CN109669008A - 一种甲醛检测装置及甲醛检测方法 - Google Patents

一种甲醛检测装置及甲醛检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种甲醛检测装置及方法，包括第一传感器、第二传感器、温湿度传感器及控制器，根据温湿度传感器输出的检测信号，分别对第一传感器输出的第一浓度信号C1以及第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿和/或湿度补偿，根据补偿后的第一浓度信号C1t和补偿后的第二浓度信号C2t，以及存储在控制器中的算法输出第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。本发明公开的甲醛检测装置能够识别不同被测环境下的干扰气体，克服由干扰气体造成的检测数据不准确的技术缺陷，并且能够同时消除温湿度对甲醛检测的影响，为甲醛检测装置在空气净化器、暖通空调等领域的大规模应用提供了抗干扰性能优越以及高精度的解决方案。

Description

一种甲醛检测装置及甲醛检测方法
技术领域
本发明涉及空气品质检测领域，具体涉及一种甲醛检测装置及方法。
背景技术
甲醛是一种重要的工业原料，广泛存在于日常生活中，甲醛对人体具有巨大的危害，由于其具有强烈的刺激性，吸入过量可导致流泪、流涕、咳嗽等症状，长期暴露在甲醛超标的环境中可引起头痛、无力、失眠等症状，甲醛还能与空气中的离子型氯化物发生反应生成致癌物，国际癌症研究机构已将其列为可疑致癌物。随着生活水平的提高，环境装饰行业得到迅速发展，由劣质装修材料造成的甲醛污染日益严重，由甲醛超标导致的恶性病例更是时有发生，对居住环境的甲醛含量进行限制的必要性日益突显。国内外政府组织纷纷出台标准，对居住环境的甲醛含量进行控制，1987年世界卫生组织针对欧洲地区率先发布了《空气质量指南》(IndoorAirQualityGuide)，在指南中首次规定室内甲醛浓度上限为0.1mg/m3；1997年日本也明确室内甲醛浓度不得超过0.1mg/m3；2003年我国实施的国家标准《室内空气质量标准》(GB/T18883－2002)规定，室内甲醛浓度不得超过0.1mg/m3，2010年国家住房和城乡建设部出台的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325—2010)进一步将室内甲醛浓度限值控制在0.08mg/m3以下，因此对居住环境中的甲醛含量进行检测对环境保护以及人体健康具有重大意义。常用的甲醛浓度检测方法包括分光光度法、色谱法、荧光法和极谱法，但采用上述方法制造的甲醛检测装置往往成本高、操作复杂，不利于在空气净化器、暖通空调等领域中进行大规模应用。目前通常采用电化学原理进行甲醛浓度检测，其原理是氧气与甲醛在电极上发生氧化还原反应，产生与甲醛浓度成正比的信号，根据信号的大小计算甲醛浓度。这种检测方法响应速度快，但在稳定性和寿命方面具有一定的局限性，由于甲醛传感器对香水、酒精等醇类干扰气体会有反应，导致甲醛浓度检测结果高于实际甲醛浓度值。
为了解决上述技术问题，现有技术对甲醛传感器进行了改进，例如专利文献PCT/IB2012/053501公开了一种甲醛传感器，传感器包括两个具有相同特性的电极，在传感器的一个电极上设置甲醛过滤器过滤甲醛，在传感器的另一个电极上设置虚拟过滤器，不过滤任何气体。当处于过滤模式时，气体感应装置输出值记为SMF；当处于非过滤模式时，气体感应装置输出值记为SMU，根据两种模式下输出值之间的差值S△＝SUM-SMF得到甲醛浓度，这种传感器消除了环境因素的干扰，缺陷是采用过滤器及风扇，传感器体积大、成本高。为克服传感器体积大、成本高的缺陷，专利文献CN101776640A公开了一种甲醛气体传感器，通过在传感器进气外壳外部设置允许甲醛气体通过的由分子筛、活性炭或碳纸中的一种或几种制成的过滤层，能够阻止杂质气体进入传感器壳体，减少杂质气体对甲醛检测的影响，缺陷是过滤层的寿命短，需要频繁进行更换。为了延长甲醛传感器的寿命，专利文献CN202404061U公开了一种甲醛分析仪，包括一个半导体SnO2传感器及一个电化学甲醛传感器。半导体SnO2传感器对乙醇、甲醇、CO有很高灵敏度，对甲醛灵敏度很低；电化学甲醛传感器对甲醛灵敏度很高，对乙醇、甲醇、CO等干扰物有较大信号反应，当两传感器同时输出高信号时，判定为有干扰气体，禁止开启电化学甲醛传感器，当半导体SnO2传感器输出低信号时，判定为无干扰气体，将甲醛浓度值直接输出，缺陷是仅能判断是否存在干扰气体，并不能消除干扰气体对甲醛检测的影响。为了消除干扰气体对甲醛检测的影响，专利文献CN107990512A及CN20742575U公开了一种空气调节设备及其甲醛检测装置，甲醛检测装置包括甲醛传感器和VOC传感器，根据甲醛传感器和VOC传感器是否突变，判断是否存在干扰气体突增，如果不存在干扰气体突增，则直接将当前时刻的甲醛检测值输出，如果存在干扰气体突增，则输出突变前的甲醛检测值。此方案能够识别被测环境中突增的干扰气体，并消除突增的干扰气体对甲醛检测造成的影响，缺陷是当被测环境中已存在干扰气体时，不能识别干扰气体，因此不能消除背景中已经存在的干扰气体对检测结果的影响；并且该方案也未消除环境中的温湿度对检测结果的影响，抗干扰性能有限。为了进一步提高传感器的抗干扰性能，专利文献CN104614423B、CN107655947A公开了一种甲醛检测装置，通过采用两只同种型号的甲醛传感器进行差分动态补偿以消除温湿度对甲醛检测的影响，将两只甲醛传感器完全暴露于实际检测环境中，一只作为测量传感器，另一只作为对比传感器，用能过滤甲醛的半透膜对对比传感器的进气通道进行隔离，使其只受环境温度与湿度影响而不受环境中甲醛气体浓度的影响，通过两个传感器输出信号做差得到实际环境中甲醛气体浓度信号，该方法可以降低环境中的干扰因子对检测精度的影响，但采用两个甲醛传感器成本高，不利于在空气净化器、暖通空调等领域中进行大规模应用。综上，现有技术中还未出现一款能同时实现完全消除干扰气体和温度以及湿度对甲醛检测造成的干扰的高精度低成本甲醛传感器。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种甲醛检测装置及方法，能够同时消除环境中温湿度和干扰气体对甲醛检测的影响。
本发明提供一种甲醛检测装置，包括：第一传感器，对甲醛敏感，用于检测甲醛浓度，并输出第一浓度信号C1；第二传感器，对非醛类气体敏感，用于检测空气中对甲醛造成干扰的气体的浓度，并输出第二浓度信号C2；控制器，控制器分别连接第一传感器、第二传感器，用于接收第一传感器输出的第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2，然后根据第一浓度信号C1和第二浓度信号C2以及存储在控制器中的算法输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。所述控制器获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，并设定第一阈值A1，所述控制器判断第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1，并进一步判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变，而输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。
所述控制器判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变的步骤是：确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。判断在确认第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，输出的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1。所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1未突变时，对第一浓度信号C1进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值为第三浓度信号C3；所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正而输出代表甲醛浓度值为第三浓度信号C3。
所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第四阈值A4；若第二浓度信号C2小于或等于第四阈值A4，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第五阈值A5；若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第五阈值A5，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k3而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6；若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k4而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k5而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数，A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：判断当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值是否大于或等于第七阈值A7；若大于，则代表甲醛浓度C3的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1；若不大于，则第三浓度信号C3＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正的具体步骤是：判断当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若大于，则判断第二浓度信号C2是否发生突变；若第二浓度信号C2未发生突变，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若第二浓度信号C2发生突变，判断第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值是否大于第三阈值A3；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正而得到第三浓度信号C3，其中k1为第一修正系数；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3。
