CN102565019A - 一种微型化便携式tnt类爆炸物检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪的构成包括：含有荧光聚合物水溶液的容器(1)、滤光片(2)、荧光检测器(3)、激发光源(4)、微控制器电路(5)、LCD显示器(6)、微型气泵(7)、气体入口(8)和气体出口(9)。容器(1)中有能与TNT类硝基化合物反应的荧光聚合物的水溶液，在激发光源(4)照射的时候荧光聚合物会产生荧光信号。待检气体进入到容器(1)中时，根据待检气体能否与荧光聚合物反应，通过荧光检测器(3)测量的荧光信号的变化来判断待检气体是否含有TNT类硝基化合物及含量，检测灵敏度在ng级。仪器体积小巧，长×宽×高是130×80×37mm，携带方便；成本低；使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪。
背景技术
当前，随着世界范围内反恐怖爆炸工作的需要及科学技术的不断发展，爆炸物检测技术的应用得到飞速的发展，特别是微型化便携式爆炸物检测仪器越来越受到人们的重视。一般便携式爆炸物检测仪器所采用的爆炸物检测技术的原理是基于在对爆炸物的处理过程中必然留下痕迹，对这些粘附于人体和任何接触的物体上的痕迹抽取离子或者分析气体，进行分析提纯和过滤或者用其他方式激励后进行物质成分分析，从而得出爆炸物种类及性质的结论。作为爆炸物检测仪器的核心部件，爆炸物离子检测器是实现被测物质电离、离子分离、离子信号检测的关键，目前的爆炸物离子检测器广泛采用离子迁移谱分析技术，也称IMS技术(英文全称为Ion Mobility Spectrometry)，通过迁移管和外围的控制电路及辅助设备，利用物质分离技术，检测被测物体中的原子和分子，分离不同的物质，再定义出离子迁移率，通过离子迁移率的数值来判定离子的种类，进而检测出物质种类。采用离子迁移谱分析技术的爆炸物离子检测器虽然具有检测灵敏度比较高、结构简单、功耗低、分析时间快等许多优点，但也存在一些缺点，由于该检测器的核心部件是迁移管，迁移管的长度与仪器的分辨率成比例，因此，减小设备体积必然降低仪器的分析性能，仪器微型化和检测精度之间出现相互矛盾，特别是迁移管内的电场分布不均匀，离子在电场中漂移运动时，沿管壁周围运动的离子到达检测器所经过的路程就会大于沿管轴中心运动的离子，其迁移时间也会相应变长，最终导致谱线的加宽，使仪器检测时间延长，也影响到仪器的灵敏度。如何实现爆炸物检测仪器的体积更小、检测时间更短并提高仪器的灵敏度则是本技术领域中亟待解决的问题。(参考文献：[1]P.H.Smith，S.M.Liu，IEEEMicrowave and Guided Wave Letter，1995，5(7)；230；[2]张彦，梅涛，孔德义等，中国电子学会第八届青年学术年会，合肥，2002；[3]赵菎，李荐民，核技术，2004，27(10)；783；[4]D.Kruk，J.Altmann，F.Fujara，A.Gaedke，M.Nolte，A.F.Privalov，Condensed Matter，2005，17(3)；519-533)
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪。该检测仪是一种体积小巧、结构简单、检测时间短且灵敏度高的TNT类爆炸物检测仪器。
本发明解决其技术问题所采用的技术原理是：利用对TNT类爆炸物中挥发出的TNT类硝基化合物气体响应性较好的荧光聚合物作为传感器，当含有荧光聚合物的水溶液在有激发光源照射的时候会产生荧光信号，如果水溶液里的荧光聚合物遇到TNT类硝基化合物气体时会与其反应，从而使荧光信号减弱。本发明依据此原理设计了一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪器。
本发明提供一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪，其构成包括：容器(1)、滤光片(2)、荧光检测器(3)、激发光源(4)、微控制器单元(5)、LCD显示器(6)、微型气泵(7)、气体入口(8)和气体出口(9)；其中，微控制器单元(5)与LCD显示器(6)、荧光检测器(3)、激发光源(4)和微型气泵(7)分别连接；所述的微控制器单元(5)的构成包括I-V转换电路、激发光源(4)驱动电路、微型气泵(7)的驱动电路和单片机；通过微控制器单元(5)的单片机发出指令，由激发光源(4)的驱动电路控制继电器调控激发光源(4)，激发光源(4)激发置于容器(1)的水溶液中的荧光聚合物发光，荧光检测器(3)检测到荧光聚合物发光并转换为相应的电流输出给微控制器单元(5)，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，单片机发出指令，通过LCD显示器(6)显示出检测结果；
所述的激发光源(4)、滤光片(2)、荧光检测器(3)三者的中心在同一个高度水平面上；滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心在同一轴线上；激发光源(4)的的中心轴线和滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心轴线互相垂直；容器(1)中放置含有荧光聚合物的水溶液，所述的荧光聚合物为PPESO3，PPESO3是具有刚性结构的芳香稠环化合物，为磺酸基改性的苯撑乙炔撑(PPE)类荧光共轭聚合物，由于带有亲水性的磺酸基侧链而具有良好的水溶性，该荧光聚合物能与TNT类硝基化合物进行反应，荧光聚合物PPESO3的结构式如下：
