CN107340263B - 一种空气中有机物检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵(101)，与气泵输出端连接的有机物检测传感器(102)，及与有机物检测传感器(102)连接的显示屏(103)，其中所述有机物检测传感器(102)包括能发出紫外线的光源(1)，及与所述光源(1)配合的能检测空气中有机物含量的检测组件。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过气泵向有机物检测传感器内抽取空气，有机物检测传感器能有效检测空气中有机物含量，并将空气中的有机物含量通过显示屏显示出来。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气中有机物检测系统，用于检测空气中有机物总含量。
背景技术
空气中的有机物，尤其是一些装修材料中的挥发性气体，如甲醛、有机苯类(苯、甲苯)、有机氨类、氯仿类等，对身体具有重大危害。此外，空气中的细菌、霉菌、病毒等，对人体也具有重大危害。市面上现有的产品、技术，不能有效检测空气中的有机物含量，所以，开发一种切实有效的空气有机物含量检测设备，具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种空气中有机物检测系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵，与气泵输出端连接的有机物检测传感器，及与有机物检测传感器连接的显示屏，其中所述有机物检测传感器包括能发出紫外线的光源，及与所述光源配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，该检测组件包括
能被所述光源发出的紫外线穿透的检测管，空气通过该检测管；
检测组紫外线接收器，用于检测从所述光源发出、并穿透所述检测管后的紫外线的强度；
电路板，检测组紫外线接收器与电路板连接，所述电路板用于根据检测组紫外线接收器接收的紫外线强度计算通过检测管内空气中的有机物含量；
显示屏与电路板连接，用于显示空气中的有机物含量。
作为改进，所述有机物检测传感器还包括对照组件，该对照组件包括有：
能被所述光源发出的紫外线穿透的对照管，对照管内部真空或设置纯净水；
对照组紫外线接收器，用于检测从所述光源发出、并穿透所述对照管后的紫外线的强度；
对照组紫外线接收器也与电路板连接，电路板根据检测组紫外线接收器接收的紫外线强度以及对照组紫外线接收器接收的紫外线强度来计算通过检测管内空气中的有机物含量。
再改进，所述有机物检测传感器还包括壳体，所述壳体内设有光源容置腔，所述光源设置在光源容置腔内；所述壳体内还设有与光源容置腔连通的检测管容置腔，检测管设置在检测管容置腔内；所述检测组紫外线接收器设置在壳体内并与检测管相对。
再改进，所述光源外套设有隔离遮光保护套，光源套设隔离遮光保护套后设置在壳体的光源容置腔内或穿设在光源容置孔内；隔离遮光保护套上开有检测光透光孔；所述光源发出的紫外线通过检测光透光孔后再穿透所述检测管到达所述检测组紫外线接收器。
再改进，所述壳体上连接有分别与检测管两端接通的进气接头和出气接头。
再改进，进气接头和出气接头与检测管两端连接的部位设有密封圈。
再改进，所述电路板固定在壳体上，壳体内设有与检测管容置腔连通的检测光通道，所述检测组紫外线接收器固定在电路板上后位于检测光通道内。
再改进，所述对照组件与检测组件对称设置在光源容置腔的两相对侧。
再改进，所述隔离遮光保护套上开有对照光透光孔，所述检测光透光孔和所述对照光透光孔对称设置在隔离遮光保护套两相对侧。
再改进，所述壳体内设有与所述对照光透光孔连通的对照管容置腔，对照管设置在对照管容置腔内；所述对照组紫外线接收器设置在壳体内并与对照管相对，从而使所述光源发出的紫外线通过对照光透光孔后再穿透所述对照管到达所述对照组紫外线接收器。
再改进，所述气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过气泵向有机物检测传感器内抽取空气，有机物检测传感器能有效检测空气中有机物含量，并将空气中的有机物含量通过显示屏显示出来。
附图说明
图1为本发明实施例一中空气中有机物检测系统的原理图；
图2为本发明实施例一中有机物检测传感器的立体结构示意图；
图3为本发明实施例一中有机物检测传感器的立体剖视图；
图4为本发明实施例一中有机物检测传感器的立体分解图；
图5为本发明实施例一中有机物检测传感器另一视角的立体分解图；
图6为本发明实施例二中空气中有机物检测系统的原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1所示的空气中有机物检测系统，包括用于抽取空气的气泵101，与气泵输出端连接的用于检测空气中有机物含量的有机物检测传感器102，及与有机物检测传感器102连接的用于显示空气中有机物含量的显示屏103。
本实施例中，有机物检测传感器102参见图2～5所示，其包括能发出紫外线的光源1，及与所述光源1配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，及用于与检测组件配套使用的对照组件。