应用于上述一种甲醛检测装置的检测方法，包括如下步骤：获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，设定第一阈值A1，判断第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1，及进一步判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变，输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。所述控制器判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变的步骤是：确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。判断在确认第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，甲醛浓度值第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1。所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1未突变时，对第一浓度信号C1进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值的第三浓度信号C3；所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正而输出甲醛浓度值第三浓度信号C3。所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第四阈值A4；若第二浓度信号C2小于或等于第四阈值A4，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第五阈值A5；若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第五阈值A5，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k3而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6；若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k4而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k5而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数，A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：判断当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值是否大于或等于第七阈值A7；若大于，则代表甲醛浓度C3的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1；若不大于，则根据公式第三浓度信号C3＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正的具体步骤是：判断当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若大于，则判断第二浓度信号C2是否发生突变；若第二浓度信号C2未发生突变，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若第二浓度信号C2发生突变，判断第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值是否大于第三阈值A3；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正而得到第三浓度信号C3，其中k1为第一修正系数；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3。
另外，本发明还提供一种甲醛检测装置，包括：第一传感器，对甲醛敏感，用于检测甲醛浓度，并输出第一浓度信号C1；第二传感器，对非醛类气体敏感，用于检测空气中对甲醛造成干扰的气体的浓度，并输出第二浓度信号C2；温湿度传感器，用于检测环境的温度和湿度，并输出温度信号、湿度信号；控制器，控制器分别连接第一传感器、第二传感器和温湿度传感器，用于接收第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号，然后根据温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号分别对第一浓度信号C1、第二浓度信号C2进行温度补偿和/或湿度补偿依次得到补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t，根据补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t以及存储在控制器中的算法输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
所述甲醛检测装置还包括一加热电路，所述加热电路消除环境温度对第一传感器和第二传感器的影响而对第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿。在所述第二传感器内部引脚1对引脚3连接一个加热器Rh、引脚2对引脚4连接一敏感电阻Rs、所述加热电路包括开关电路和电阻R1，所述电阻R1的大于加热器Rh的阻值，开关电路包括进行串联的三极管和电阻R2，所述三极管的集电极与第一电源正极相连，三极管发射极通过电阻R2连接第二传感器的引脚3，所述电阻R1与开关电路并联，三极管基极连接所述控制器的输出端，用于接收所述控制器发出的输入脉冲，以通断所述开关电路；所述第二传感器的引脚4接第一电源正极，所述第二传感器的引脚2通过第三电阻RL接地，并与所述第二传感器的输出端VRL相连，所述控制器根据输入的采样电压Ut的大小调整其输出的输入脉冲的占空比以确保采样电压Ut恒定，从而控制加热器Rh的发热量而让所述第一传感器和第二传感器保持恒温，而消除温度对第一传感器和第二传感器的影响。所述第二传感器处于320℃的恒温，所述第一传感器处于35℃的恒温。
所述控制器根据湿度信号对以第一浓度信号C1和第二浓度信号C2进行湿度补偿的具体步骤是：首先确保实验环境的温度和被测气体的浓度均相同，采用加湿设备将实验环境的相对湿度从低到高逐步缓慢增加，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器及第二传感器输出的多组浓度信号；根据获取的多组浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)进行拟合得到湿度RH和浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)之间的关系式，进而得到浓度变化量与湿度变化量之间的干扰系数k7；实际检测时，将当前被测环境湿度条件下浓度信号C1及C2转换为湿度为50％条件下的浓度数据，得到进行湿度补偿后的第一浓度信号C1t＝C1-k7*(RH-50)，第二浓度信号C2t＝C2-k7*(RH-50)。所述温湿度传感器与第一传感器和第二传感器之间间隔一定的距离。所述控制器获取所述补偿后的第一浓度信号C1t，补偿后的第二浓度信号C2t，并设定第一阈值A1，并判断补偿后的第一浓度信号C1t是否小于第一阈值A1，并进一步判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变，而输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。所述控制器判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变的步骤是：确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。判断在确认补偿后的第一浓度信号C1t小于第一阈值A1时，补偿后的第三浓度信号C3t等于补偿后的当前采样时刻的第一浓度信号C1t。所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t未突变时，对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值为补偿后的第三浓度信号C3t；所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t。
所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第四阈值A4；若补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第四阈值A4，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第五阈值A5；若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第五阈值A5，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k3而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6；若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k4而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k5而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数，A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：判断当前时刻的补偿后的第一浓度信号C1t与当前时刻的补偿后的第二浓度信号C2t的比值是否大于或等于第七阈值A7；若大于，则代表甲醛浓度C3的补偿后的第三浓度信号C3t等于补偿后的当前采样时刻的第一浓度信号C1t；若不大于，则补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t-k6*C2t而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正的具体步骤是：判断当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若大于，则判断补偿后的第二浓度信号C2t是否发生突变；若补偿后的第二浓度信号C2t未发生突变，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若补偿后的第二浓度信号C2t发生突变，判断补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值是否大于第三阈值A3；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1t-k1*C2t对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k1为第一修正系数；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t。
