包括聚合物鋰電池、輸出端與所述聚合物鋰電池相連的充電管理模塊、與所述聚合物鋰電池的輸出端相連的升壓模塊和降壓模塊，以及與所述升壓模塊的輸出端或與所述降壓模塊的輸出端相連的穩(wěn)壓模塊。
[0017]進一步地，還包括與所述ARM處理器相連的顯示器，所述顯示器用于實時顯示出所述ARM處理器計算出的數(shù)據(jù)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)參數(shù)包括甲醛的濃度、溫度、時間、電池電量、3G網(wǎng)絡(luò)型號強度。顯示器可選用LCM顯示器。
[0018]優(yōu)選地，所述標(biāo)定設(shè)置按鍵包括用于實現(xiàn)檢測儀的一鍵標(biāo)定功能的一鍵標(biāo)定按鍵、用于實現(xiàn)確認功能的確認按鍵以及用于實現(xiàn)選擇功能的第一選擇按鍵和第二選擇按鍵。
[0019]優(yōu)選地，所述電化學(xué)傳感器包括甲醛傳感器和所述甲醛傳感器的外圍電路。所述甲醛傳感器采用MQ138，所述MQ138至少包括第一、第二……第六6個引腳，所述第一和第二引腳接電源VCC ;所述甲醛傳感器的外圍電路包括:
[0020]連接所述ARM處理器端口的第一電阻；
[0021]與所述第一電阻串聯(lián)的、且一端接電源VCC的第二電阻；
[0022]三極管和第三電阻，所述三極管的基極接于所述第一、第二電阻之間，發(fā)射極與第二電阻連接電源VCC的一端相連，集電極通過所述第三電阻接地且其還與所述甲醛傳感器的第三和第四引腳相連；
[0023]第四電阻和第五電阻，所述第四電阻的一端接所述甲醛傳感器的第五和第六引腳，另一端與所述第五電阻串聯(lián)后接地，且所述第四電阻和第五電阻之間接入一用于采集甲醛濃度信號的AD采集口 ；
[0024]電容，所述電容并聯(lián)在所述第五電阻兩端，且與所述AD采集口相連。
[0025]優(yōu)選地，所述智能終端設(shè)備至少與一臺所述甲醛檢測儀無線通信，即可接受多臺低功耗快速甲醛檢測儀同時的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的處理和報警。
[0026]且，智能終端設(shè)備內(nèi)裝有多個數(shù)據(jù)庫，每個數(shù)據(jù)庫對應(yīng)一種甲醛濃度標(biāo)準，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同環(huán)境下甲醛濃度標(biāo)準數(shù)據(jù)分析，滿足甲醛檢測儀的在各類環(huán)境的使用，如對車內(nèi)甲醛檢測、室內(nèi)甲醛檢測、特定環(huán)境檢測等。智能終端設(shè)備可以是服務(wù)器、電腦、手機、ipad、以及一切裝有安卓、1S系統(tǒng)的電子設(shè)備。
[0027]優(yōu)選地，所述聲光報警單元由LED燈和蜂鳴器組成，能夠完成聲光的同時報警。
[0028]優(yōu)選地，所述3G監(jiān)測/報警單元通過WCDMA網(wǎng)絡(luò)與所述智能終端設(shè)備無線通信，實現(xiàn)與智能終端設(shè)備的遠程通信。
[0029]本實用新型的有益效果是:
[0030]1、本實用新型采用傳感器與無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)甲醛參數(shù)數(shù)據(jù)的快速高精度檢測，并且可以進行長時間不間斷測量，具有現(xiàn)實社會意義，產(chǎn)生的社會和經(jīng)濟效益也會十分顯著。
[0031]2、本實用新型采用了低功耗的ARM處理器和電化學(xué)傳感器，有效的提高了測量的速度、測量精度、測量范圍，能夠滿足各類環(huán)境的測量，快速的給出測量結(jié)果。
[0032]3、本實用新型采用了吸氣泵和氣流室的組合，提高儀器的抗干擾性，提高了測量的可靠性。
[0033]4、本實用新型采用了現(xiàn)代無線通信技術(shù)，實時與遠程終端相連，能夠?qū)崟r對各類環(huán)境中甲醛含量是否合格做出判斷，并且可以實現(xiàn)遠程報警。
[0034]5、本實用新型智能終端通過運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，方便了對甲醛值測量的保存和查詢，并且可以多臺同時測量，大大的提高了效率。
【附圖說明】
[0035]圖1是本實用新型低功耗快速甲醛檢測設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本實用新型電化學(xué)傳感器的電路原理示意圖；
[0037]圖3是本實用新型鋰電池供電/充電單元的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
[0039]本實用新型揭示了一種低功耗快速甲醛檢測設(shè)備，以測量甲醛數(shù)據(jù)為主，利用現(xiàn)代傳感器技術(shù)和無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)甲醛參數(shù)數(shù)據(jù)的快速、高精度、智能化檢測，并且可以進行長時間不間斷測量。
[0040]如圖1所示，本實用新型所揭示的一種低功耗快速甲醛檢測設(shè)備，包括甲醛檢測儀和與甲醛檢測儀無線通信的智能終端設(shè)備，智能終端設(shè)備用于實時接收并分析處理由甲醛檢測儀傳輸過來的甲醛參數(shù)數(shù)據(jù)，并實時反饋處理結(jié)果給甲醛檢測儀。
[0041]如圖1所示，甲醛檢測儀包括ARM處理器、吸氣控制單元、吸氣泵、氣流室、氣流室內(nèi)的電化學(xué)傳感器、溫度傳感器、第一信號調(diào)理單元、第二信號調(diào)理單元、3G監(jiān)測/報警單元、WiFi模塊、聲光報警單元、標(biāo)定設(shè)置按鍵、顯示器和供電/充電單元，吸氣控制單元一端與ARM處理器相連，另一端與吸氣泵相連，吸氣泵的另一端與氣流室相連，吸氣控制單元在ARM處理器的精確控制下驅(qū)動吸氣泵將外部空氣吸入氣流室內(nèi)，外部空氣的吸入量精確可控，以保證氣流室內(nèi)的傳感器能夠采集到足夠多的甲醛氣體。ARM處理器可采用ST公司的低功耗處理器STM32F429VG。
[0042]電化學(xué)傳感器和溫度傳感器的輸出端分別通過各自的信號調(diào)理單元(即第一信號調(diào)理單元和第二信號調(diào)理單元)接入到ARM處理器，分別用于采集氣流室內(nèi)甲醛氣體的濃度和溫度數(shù)據(jù)信號，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給ARM處理器。氣體溫度的測量主要為了更精確的獲得甲醛濃度，在數(shù)據(jù)處理算法中加入溫度補償。
[0043]具體地，如圖2所示，電化學(xué)傳感器包括甲醛傳感器和甲醛傳感器的外圍電路，甲醛傳感器可采用MQ138傳感器，MQ138傳感器具有6個引腳，分別是引腳1、引腳2……引腳6。甲醛傳感器的外圍電路包括