其中，所述检测组件包括
能被所述光源1发出的紫外线穿透的检测管2，空气能通过该检测管2；
检测组紫外线接收器3，用于检测从所述光源1发出、并穿透所述检测管2后的紫外线的强度；
对照组件包括有：
能被所述光源1发出的紫外线穿透的对照管6，对照管6内部真空或设置纯净水；
对照组紫外线接收器5，用于检测从所述光源1发出、并穿透所述对照管6后的紫外线的强度；
上述检测组紫外线接收器3和对照组紫外线接收器5均与电路板4连接，电路板4根据检测组紫外线接收器3接收的紫外线强度以及对照组紫外线接收器5接收的紫外线强度来计算通过检测管2内空气中有机物含量。
本实施例中，有机物检测传感器包括由第一壳体7a和第二壳体7b组装而成的壳体7，壳体7中部内设有允许光源穿过的光源容置腔，光源1穿设在光源容置腔内；第一壳体7a内还设有与光源容置腔连通的检测管容置腔，检测管2设置在检测管容置腔内；所述检测组紫外线接收器设置在第一壳体7a内并与检测管2相对。第二壳体7b内设有与光源容置孔连通的对照管容置腔，对照管6设置在对照管容置腔内；对照组紫外线接收器5设置在第二壳体7b内并与对照管6相对。
光源1外套设有隔离遮光保护套8，隔离遮光保护套8能有效保护壳体7不被紫外线伤害；光源1套设隔离遮光保护套8后穿设在壳体7的光源容置孔内；隔离遮光保护套8上开有检测光透光孔81；所述光源1发出的紫外线通过检测光透光孔81后再穿透所述检测管2到达所述检测组紫外线接收器3。隔离遮光保护套8上还开有对照光透光孔82；所述光源1发出的紫外线通过对照光透光孔82后再穿透所述对照管6到达所述对照组紫外线接收器5。
第一壳体7a上连接有分别与检测管2两端接通的进气接头71和出气接头72，进气接头71和出气接头72与检测管2两端连接的部位设有密封圈73。
电路板4可以固定在第一壳体7a上，也可以固定在第二壳体7b上，本实施例中，电路板4固定在第一壳体7a上，对照组紫外线接收器5安装在侧板上，侧板固定在第二壳体7b上，对照组紫外线接收器5的输出端通过导线与电路板4连接。
第一壳体7a内设有与检测管容置腔连通的检测光通道74，所述检测组紫外线接收器3固定在电路板4上后位于检测光通道74内；第二壳体7b内设有与对照管容置腔连通的对照光通道75，所述对照组紫外线接收器5固定在侧板上后位于对照光通道75内。
本实例中，所述对照组件与检测组件对称设置在光源容置孔的两相对侧，即：对照组件与检测组件对称设置；所述检测光透光孔81和所述对照光透光孔82对称设置在隔离遮光保护套8两相对侧；这样设置的好处是检测组摄取的紫外线与对照组摄取的紫外线来自于光源1同一圆周位置，因此两者摄取的紫外线的原始光强相差很小。
本实施例中的有机物检测传感器的检测方法，其包括如下步骤：
步骤(1)、将对照管6抽真空，或在对照管6内冲入纯净水，开启所述光源1，电路板4记录此次对照组紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，并将该紫外线强度值记为第一紫外线强度参照值；
步骤(2)、准备N份有机物含量已知且含量均不相同的对照空气样本，保持所述光源1开启，然后分别将这N份对照空气样本依次通过所述对照管6，电路板4依次记录N份对照空气样本流过对照管6时对照组紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，并将获得的N份紫外线强度值分别记为第二紫外线强度参照值、第三紫外线强度参照值、……第N+1紫外线强度参照值，其中N为大于等于3的自然数；
步骤(3)、根据步骤(2)获得的N份紫外线强度参照值，获得一份对照空气样本中有机物含量与紫外线强度参照值之间的对照表；
步骤(4)、保持所述光源1开启，将对照管6抽真空，或在对照管6内冲入纯净水；气泵抽取待测空气，并通过所述检测管2，电路板4记录此次检测组紫外线接收器3接收到的紫外线强度值，并将该紫外线强度值记为紫外线强度检测值，同时记录对照组紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，将该紫外线强度值记为临时紫外线强度参照值，将临时紫外线强度参照值除以第一紫外线强度参照值，获得光源强度衰减比例，将紫外线强度检测值除以光源强度衰减比例，获得紫外线强度查找值，然后采用该紫外线强度查找值，通过查询步骤(3)获得的对照表，获得此时待测空气中的有机物含量。
实施例二
与实施例一不同的是，气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置104，参见图6所示。
由于空气中的固体颗粒(如PM2.5)对于光线具有阻挡作用，不同时间，空气中PM2.5含量不同，挡光作用也不同，所以，实施例一中，PM2.5对于有机物检测传感器检测结果存在一定的干扰。本实施例可以把这种干扰降到最低。由于空气中固体颗粒的体积远远大于细菌、甲醛、有机苯等有机物体积，所以，空气中固体颗粒能被空气过滤装置有效被拦截下来，而需要检测的有机物能顺利通过过滤装置，且空气过滤装置对于有机物检测传感器起到一定的保护作用。
Claims (5)