本发明还包括应用于上述一种甲醛检测装置的检测方法，包括如下步骤：获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号，根据温度信号、湿度信号分别对第一浓度信号C1、第二浓度信号C2进行温度补偿和/或湿度补偿依次得到补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t，然后补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
所述甲醛检测方法还包括通过所述加热电路消除环境温度对第一传感器和第二传感器的影响而对第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿。在所述第二传感器内部引脚1对引脚3连接一个加热器Rh、引脚2对引脚4连接一敏感电阻Rs、所述加热电路包括开关电路和电阻R1，所述电阻R1的大于加热器Rh的阻值，开关电路包括进行串联的三极管和电阻R2，所述三极管的集电极与第一电源正极相连，三极管发射极通过电阻R2连接第二传感器的引脚3，所述电阻R1与开关电路并联，三极管基极连接所述控制器的输出端，用于接收所述控制器发出的输入脉冲，以通断所述开关电路；所述第二传感器的引脚4接第一电源正极，所述第二传感器的引脚2通过第三电阻RL接地，并与所述第二传感器的输出端VRL相连，所述控制器根据输入的采样电压Ut的大小调整其输出的输入脉冲的占空比以确保采样电压Ut恒定，从而控制加热器Rh的发热量而让所述第一传感器和第二传感器保持恒温，而消除温度对第一传感器和第二传感器的影响。所述第二传感器处于320℃的恒温，所述第一传感器处于35℃的恒温。
所述控制器根据湿度信号对以第一浓度信号C1和第二浓度信号C2进行湿度补偿的具体步骤是：首先确保实验环境的温度和被测气体的浓度均相同，采用加湿设备将实验环境的相对湿度从低到高逐步缓慢增加，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器及第二传感器输出的多组浓度信号；根据获取的多组浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)进行拟合得到湿度RH和浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)之间的关系式，进而得到浓度变化量与湿度变化量之间的干扰系数k7；实际检测时，将当前被测环境湿度条件下浓度信号C1及C2转换为湿度为50％条件下的浓度数据，得到进行湿度补偿后的第一浓度信号C1t＝C1-k7*(RH-50)，第二浓度信号C2t＝C2-k7*(RH-50)。所述温湿度传感器与第一传感器和第二传感器之间间隔一定的距离。所述控制器获取所述补偿后的第一浓度信号C1t，补偿后的第二浓度信号C2t，并设定第一阈值A1，并判断补偿后的第一浓度信号C1t是否小于第一阈值A1，并进一步判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变，而输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。所述控制器判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变的步骤是：确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。判断在确认补偿后的第一浓度信号C1t小于第一阈值A1时，输出的甲醛浓度值为补偿后的第三浓度信号C3t等于当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t。所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t未突变时，对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t；所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t。
所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第四阈值A4；若补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第四阈值A4，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第五阈值A5；若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第五阈值A5，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k3而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6；若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k4而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k5而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k5为第五修正系数，A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：判断当前时刻的补偿后的第一浓度信号C1t与当前时刻的补偿后的第二浓度信号C2t的比值是否大于或等于第七阈值A7；若大于，则代表甲醛浓度C3的补偿后的第三浓度信号C3t等于当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t；若不大于，则补偿后的第三浓度信号C3t＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正的具体步骤是：判断当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若大于，则判断补偿后的第二浓度信号C2t是否发生突变；若补偿后的第二浓度信号C2t未发生突变，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若补偿后的第二浓度信号C2t发生突变，判断补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值是否大于第三阈值A3；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k1为第一修正系数；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：①采用温湿度传感器及补偿算法对甲醛传感器和醇类气体传感器分别进行温度和/湿度补偿，消除被测环境中温湿度对甲醛检测的影响，延长了甲醛传感器的使用寿命，克服了现有技术因采用多通道传感器芯片或两个甲醛传感器成本高、工艺复杂、不利于小型化及多领域大规模应用的技术缺陷；②采用醇类气体传感器对甲醛传感器修正时，主要增加了对测试前背景(被测环境中)中是否已存在干扰物质及引起突变干扰物质的识别，当识别为醇类干扰或甲醛及醇类混合物干扰时，据不同的突变状况进行修正，可实现在干扰中实现对甲醛的准确测量，克服了现有技术采用醇类气体传感器+甲醛传感器，仅能通过两个检测信号突变判断产生了干扰气体，对突变判断处理方案不完善，在判断为有干扰气体时停止检测，不能真正消除干扰气体的影响。
附图说明
图1是实施例一示出的甲醛检测装置的总体结构框图；
图2是实施例一示出的一种甲醛检测方法的流程图；
图3是图2示出的甲醛检测方法的一种详细流程图；
图4是图3示出的甲醛检测方法的一种详细流程图；
图5是图3示出的甲醛检测方法的另一种详细流程图；
图6是实施例一示出的突变检测方法的流程图；
图7是实施例二示出的甲醛检测装置的总体结构框图；
图8是实施例二示出的甲醛检测方法的流程图；
图9是实施例二示出的加热电路的电路图；
图10是实施例二示出的湿度修正方法的流程图；
图11是实施例二示出的一种甲醛检测方法的流程图；
图12是实施例二示出的一种甲醛检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
实施例一
请参考图1，本发明的实施例公开了一种甲醛检测装置，用于检测目标区域内的甲醛浓度。该甲醛检测装置包括第一传感器、第二传感器以及一电路板，在电路板上设置了一控制器，控制器与第一传感器、第二传感器连接。其中第一传感器，对甲醛敏感，用于检测甲醛浓度，并输出第一浓度信号，一般采用甲醛传感器，可以为电化学甲醛传感器；第二传感器，对非醛类气体敏感，用于检测干扰气体浓度(非醛类气体、醇类气体，例如可挥发性气体、酒精)，对应并输出第二浓度信号，一般采用醇类气体传感器，所述醇类气体传感器可为VOC传感器，本实施例中以第二传感器为半导体VOC传感器为例进行说明。第一浓度信号及第二浓度信号分别用C1和C2来表示。控制器分别连接第一传感器和第二传感器，用于接收检测信号后根据第一浓度信号和第二浓度信号的值以及存储在控制器中的算法输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。存储在控制器中的算法参见后面详细介绍的甲醛检测方法。由于在本甲醛检测装置中同时采用了第一传感器及第二传感器对被测环境进行浓度检测，第一传感器对甲醛敏感，第二传感器对非醛类气体敏感；第一传感器和所述第二传感器进行互补检测，在获取甲醛数据的同时，还可以获取干扰气体数据，从而使得所述控制器可根据预设算法处理所述第一传感器及所述第二传感器的输出，以确定甲醛是否突变，突变是否由什么物质引起以及在检测前背景中(被测环境中)是否已经存在干扰物质并进行相应的应对处理，最终获得甲醛检测结果。因而，本实施方式的甲醛检测装置既可以消除干扰气体突增带来的检测误差，又可以解决当被测环境中已经存在干扰物质的情况下消除干扰气体带来的检测误差，具有较强的抗干扰能力，从而有利于获得较为准确的甲醛检测结果。
请参考图2，上述甲醛检测方法包括如下步骤：获取第一传感器提供的第一浓度信号C1及第二传感器提供的第一浓度信号C2；确认第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1；若第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，直接输出第一浓度信号C1，甲醛浓度值依据第三浓度信号C3等于第一浓度信号C1计算输出；若第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时，甲醛浓度值为对第一浓度信号C1进行修正后得到第三浓度信号C3计算输出。通过多次实验可知：当被测环境中存在酒精干扰时，甲醛的浓度检测值大于或等于第一阈值A1，在确认第一传感器的浓度检测值小于第一阈值A1时，基本上可以判断被测环境中不存在酒精干扰，可以直接将第一浓度信号C1输出作为甲醛浓度值。在确认第一传感器的浓度检测值大于或等于第一阈值A1时，表明被测环境中很有可能存在干扰气体，但是还需要进一步确认干扰气体是测试前被测环境中已存在的还是由于干扰物质突增引起的，根据不同的情况对第一浓度信号进行修正后输出第三浓度信号C3。