动态使用过程：1、把含有荧光聚合物的水溶液放置于容器(1)中；2、通过微控制器单元(5)的单片机发出指令，由激发光源(4)的驱动电路控制继电器调控激发光源(4)，激发光源(4)激发置于容器(1)的水溶液中的荧光聚合物发光；3、荧光检测器(3)检测到容器(1)中的荧光聚合物发光并转换为相应的电流输出给微控制器单元(5)；4、微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，并通过LCD显示器(6)显示出来，从而得到荧光聚合物的荧光信号信息并存储于微控制器单元(5)的单片机中；5、微控制器单元(5)的单片机发出指令，通过微型气泵(7)的驱动电路调控微型气泵(7)的开关，把待检测的气体样品通过气体入口(8)进入微型气泵(7)然后进入容器(1)中；如果：A、待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号会变弱，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也会相应变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，最后，通过单片机发出指令，把结果通过LCD显示器(6)显示出来，据此，检测出样品气体中含有TNT类硝基化合物，检测灵敏在ng级；B、如果待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物不反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号不会变化，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也不会变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压也不会变化，通过单片机发出指令把结果通过LCD显示器(6)显示出来，则样品气体中没有TNT类硝基化合物。
有益效果：本发明提供的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪，待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号会变弱，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也会相应变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，最后，通过单片机发出指令，把结果通过LCD显示器(6)显示出来，据此，检测出样品气体中含有TNT类硝基化合物，检测灵敏在ng级；
如果待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物不反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号不会变化，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也不会变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压也不会变化，通过单片机发出指令把结果通过LCD显示器(6)显示出来，则样品气体中没有TNT类硝基化合物。
发明提供的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪可以迅速检测TNT类爆炸物，检测灵敏度高，灵敏度在ng级；仪器体积小巧，长×宽×高是130×80×37mm，携带方便；成本低，使用方便。
附图说明
图1是本发明提供的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪的构成方框图示意图。
图2是本发明提供的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪的构成仪器装置结构立体图示意图。
具体实施方式
实施例1如图1、2所示，本发明提供一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪，其构成包括：容器(1)、滤光片(2)、荧光检测器(3)、激发光源(4)、微控制器单元(5)、LCD显示器(6)、微型气泵(7)、气体入口(8)和气体出口(9)；其中，微控制器单元(5)与LCD显示器(6)、荧光检测器(3)、激发光源(4)和微型气泵(7)分别连接；所述的微控制器单元(5)的构成包括I-V转换电路、激发光源(4)驱动电路、微型气泵(7)的驱动电路和单片机；通过微控制器单元(5)的单片机发出指令，由激发光源(4)的驱动电路控制继电器调控激发光源(4)，激发光源(4)激发置于容器(1)的水溶液中的荧光聚合物发光，荧光检测器(3)检测到荧光聚合物发光并转换为相应的电流输出给微控制器单元(5)，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，单片机发出指令，通过LCD显示器(6)显示出检测结果；
所述的激发光源(4)、滤光片(2)、荧光检测器(3)三者的中心在同一个高度水平面上；滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心在同一轴线上；激发光源(4)的的中心轴线和滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心轴线互相垂直；容器(1)中放置含有荧光聚合物的水溶液，所述的荧光聚合物为PPESO3，PPESO3是具有刚性结构的芳香稠环化合物，为磺酸基改性的苯撑乙炔撑(PPE)类荧光共轭聚合物，由于带有亲水性的磺酸基侧链而具有良好的水溶性，该荧光聚合物能与TNT类硝基化合物进行反应，荧光聚合物PPESO3的结构式如下：