1.一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵(101)，与气泵输出端连接的有机物检测传感器(102)，及与有机物检测传感器(102)连接的显示屏(103)，其中所述有机物检测传感器(102)包括能发出紫外线的光源(1)，及与所述光源(1)配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，该检测组件包括
能被所述光源(1)发出的紫外线穿透的检测管(2)，空气通过该检测管(2)；
检测组紫外线接收器(3)，用于检测从所述光源(1)发出、并穿透所述检测管(2)后的紫外线的强度；
电路板(4)，检测组紫外线接收器(3)与电路板(4)连接，所述电路板(4)用于根据检测组紫外线接收器(3)接收的紫外线强度计算通过检测管(2)内空气中的有机物含量；
显示屏(103)与电路板(4)连接，用于显示空气中的有机物含量；
所述有机物检测传感器(102)还包括对照组件，该对照组件包括有：
能被所述光源(1)发出的紫外线穿透的对照管(6)，对照管(6)内部真空或设置纯净水；
对照组紫外线接收器(5)，用于检测从所述光源(1)发出、并穿透所述对照管(6)后的紫外线的强度；
对照组紫外线接收器(5)也与电路板(4)连接，电路板(4)根据检测组紫外线接收器(3)接收的紫外线强度以及对照组紫外线接收器(5)接收的紫外线强度来计算通过检测管(2)内空气中的有机物含量；所述有机物检测传感器还包括壳体(7)，所述壳体(7)内设有光源容置腔，所述光源(1)设置在光源容置腔内；所述壳体(7)内还设有与光源容置腔连通的检测管容置腔，检测管(2)设置在检测管容置腔内；所述检测组紫外线接收器(3)设置在壳体(7)内并与检测管(2)相对；
所述壳体(7)内设有与对照光透光孔(82)连通的对照管容置腔，对照管(6)设置在对照管容置腔内；所述对照组紫外线接收器(5)设置在壳体(7)内并与对照管(6)相对，从而使所述光源(1)发出的紫外线通过对照光透光孔(82)后再穿透所述对照管(6)到达所述对照组紫外线接收器(5)；
所述光源(1)外套设有隔离遮光保护套(8)，光源(1)套设隔离遮光保护套(8)后设置在壳体(7)的光源容置腔内；所述对照组件与检测组件对称设置在光源容置腔的两相对侧；隔离遮光保护套(8)上开有检测光透光孔(81)和对照光透光孔(82)，所述检测光透光孔(81)和所述对照光透光孔(82)对称设置在隔离遮光保护套(8)两相对侧；所述光源(1)发出的紫外线通过检测光透光孔(81)后再穿透所述检测管(2)到达所述检测组紫外线接收器(3)；
所述有机物检测传感器通过如下步骤获得空气中的有机物含量：
步骤(1)、将对照管(6)抽真空，或在对照管(6)内冲入纯净水，开启所述光源(1)，电路板(4)记录此次对照组紫外线接收器(5)接收到的紫外线强度值，并将该紫外线强度值记为第一紫外线强度参照值；
步骤(2)、准备N份有机物含量已知且含量均不相同的对照空气样本，保持所述光源(1)开启，然后分别将这N份对照空气样本依次通过所述对照管(6)，电路板(4)依次记录N份对照空气样本流过对照管(6)时对照组紫外线接收器(5)接收到的紫外线强度值，并将获得的N份紫外线强度值分别记为第二紫外线强度参照值、第三紫外线强度参照值、……第N+1紫外线强度参照值，其中N为大于等于3的自然数；
步骤(3)、根据步骤(2)获得的N份紫外线强度参照值，获得一份对照空气样本中有机物含量与紫外线强度参照值之间的对照表；
步骤(4)、保持所述光源(1)开启，将对照管(6)抽真空，或在对照管(6)内冲入纯净水；气泵抽取待测空气，并通过所述检测管(2)，电路板(4)记录此次检测组紫外线接收器(3)接收到的紫外线强度值，并将该紫外线强度值记为紫外线强度检测值，同时记录对照组紫外线接收器(5)接收到的紫外线强度值，将该紫外线强度值记为临时紫外线强度参照值，将临时紫外线强度参照值除以第一紫外线强度参照值，获得光源强度衰减比例，将紫外线强度检测值除以光源强度衰减比例，获得紫外线强度查找值，然后采用该紫外线强度查找值，通过查询步骤(3)获得的对照表，获得此时待测空气中的有机物含量。
2.根据权利要求1所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述壳体(7)上连接有分别与检测管(2)两端接通的进气接头(71)和出气接头(72)。
3.根据权利要求2所述的有机物检测传感器，其特征在于：所述进气接头(71)和出气接头(72)与检测管(2)两端连接的部位设有密封圈(73)。
4.根据权利要求1所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述电路板(4)固定在壳体(7)上，壳体(7)内设有与检测管容置腔连通的检测光通道(74)，所述检测组紫外线接收器(3)固定在电路板(4)上后位于检测光通道(74)内。
5.根据权利要求1所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置(104)。
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