图3是图2示出的甲醛检测方法的一种详细实施方式，请参考图3，所述甲醛检测方法包括如下步骤：获取第一传感器提供的第一浓度信号C1及第二传感器提供的第一浓度信号C2；确认第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1；若第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，直接输出第一浓度信号C1，甲醛浓度值依据第三浓度信号C3等于第一浓度信号C1计算输出；若第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时，进一步确认第一浓度信号C1是否突变；判断是否突变的步骤在后文中将结合图6进行详细说明；通过多次实验可知：当被测环境中存在酒精干扰时，甲醛的浓度检测值大于或等于第一阈值A1，在确认第一传感器的浓度检测值小于第一阈值A1时，基本上可以判断被测环境中不存在酒精干扰，可以直接将第一浓度信号C1输出作为甲醛浓度值。在确认第一传感器的浓度检测值大于或等于第一阈值A1时，表明被测环境中很有可能存在干扰气体，但是还需要进一步确认干扰气体是测试前被测环境中已存在的还是由于干扰物质突增引起的，根据不同的情况对第一浓度信号进行修正后输出第三浓度信号C3。在确认第一浓度信号C1发生突变后，进一步确认是由何种物质引起的突变，并根据引起突变的物质对第一浓度信号C1分别进行修正；在确认第一浓度信号C1未发生突变后，进一步确认在进行检测前被测环境中干扰气体的浓度范围，并根据干扰气体的浓度范围对第一浓度信号C1进行背景干扰修正。在上述图3所示的步骤中，在确认第一浓度信号C1发生突变后，可以判断极有可能是由于干扰物质突增带来的检测误差，此时进一步判断是由何种物质突增引起的突变，根据引起突变的物质不同，对第一浓度信号C1分别进行修正。在确认第一浓度信号C1未发生突变后，可以判断极有可能是由于被测环境中本身就存在干扰物质，此时对第一浓度信号C1进行背景干扰修正。
图4为图3示出的甲醛检测方法的一种详细流程图，请参考图4，所述甲醛检测方法包括如下步骤：获取第一传感器提供的第一浓度信号C1及第二传感器提供的第一浓度信号C2；确认第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1；若第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，直接输出第一浓度信号C1，甲醛浓度值依据第三浓度信号C3等于第一浓度信号C1计算输出；若第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时，进一步确认第一浓度信号C1是否突变；判断是否突变的步骤在后文中将结合图6进行详细说明；通过多次实验可知：当被测环境中存在酒精干扰时，甲醛的浓度检测值大于或等于第一阈值A1；在确认第一传感器的浓度检测值小于第一阈值A1时，基本上可以判断被测环境中不存在酒精干扰，可以直接将第一浓度信号C1输出作为甲醛浓度值。在确认第一传感器的浓度检测值大于或等于第一阈值A1时，表明被测环境中很有可能存在干扰气体，但是还需要进一步确认干扰气体是测试前被测环境中已存在的还是由于干扰物质突增引起的，根据不同的情况对第一浓度信号进行修正后输出第三浓度信号C3。在确认第一浓度信号C1发生突变后，可以判断极有可能是由于干扰物质突增带来的检测误差，此时进一步判断是由何种物质突增引起的突变。在确认第一浓度信号C1发生突变后进一步确认当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2。在确认第一浓度信号C1发生突变并且当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量大于预设的第二阈值A2时，则可将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1(t1)，确定为当前采样时刻的甲醛输出值C3。在第一浓度信号C1发生突变时，表明当前被测环境存在甲醛突增的嫌疑，因为通常背景环境中甲醛的浓度值不会超过第二阈值A2,而此时如果当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量大于预设的第二阈A2值，则表明当前被测环境存在干扰气体突增，因此，可以认为有极大可能是由于干扰气体的突增对第一传感器造成了干扰，所以，为了排除这种干扰对检测数据的影响，可将当前采样时刻前最新的未突变的第一浓度信号C1(t1)，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。在确认第一浓度信号C1发生突变且当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量小于或等于预设的第二阈值A2时，则可进一步确认第二浓度信号C2是否发生突变。在确认当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量小于或等于预设的第二阈值A2并且第二浓度信号C2未发生突变时，则可将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量小于或等于预设的第二阈值A2，表明当前被测环境存在甲醛突增的嫌疑；而此时如果第二浓度信号C2未发生突变，则表明当前被测环境不存在对第一传感器造成干扰的干扰气体是大概率事件。因此，可以认为当前被测环境确实存在甲醛突增，所以可将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。第二阈值A2的取值根据多次实验规律得到。在确认当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量小于或等于预设的第二阈值A2并且第二浓度信号C2发生突变时，则可进一步确认第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值是否大于第三阈值A3。在确认第一浓度信号C1的突变增量与第二浓度信号C2的突变增量的比值小于或等于第三阈值A3时，则可将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1(t1)，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值小于或等于第三阈值A3，表明第二传感器对气体突增更为敏感，则可以认为干扰气体的突增对所述第一传感器造成了干扰是大概率事件，所以为了排除这种干扰对检测数据的影响，可将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1(t1)，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。在确认第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3时，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正，其中k1为第一修正系数。第三阈值A3的取值根据经验及多次实验规律得到。第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3，表明第一传感器对气体突增更为敏感，但同时第二浓度信号C2也突增了，因此可以认为是甲醛和干扰气体(醇类气体，例如酒精)的混合物的突增引起所述第一传感器和第二传感器检测值的突变是大概率事件，此时对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正后正常输出。在本实施例中通过多次实验得到当被测环境中存在甲醛和干扰气体(醇类气体，例如酒精)的混合物时，甲醛的浓度值和甲醛的检测值以及VOC的检测值之间满足关系式C3＝C1-k1*C2，因此用关系式C3＝C1-k1*C2对当前时刻第一浓度信号C1进行修正，其中k1为可通过多组实验数据拟合得到的已知常量，根据经验得到。在确认第一浓度信号C1未发生突变后，进一步确认在进行检测前被测环境中干扰气体的浓度范围，并根据干扰气体的浓度范围对第一浓度信号C1进行背景干扰修正。在确认第一浓度信号C1未发生突变后，可以判断极有可能是由于被测环境中本身就存在干扰物质，此时对第一浓度信号C1进行背景干扰修正。在确认第一浓度信号C1未发生突变后进一步确认第二浓度信号C2是否大于第四阈值A4。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第四阈值A4时，则可用关系式C3＝C1*k2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正，其中k2为第二修正系数，并将修正后的当前采样时刻的第一浓度信号C1，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第五阈值A5。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4，并且小于或等于第五阈值A5时，可用关系式C3＝C1*k3对当前采样时刻的第一浓度信号进行修正，其中k3为第三修正系数，为一常量，并将修正后的当前采样时刻的第一浓度信号，确定为当前采样时刻的甲醛输出值。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5，并且小于或等于第六阈值A6时，则用关系式C3＝C1*k4对当前采样时刻的第一浓度信号进行修正，其中k4为第四修正系数，为一常量，并将修正后的当前采样时刻的第一浓度信号，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。在确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第六阈值A6时，则用关系式C3＝C1*k5对当前采样时刻的第一浓度信号进行修正，其中k5为第五修正系数，为一常量，并将修正后的当前采样时刻的第一浓度信号，确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3，其中A4<A5<A6,k2>k3>k4>k5，根据经验值可得到k2、k3、k4及k5。