所述的激发光源(4)是LED发光二极管，波长在443nm；含有TNT类硝基化合物与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物反应产生荧光信号的波长在537nm；滤光片(2)是一个带通型的滤光片，其滤光参数使滤光片的中心波长在537nm。
动态使用过程：1、把含有荧光聚合物的水溶液放置于容器(1)中；2、通过微控制器单元(5)的单片机发出指令，由激发光源(4)的驱动电路控制继电器调控激发光源(4)，激发光源(4)激发置于容器(1)的水溶液中的荧光聚合物发光；3、荧光检测器(3)检测到容器(1)中的荧光聚合物发光并转换为相应的电流输出给微控制器单元(5)；4、微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，并通过LCD显示器(6)显示出来，从而得到荧光聚合物的荧光信号信息并存储于微控制器单元(5)的单片机中；5、微控制器单元(5)的单片机发出指令，通过微型气泵(7)的驱动电路调控微型气泵(7)的开关，把待检测的气体样品通过气体入口(8)进入微型气泵(7)然后进入容器(1)中；如果：A、待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号会变弱，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也会相应变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，最后，通过单片机发出指令，把结果通过LCD显示器(6)显示出来，据此，检测出样品气体中含有TNT类硝基化合物，检测灵敏在ng级；B、如果待检测的气体样品与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物不反应，荧光检测器(3)检测到的荧光聚合物的荧光信号不会变化，输出给微控制器单元(5)的相应的电流也不会变弱，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压也不会变化，通过单片机发出指令把结果通过LCD显示器(6)显示出来，则样品气体中没有TNT类硝基化合物。
Claims (2)
1.一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪，其特征在于，其构成包括：容器(1)、滤光片(2)、荧光检测器(3)、激发光源(4)、微控制器单元(5)、LCD显示器(6)、微型气泵(7)、气体入口(8)和气体出口(9)；其中，微控制器单元(5)与LCD显示器(6)、荧光检测器(3)、激发光源(4)和微型气泵(7)分别连接；所述的微控制器单元(5)的构成包括I-V转换电路、激发光源(4)驱动电路、微型气泵(7)的驱动电路和单片机；通过微控制器单元(5)的单片机发出指令，由激发光源(4)的驱动电路控制继电器调控激发光源(4)，激发光源(4)激发置于容器(1)的水溶液中的荧光聚合物发光，荧光检测器(3)检测到荧光聚合物发光并转换为相应的电流输出给微控制器单元(5)，微控制器单元(5)的I-V转换器把电流的变化转换成电压的变化，单片机发出指令，通过LCD显示器(6)显示出检测结果；
所述的激发光源(4)、滤光片(2)、荧光检测器(3)三者的中心在同一个高度水平面上；滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心在同一轴线上；激发光源(4)的的中心轴线和滤光片(2)、荧光检测器(3)二者的中心轴线互相垂直；容器(1)中放置含有荧光聚合物的水溶液，所述的荧光聚合物为PPESO3，PPESO3是具有刚性结构的芳香稠环化合物，为磺酸基改性的苯撑乙炔撑(PPE)类荧光共轭聚合物，由于带有亲水性的磺酸基侧链而具有良好的水溶性，该荧光聚合物能与TNT类硝基化合物进行反应，荧光聚合物PPESO3的结构式如下：
2.如权利要求1所述的一种微型化便携式TNT类爆炸物检测仪，其特征在于，所述的激发光源(4)是LED发光二极管，波长在443nm；含有TNT类硝基化合物与容器(1)中的水溶液里含有的荧光聚合物反应产生荧光信号的波长在537nm；滤光片(2)是一个带通型的滤光片，其滤光参数使滤光片的中心波长在537nm。
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|---|---|
| CN (1) | CN102565019A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614405A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-13 | 浙江大学 | 用于tnt检测的生物阻抗移动传感装置和方法 |
| CN106442320A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-22 | 北京艾泰克科技有限公司 | 便携式爆炸物分子探测器 |
| CN106596493A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 吉林大学 | 一种硝基苯类爆炸物检测试纸及其制备方法与用途 |
| CN106908421A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-30 | 北京蓝色星语科技有限公司 | 一种多通道危险物质检测方法及检测装置 |
| WO2018176677A1 (zh) * | 2017-04-01 | 2018-10-04 | 陕西师范大学 | 叠层结构荧光传感器 |