请参考图5，在一实施方式中，通过以下方法进行甲醛浓度检测：与图4中的方法不同的地方在于：在确认第一浓度信号C1未发生突变后进一步确认当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值是否大于或等于第七阈值A7。在确认当前采样时刻的第一浓度信号C1未发生突变，且当前采样时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值大于或等于第七阈值A7时，则可将当前采样时刻的第一浓度信号C1，确定为当前采样时刻的甲醛浓度C3。在确认当前采样时刻的第一浓度信号C1未发生突变，则表明被测环境中不存在气体突增的情况，如果此时当前采样时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值大于或等于第七阈值A7，则可确认当前被测环境中醇类干扰气体的成分很低，有很大可能性为被测环境中本身就存在很高的甲醛浓度，因此将当前采样时刻的第一浓度信号C1作为甲醛浓度值C3直接输出。根据经验值得到第七阈值A7。在确认当前采样时刻的第一浓度信号C1未发生突变，且当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值小于第七阈值A7时，则用关系式C3＝C1-k6*C2对当前采样时刻的第一浓度信号进行修正，其中k6为第六修正系数，为一常量，并将修正后的第一浓度信号确定为当前采样时刻的甲醛浓度值C3。当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值小于第七阈值A7，表明当前被测环境中确实存在醇类干扰气体，可通过对第一浓度信号C1进行修正，得到当前采样时刻的甲醛浓度C3，可通过如下方法得到第六修正系数k6。在不存在甲醛的测试环境下多次通入浓度为10ppm的酒精，用第一传感器和第二传感器分别进行检测，第一传感器输出的第一浓度信号C1为0.57ppm，第二传感器输出的第二浓度信号C2为9.92ppm，此时甲醛的实际浓度值C3＝0，代入关系式C3＝C1-k6*C2可得到第六修正系数k6。但是不同的传感器具有不同的特性，会导致第六修正系数k6的取值会有所偏差。
对于上述每一种检测值，可通过如图6所示的步骤确定其是否发生突变：首先确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变。当前采样时刻的浓度信号，相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，可进一步确定当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；当当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变。多个浓度信号组成第一集合，当所述最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势时，还可进一步确定第一集合中所述最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号；当所述当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号均大于所述第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变。例如所述第一集合包括八个浓度信号：[a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8]；其采样时间先后顺序为a1至a8，若从中选择3个最新的浓度信号，则为[a6、a7、a8]；此时所述第一集合中的[a3、a4、a5]则为除[a6、a7、a8]外最新的三个浓度信号；于是相应的，所述第一集合中最新的3个浓度信号，与所述第一集合中除所述最新的3个浓度信号之外最新的3个浓度信号的对应关系为：a6与a3对应，a7与a4对应，a8与a5对应。因此，如果a6>a3，a7>a4且a8>a5，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变。由于被测环境(尤其是家庭环境)中的甲醛突变一般具有突发性且持续时间短，当醇类引起的甲醛突变消失时，即满足突变退出条件，此时可将所述传感器更新为正常状态。在一些实施方式中，所述第一传感器的突变状态退出条件例如可以包括：所述第一传感器当前时刻输出的浓度信号小于突变前一采样时刻输出的浓度信号；或者所述传感器当前时刻输出的浓度信号小于突变前一采样时刻输出的浓度信号与预设第一退出阈值之和。所述第二传感器的突变状态退出条件例如可以包括：所述第二传感器处于突变状态的持续时间超过预设第一时长，或者所述第二传感器当前时刻输出的浓度信号小于突变前一采样时刻输出的浓度信号与预设第二退出阀值之和。在另一些实施方式中，为了消除第一传感器及第二传感器的长期漂移，可以对第一传感器及第二传感器进行定期调零。
实施例二
请参考图7，本发明的实施例公开了一种甲醛检测装置，用于检测目标区域内的甲醛浓度。该甲醛检测装置除包括如实施例一中的甲醛检测装置公开的第一传感器、第二传感器、一控制器之外还包括一温湿度传感器。温湿度传感器，用于检测环境的温度和湿度，并输出温度和湿度检测信号。控制器分别连接第一传感器、第二传感器和温湿度传感器，用于接收检测信号后对第一浓度信号C1和第二浓度信号C2进行补偿，并分别输出经过补偿后的第一浓度信号C1t和第二浓度信号C2t，随后根据经过补偿后的第二浓度信号C2t来校准经过补偿后的第一浓度信号C1t并输出经过补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。具体地，温湿度传感器获取当前环境中的温度和湿度数据，随后将温度数据和湿度数据传送至控制器，通常情况下，第一传感器及第二传感器的输出受环境温度和湿度的影响。
在一种实施方式中，控制器对第一传感器及第二传感器进行温度补偿。在一种实施方式中，控制器对第一传感器及第二传感器进行湿度补偿。在一种实施方式中，控制器根据当前的温度和湿度数据对第一传感器进行温度补偿和/或湿度补偿后输出补偿后的第一浓度信号C1t。在一种实施方式中，控制器根据当前的温度和湿度数据对第二传感器进行温度补偿和/或湿度补偿后输出补偿后的第二浓度信号C2t。在一种实施方式中，控制器根据当前的温度和湿度数据同时对第一传感器及第二传感器进行温度补偿和/或湿度补偿后分别输出补偿后的第一浓度信号C1t及第二浓度信号C2t。然后控制器通过实施例一中公开的甲醛检测方法对补偿后的第二浓度信号C2t对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的甲醛浓度值C3t。
请参考图8，本发明公开的甲醛检测方法包括以下步骤：控制器获取第一传感器提供的第一浓度信号C1及第二传感器提供的第二浓度信号C2；控制器对第一传感器输出的第一浓度信号C1进行补偿，得到补偿后的第一浓度信号C1t；控制器对第二传感器输出的第二浓度信号C2进行补偿，得到补偿后的第二浓度信号C2t；控制器根据实施例一中公开的甲醛检测方法处理补偿后的第一浓度信号C1t以及第二浓度信号C2t，并输出补偿后的第三浓度信号C3t。
请参考图9，在一种实施方式中，可通过以下加热电路消除环境温度对第一传感器和第二传感器的影响而对第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿。本实施例公开了一种加热电路，用于对第一传感器及第二传感器进行温度补偿，第二传感器包括一传感器芯片，在传感器芯片内部，引脚1对引脚3连接一个加热器Rh，优选温度性能稳定的铂电阻(也可连接一个与加热器Rh等效的加热电路),传感器芯片的引脚2对引脚4连接一敏感电阻Rs，敏感电阻Rs的阻值受气体浓度的影响。加热器Rh用于对传感器芯片进行加热，使第二传感器工作在高温状态，以加速被测气体的吸附和氧化还原反应，提高响应速度。通常第二传感器内部的加热器Rh的温度达到300℃以上，第二传感器外部及周围的温度也高于环境温度，敏感电阻Rs处于上述的高温条件下，相当于第二传感器的传感器芯片输出的信号受加热器Rh的温度影响而不是受外部环境的影响。为了使第二传感器芯片输出的信号不受外界环境温度的影响，需要使第二传感器的温度保持恒定并且高于环境温度，即确保加热器Rh的温度保持恒定。因此在加热器Rh两端设有一加热电路，所述加热电路包括开关电路和电阻R1，电阻R1的阻值远远大于加热器Rh的阻值，开关电路包括进行串联的三极管和电阻R2，本实施例中以三极管为NPN型三极管为例进行举例说明，但实际上也可以是PNP型三极管，三极管的集电极与第一电源正极相连，三极管发射极通过电阻R2连接传感器芯片引脚3，电阻R1与开关电路并联，三极管基极连接控制器输出端，用于接收控制器发出的输入脉冲，以通断开关电路。当输入脉冲为低电平时，在引脚3处进行采样，得到采样电压Ut，即加热器Rh两端的电压值大小等于采样电压Ut上的电压。采样电压Ut的另一端与控制器的输入端相连，作为控制器的输入，控制器根据输入的采样电压Ut的大小调整其输出的输入脉冲的占空比以确保采样电压Ut恒定。传感器芯片的引脚4接第一电源正极，传感器芯片的引脚2通过第三电阻RL接地，且传感器芯片的引脚2与第二传感器芯片的输出VRL相连。加热器Rh的阻值与温度成线性关系，在本实施例中以加热器Rh的阻值与温度成正相关关系进行举例说明。当输入脉冲为高电平时，三极管导通，电阻R1相当于被短路，加热器Rh两端的电压几乎等于电源电压VH，加热器Rh开始进行加热，加热器Rh的温度迅速上升，加热器Rh的阻值也开始增大。当输入脉冲为低电平时，三极管截止，此时电阻R1和加热器Rh进行串联，由于电阻R1的阻值远远大于加热器Rh的阻值，加热器Rh的电流迅速减小，其功率也随之降低到一个极低的值，加热器Rh的发热量随着功率降低至一个极低值，可以将其发热量忽略，相当于加热器Rh的温度保持恒定，不再上升，其阻值也将保持恒定，其两端的采样电压Ut也保持恒定，当采样电压Ut低于第一电压阈值时，此时加热器Rh的温度没有达到预定温度，需要将输入脉冲的占空比调大，使在一个脉冲周期里高电平的时间延长，低电平的时间缩短，即在一个脉冲周期里加热器Rh加热的时间延长了，停止加热的时间变短了，加热器Rh的温度继续上升。通过上述PID[比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential)]调节的过程，使加热器Rh的温度基本上保持恒定，稳定在320℃，第二传感器处于320℃的恒温下，远远高于外界环境温度，因此其浓度检测数据不受外界环境温度的影响。同时由于加热器Rh的温度基本上保持在320℃，使第二传感器周围的环境温度保持在35℃，高于室温，即第一传感器处于一个35℃的恒温条件下，确保了第一传感器的检测结果也受外界环境温度的影响很小。恒温电路的设置相当于对第一传感器和第二传感器进行了温度补偿，消除了外界温度对甲醛检测和VOC检测的影响。同时由于加热器Rh使第二传感器周围的环境温度保持在35℃，高于外界温度，因此为了消除第二传感器的高温对温湿度传感器的影响，将温湿度传感器与第一传感器和第二传感器之间间隔一定的距离。
请参考图10，在一种实施方式中，可通过以下方法对第一传感器和/或第一传感器进行湿度补偿：首先确保实验环境的温度和被测气体的浓度均相同，采用加湿设备将实验环境的相对湿度从低到高逐步缓慢增加，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器输出的多组浓度信号。在本实施例中，以在25℃的实验环境，被测气体的浓度为0mg/m3为例进行举例说明，采用加湿设备将实验的相对湿度从37％逐步增加，增加到97％，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器输出的多组第一浓度信号C1，经过处理之后得到如下表1-1中的数据：
相对湿度(％) 第一浓度信号C1值(mg/m<sup>3</sup>)
40 0.03
62 0.06
78 0.08
88 0.09
97 0.11
表1-1
根据获取的多组实验数据进行拟合得到湿度RH和浓度信号C之间的关系式C＝k7*RH+b，进而得到浓度变化值与湿度变化之间的干扰系数k7。在相同的实验环境下，对于同一传感器而言k7和b为可根据实验数据拟合得到的已知常量。
对表1-1中的多组实验数据进行拟合得到湿度RH和第一浓度信号C1之间的关系式C1＝0.0013RH-0.0242，即k7＝0.0013，b＝-0.0242，由此关系式可知在相同的温度和浓度条件下，湿度每升高10％，第一浓度信号C1的值就会随之升高0.013mg/m3，即此时由于湿度差异对浓度检测带来的误差为0.013mg/m3，即湿度差△RH和浓度差△C1之间满足关系式△C1＝k7*△RH。因此可根据这个关系式对第一浓度信号C1的值进行湿度修正，实际检测时，第一传感器进行气体浓度检测，输出第一浓度信号C1，根据温湿度传感器得到当前环境的湿度值为RH，但通常第一浓度信号差值和相对湿度差值之间依然包括根据关系式△C1＝k7*△RH，然而常温下空气中的相对湿度通常为50％，将当前湿度RH条件下第一浓度信号C1转换为湿度为50％条件下的浓度数据。得到进行湿度补偿后的浓度数据C1t,即第三浓度信号C1t＝C1-k7*(RH-50)。比如温湿度传感器测得当前环境的湿度值为RH为60％时，如果此时第一传感器输出的第一浓度信号为0.03mg/m3，根据关系式C1t＝C1-k7*(RH-50)将湿度值为RH为60％条件下的第一浓度信号C1转换为湿度为50％条件下的信号C1t＝0.03-0.0013*(60-50)＝0.017，即得到进行湿度补偿后的浓度为0.017mg/m3。
当依据本实施例经温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号分别对第一浓度信号C1、第二浓度信号C2补偿后，得到补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t，优势在于消除了被测环境中温湿度影响，再运用补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t按照实施例一中的方法对甲醛浓度值进行检测，得到补偿后的第三浓度信号C3t计算输出甲醛浓度值，例如附图11、12所示，进一步的消除了被测环境中干扰气体对甲醛检测的影响，得到准确的甲醛浓度值。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (45)

1.一种甲醛检测装置，其特征在于，包括：
第一传感器，对甲醛敏感，用于检测甲醛浓度，并输出第一浓度信号C1；
第二传感器，对非醛类气体敏感，用于检测空气中对甲醛造成干扰的气体的浓度，并输出第二浓度信号C2；
控制器，控制器分别连接第一传感器、第二传感器，用于接收第一传感器输出的第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2，然后根据第一浓度信号C1和第二浓度信号C2以及存储在控制器中的算法输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。
2.如权利要求1所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，并设定第一阈值A1，所述控制器判断第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1，并进一步判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变，而输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。
3.如权利要求2所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变的步骤是：
确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。
4.如权利要求2所述的甲醛检测装置，其特征在于：判断在确认第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，输出的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1。
5.如权利要求2所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1未突变时，对第一浓度信号C1进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值为第三浓度信号C3；所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正而输出代表甲醛浓度值为第三浓度信号C3。
6.如权利要求5所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：
确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第四阈值A4；若第二浓度信号C2小于或等于第四阈值A4，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第五阈值A5；
若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第五阈值A5，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k3而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6；
若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k4而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k5而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数。
7.如权利要求6所述的甲醛检测装置，其特征在于：A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
8.如权利要求5所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：
判断当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值是否大于或等于第七阈值A7；
若大于，则代表甲醛浓度C3的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1；
若不大于，则第三浓度信号C3＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
9.如权利要求5所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正的具体步骤是：
判断当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若大于，则判断第二浓度信号C2是否发生突变；
若第二浓度信号C2未发生突变，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若第二浓度信号C2发生突变，判断第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值是否大于第三阈值A3；
若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正而得到第三浓度信号C3，其中k1为第一修正系数；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3。
10.一种甲醛检测方法，应用于权利要求1-9中任一权利要所述甲醛检测装置，其特征在于，包括如下步骤：
获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，设定第一阈值A1，判断第一浓度信号C1是否小于第一阈值A1，及进一步判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变，输出第三浓度信号C3，以得到甲醛浓度值。
11.如权利要求10所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器判断第一浓度信号C1、第二浓度信号C2是否突变的步骤是：
确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。
12.如权利要求10所述的甲醛检测方法，其特征在于：判断在确认第一浓度信号C1小于第一阈值A1时，甲醛浓度值第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1。
13.如权利要求10所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1未突变时，对第一浓度信号C1进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值的第三浓度信号C3；所述控制器在确认第一浓度信号C1大于或等于第一阈值A1时且第一浓度信号C1突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正而输出甲醛浓度值第三浓度信号C3。
14.如权利要求13所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：
确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第四阈值A4；若第二浓度信号C2小于或等于第四阈值A4，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第五阈值A5；
若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第五阈值A5，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k3而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6；