| CN109085188A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-25 | 国政通科技有限公司 | 爆炸物颗粒检测装置及方法 |
| CN110887824A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 北京永安多谱检测科技有限公司 | 一种可集成模块化过氧化物检测装置及其检测方法 |
| RU197282U1 (ru) * | 2019-11-18 | 2020-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Мегавольт" | Прибор для мобильного обнаружения взрывчатых и наркотических веществ |
| CN111398234A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-10 | 安徽航途智能科技有限公司 | 一种车内测爆炸检测系统及检测方法 |
| RU2779411C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью «Мегавольт» | Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101666748A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-03-10 | 青岛大学 | 一种荧光检测水相中tnt的新方法 |
-
2012
- 2012-01-05 CN CN201210001698XA patent/CN102565019A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101666748A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-03-10 | 青岛大学 | 一种荧光检测水相中tnt的新方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 窦文超: "荧光共轭聚合物PPESO3的合成及应用研究", 《中国博士学文论文全文数据库工程科技I辑》 * |
| 赵颖: "用于爆炸物检测放大荧光聚合物的合成及小型TNT传感器的初步研究", 《中国优秀硕士学文论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614405A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-13 | 浙江大学 | 用于tnt检测的生物阻抗移动传感装置和方法 |
| CN104614405B (zh) * | 2015-01-27 | 2017-02-22 | 浙江大学 | 用于tnt检测的生物阻抗移动传感装置和方法 |
| CN106442320A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-22 | 北京艾泰克科技有限公司 | 便携式爆炸物分子探测器 |
| CN106596493A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 吉林大学 | 一种硝基苯类爆炸物检测试纸及其制备方法与用途 |
| CN106596493B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-08-04 | 吉林大学 | 一种硝基苯类爆炸物检测试纸及其制备方法与用途 |
| CN106908421A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-30 | 北京蓝色星语科技有限公司 | 一种多通道危险物质检测方法及检测装置 |
| WO2018176677A1 (zh) * | 2017-04-01 | 2018-10-04 | 陕西师范大学 | 叠层结构荧光传感器 |
| CN109085188A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-25 | 国政通科技有限公司 | 爆炸物颗粒检测装置及方法 |
| RU197282U1 (ru) * | 2019-11-18 | 2020-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Мегавольт" | Прибор для мобильного обнаружения взрывчатых и наркотических веществ |
| CN110887824A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 北京永安多谱检测科技有限公司 | 一种可集成模块化过氧化物检测装置及其检测方法 |
| CN111398234A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-10 | 安徽航途智能科技有限公司 | 一种车内测爆炸检测系统及检测方法 |
| RU2779411C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью «Мегавольт» | Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ |
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