若当前采样时刻的第二浓度信号C2小于或等于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k4而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的第二浓度信号C2大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的第二浓度信号C2是否大于第六阈值A6，则根据公式第三浓度信号C3＝C1*k5而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数。
15.如权利要求14所述的甲醛检测方法，其特征在于：A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
16.如权利要求13所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器对第一浓度信号C1进行背景干扰修正的具体步骤是：
判断当前时刻的第一浓度信号C1与当前时刻的第二浓度信号C2的比值是否大于或等于第七阈值A7；
若大于，则代表甲醛浓度C3的第三浓度信号C3等于当前采样时刻的第一浓度信号C1；
若不大于，则根据公式第三浓度信号C3＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
17.如权利要求13所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器确认引起突变的物质并对第一浓度信号C1进行修正的具体步骤是：
判断当前采样时刻的第一浓度信号C1相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若大于，则判断第二浓度信号C2是否发生突变；
若第二浓度信号C2未发生突变，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3；若第二浓度信号C2发生突变，判断第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值是否大于第三阈值A3；
若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的第一浓度信号C1进行修正而得到第三浓度信号C3，其中k1为第一修正系数；若第一浓度信号C1突变增量与第二浓度信号C2突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的第一浓度信号C1确定为第三浓度信号C3。
18.一种甲醛检测装置，其特征在于，包括：
第一传感器，对甲醛敏感，用于检测甲醛浓度，并输出第一浓度信号C1；
第二传感器，对非醛类气体敏感，用于检测空气中对甲醛造成干扰的气体的浓度，并输出第二浓度信号C2；
温湿度传感器，用于检测环境的温度和湿度，并输出温度信号、湿度信号；
控制器，控制器分别连接第一传感器、第二传感器和温湿度传感器，用于接收第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号，然后根据温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号分别对第一浓度信号C1、第二浓度信号C2进行温度补偿和/或湿度补偿依次得到补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t，根据补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t以及存储在控制器中的算法输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
19.如权利要求18所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述甲醛检测装置还包括一加热电路，所述加热电路消除环境温度对第一传感器和第二传感器的影响而对第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿。
20.如权利要求19所述的甲醛检测装置，其特征在于：在所述第二传感器内部引脚1对引脚3连接一个加热器Rh、引脚2对引脚4连接一敏感电阻Rs、所述加热电路包括开关电路和电阻R1，所述电阻R1的大于加热器Rh的阻值，开关电路包括进行串联的三极管和电阻R2，所述三极管的集电极与第一电源正极相连，三极管发射极通过电阻R2连接第二传感器的引脚3，所述电阻R1与开关电路并联，三极管基极连接所述控制器的输出端，用于接收所述控制器发出的输入脉冲，以通断所述开关电路；所述第二传感器的引脚4接第一电源正极，所述第二传感器的引脚2通过第三电阻RL接地，并与所述第二传感器的输出端VRL相连，所述控制器根据输入的采样电压Ut的大小调整其输出的输入脉冲的占空比以确保采样电压Ut恒定，从而控制加热器Rh的发热量而让所述第一传感器和第二传感器保持恒温，而消除温度对第一传感器和第二传感器的影响。
21.如权利要求20所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述第二传感器处于320℃的恒温，所述第一传感器处于35℃的恒温。
22.如权利要求18述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器根据湿度信号对以第一浓度信号C1和第二浓度信号C2进行湿度补偿的具体步骤是：
首先确保实验环境的温度和被测气体的浓度均相同，采用加湿设备将实验环境的相对湿度从低到高逐步缓慢增加，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器及第二传感器输出的多组浓度信号；
根据获取的多组浓度信号C进行拟合得到湿度RH和浓度信号C之间的关系式，进而得到浓度变化量与湿度变化量之间的干扰系数k7；
实际检测时，将当前被测环境湿度条件下浓度信号C转换为湿度为50％条件下的浓度数据，得到进行湿度补偿后的浓度信号Ct＝C-k7*(RH-50)。
23.如权利要求20所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述温湿度传感器与第一传感器和第二传感器之间间隔一定的距离。
24.如权利要求18所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器获取所述补偿后的第一浓度信号C1t，补偿后的第二浓度信号C2t，并设定第一阈值A1，并判断补偿后的第一浓度信号C1t是否小于第一阈值A1，并进一步判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变，而输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
25.如权利要求24所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变的步骤是：
确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。
26.如权利要求24所述的甲醛检测装置，其特征在于：判断在确认补偿后的第一浓度信号C1t小于第一阈值A1时，补偿后的第三浓度信号C3t等于补偿后的当前采样时刻的第一浓度信号C1t。
27.如权利要求24所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t未突变时，对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正而输出代表甲醛浓度值为补偿后的第三浓度信号C3t；所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t。
28.如权利要求27所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：
确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第四阈值A4；若补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第四阈值A4，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第五阈值A5；
若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第五阈值A5，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k3而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6；
若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k4而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k5而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k5为第五修正系数。
29.如权利要求28所述的甲醛检测装置，其特征在于：A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
30.如权利要求27所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：
判断当前时刻的补偿后的第一浓度信号C1t与当前时刻的补偿后的第二浓度信号C2t的比值是否大于或等于第七阈值A7；
若大于，则代表甲醛浓度C3的补偿后的第三浓度信号C3t等于补偿后的当前采样时刻的第一浓度信号C1t；
若不大于，则补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t-k6*C2t而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
31.如权利要求27所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正的具体步骤是：
判断当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若大于，则判断补偿后的第二浓度信号C2t是否发生突变；
若补偿后的第二浓度信号C2t未发生突变，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若补偿后的第二浓度信号C2t发生突变，判断补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值是否大于第三阈值A3；
若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1t-k1*C2t对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k1为第一修正系数；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t。
32.一种甲醛检测方法，应用于权利要求18-31中任一权利要所述甲醛检测装置，其特征在于，包括如下步骤：
获取第一传感器输出的第一浓度信号C1，第二传感器输出的第二浓度信号C2，温湿度传感器输出的温度信号、湿度信号，根据温度信号、湿度信号分别对第一浓度信号C1、第二浓度信号C2进行温度补偿和/或湿度补偿依次得到补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t，然后补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
33.如权利要求32所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述甲醛检测方法还包括通过所述加热电路消除环境温度对第一传感器和第二传感器的影响而对第一浓度信号C1和第二传感器输出的第二浓度信号C2进行温度补偿。
34.如权利要求33所述的甲醛检测方法，其特征在于：在所述第二传感器内部引脚1对引脚3连接一个加热器Rh、引脚2对引脚4连接一敏感电阻Rs、所述加热电路包括开关电路和电阻R1，所述电阻R1的大于加热器Rh的阻值，开关电路包括进行串联的三极管和电阻R2，所述三极管的集电极与第一电源正极相连，三极管发射极通过电阻R2连接第二传感器的引脚3，所述电阻R1与开关电路并联，三极管基极连接所述控制器的输出端，用于接收所述控制器发出的输入脉冲，以通断所述开关电路；所述第二传感器的引脚4接第一电源正极，所述第二传感器的引脚2通过第三电阻RL接地，并与所述第二传感器的输出端VRL相连，所述控制器根据输入的采样电压Ut的大小调整其输出的输入脉冲的占空比以确保采样电压Ut恒定，从而控制加热器Rh的发热量而让所述第一传感器和第二传感器保持恒温，而消除温度对第一传感器和第二传感器的影响。
35.如权利要求34所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述第二传感器处于320℃的恒温，所述第一传感器处于35℃的恒温。
36.如权利要求32所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器根据湿度信号对以第一浓度信号C1和第二浓度信号C2进行湿度补偿的具体步骤是：
首先确保实验环境的温度和被测气体的浓度均相同，采用加湿设备将实验环境的相对湿度从低到高逐步缓慢增加，在不同的湿度条件下对被测气体进行连续检测，获取第一传感器及第二传感器输出的多组浓度信号；
根据获取的多组浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)进行拟合得到湿度RH和浓度信号(即第一浓度信号C1和第二浓度信号C2)之间的关系式，进而得到浓度变化量与湿度变化量之间的干扰系数k7；
实际检测时，将当前被测环境湿度条件下浓度信号C1及C2转换为湿度为50％条件下的浓度数据，得到进行湿度补偿后的第一浓度信号C1t＝C1-k7*(RH-50)，第二浓度信号C2t＝C2-k7*(RH-50)。
37.如权利要求34所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述温湿度传感器与第一传感器和第二传感器之间间隔一定的距离。
38.如权利要求32所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器获取所述补偿后的第一浓度信号C1t，补偿后的第二浓度信号C2t，并设定第一阈值A1，并判断补偿后的第一浓度信号C1t是否小于第一阈值A1，并进一步判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变，而输出补偿后的第三浓度信号C3t，以得到甲醛浓度值。
39.如权利要求38所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器判断补偿后的第一浓度信号C1t、补偿后的第二浓度信号C2t是否突变的步骤是：
确定当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量，是否大于预设第八阈值A8；当大于所述预设第八阈值A8时，则确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前采样时刻的浓度信号相对于当前采样时刻前最新的未突变浓度信号的增量小于或等于所述预设第八阈值A8时，判断当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号是否呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量是否均大于预设的第九阈值A9；若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈逐渐增大趋势，且浓度信号增量均大于预设的第九阈值A9时，则可确认当前采样时刻的浓度信号发生突变；
若当前对应缓存的浓度信号数据中最新的多个浓度信号呈非逐渐增大趋势，所述控制器判断多个浓度信号组成第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号，当所述第一集合中最新的多个浓度信号是否均大于第一集合中对应的余下的最新的多个浓度信号时判断当前采样时刻的浓度信号发生突变。
40.如权利要求38所述的甲醛检测方法，其特征在于：判断在确认补偿后的第一浓度信号C1t小于第一阈值A1时，输出的甲醛浓度值为补偿后的第三浓度信号C3t等于当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t。
41.如权利要求38所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t未突变时，对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t；所述控制器在确认补偿后的第一浓度信号C1t大于或等于第一阈值A1时且补偿后的第一浓度信号C1t突变时，所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而输出补偿后的第三浓度信号C3t。
42.如权利要求41所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：
确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第四阈值A4；若补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第四阈值A4，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k2为第二修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第四阈值A4时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第五阈值A5；
若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第五阈值A5，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k3而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k3为第三修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第五阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6；
若当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t小于或等于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k4而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k4为第四修正系数；若确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t大于第六阈值A5时，则进一步确认当前采样时刻的补偿后的第二浓度信号C2t是否大于第六阈值A6，则根据公式补偿后的第三浓度信号C3t＝C1t*k5而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到补偿后的第三浓度信号，其中k5为第五修正系数。
43.如权利要求42所述的甲醛检测方法，其特征在于：A4<A5<A6,且k2>k3>k4>k5。
44.如权利要求41所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器对补偿后的第一浓度信号C1t进行背景干扰修正的具体步骤是：
判断当前时刻的补偿后的第一浓度信号C1t与当前时刻的补偿后的第二浓度信号C2t的比值是否大于或等于第七阈值A7；
若大于，则代表甲醛浓度C3的补偿后的第三浓度信号C3t等于当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t；
若不大于，则补偿后的第三浓度信号C3t＝C1-k6*C2而对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正得到第三浓度信号，其中k6为第五修正系数。
45.如权利要求41所述的甲醛检测方法，其特征在于：所述控制器确认引起突变的物质并对补偿后的第一浓度信号C1t进行修正的具体步骤是：
判断当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t相对于当前采样时刻前最新的未突变检测值的增量是否大于预设的第二阈值A2；若大于，则将当前采样时刻前最新的未突变补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若大于，则判断补偿后的第二浓度信号C2t是否发生突变；
若补偿后的第二浓度信号C2t未发生突变，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t；若补偿后的第二浓度信号C2t发生突变，判断补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值是否大于第三阈值A3；
若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值大于第三阈值A3，则根据公式C3＝C1-k1*C2对当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t进行修正而得到补偿后的第三浓度信号C3t，其中k1为第一修正系数；若补偿后的第一浓度信号C1t突变增量与补偿后的第二浓度信号C2t突变增量的比值不大于第三阈值A3，则将当前采样时刻的补偿后的第一浓度信号C1t确定为补偿后的第三浓度信号C3t。
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