CN109682803B - 一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，包括底座、反应器、顶板、控制器、显色机构、反应机构和两个支撑机构，反应机构包括气泵、输气管、喷管、驱动组件、两个搅拌板和若干喷头，支撑机构包括升降组件、升降板和支柱，升降组件包括平移单元、移动块、固定块、伸缩架、滑块和滑轨，该基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置通过反应机构搅动反应液，加速酚试剂与喷头喷出的气泡中的甲醛的接触，便于快速反应后，显色机构滴入显色剂，方便人们通过颜色深浅快速了解甲醛含量，不仅如此，通过升降机构方便人们安放或取出反应器，便于向反应器内添加酚试剂或进行清洗，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备领域，特别涉及一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置。
背景技术
酚试剂分光光度法甲醛检测装置是利用甲醛检测试剂检测空气中甲醛含量浓度的装置，其主要工作原理是，空气中的甲醛与酚试剂反应生产嗪，嗪在酸性溶液中被高铁粒子氧化生产蓝绿色化合物，而后根据颜色深浅，比色定量，相比于其他分光光度法，由于亚硫酸根离子、亚硝酸根离子共存时干扰稳定，因此酚试剂分光光度法具有灵敏度高的特点。
但是现有的酚试剂分光光度法甲醛检测装置在使用过程中，操作繁琐，在使用时需要将试剂倒溶入蒸馏水中，依靠自然空气的流动，吸收空气中的甲醛，等候约30分钟后，再加入显色剂，等候约10分钟后溶液才能查看溶液颜色，获得检测结果，从而使得现有的酚试剂分光光度法甲醛检测装置检测效率低下，人们无法快速获取空气中的甲醛含量，进而降低了现有的检测装置的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，包括底座、反应器、顶板、控制器、显色机构、反应机构和两个支撑机构，所述反应器设置在底座的上方，两个支撑机构分别位于反应器的两侧，所述支撑机构与顶板传动连接，所述反应机构设置在顶板的下方，所述显色机构设置在顶板的上方，所述控制器固定在顶板的上方，所述控制器与PLC电连接；
所述反应机构包括气泵、输气管、喷管、驱动组件、两个搅拌板和若干喷头，所述气泵固定在输气管的顶端，所述气泵与PLC电连接，所述输气管的底端与喷管的中心处连通，所述喷头均匀分布在喷管的上方，所述喷头与喷管连通，两个搅拌板分别位于输气管的两端，所述驱动组件与输气管传动连接；
所述支撑机构从下而上依次包括升降组件、升降板和支柱，所述升降组件与升降板传动连接，所述支柱的底端固定在升降板的上方，所述支柱的顶端固定在顶板的下方，所述升降组件包括平移单元、移动块、固定块、伸缩架、滑块和滑轨，所述固定块固定在底座的上方，所述平移单元与移动块传动连接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在升降板的下方，所述滑块套设在滑轨上，所述伸缩架的底端的两侧分别与固定块和移动块铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与升降板和滑块铰接。
作为优选，为了向吸收甲醛的反应溶液中添加显色液，所述显色机构包括第一电机、第一齿轮、齿条、密封板、显色箱和显色管，所述显色箱和第一电机均固定在顶板的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述齿条位于第一齿轮的上方，所述齿条与第一齿轮啮合，所述密封板的外周与显色箱的内壁密封连接，所述密封板与齿条固定连接，所述显色管的一端固定在显色箱的远离第一电机的一端的上方，所述显色管的另一端设置在顶板的下方，所述显色管与显色箱连通。
作为优选，为了便于向显色箱内添加显色液，所述显色箱的上方设有注液管，所述注液管的顶端设有密封块。
作为优选，为了精确控制添加的显色液用量，所述显色箱内的靠近第一电机的一端的内壁上设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了驱动输气管转动，所述驱动组件包括第二电机、第二齿轮和第三齿轮，所述第二电机固定在顶板的下方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第二齿轮传动连接，所述第三齿轮套设在输气管上，所述第二齿轮与第三齿轮啮合。
作为优选，为了辅助支撑输气管，所述驱动组件还包括支撑单元，所述支撑单元包括支撑环、两个支撑架和两个夹板，所述支撑环套设在输气管上，两个支撑架分别位于支撑环的两侧，两个夹板分别位于支撑环的上方和下方，所述支撑环通过支撑架与顶板固定连接，所述夹板与输气管固定连接。
作为优选，为了驱动移动块进行平移，所述平移单元包括第三电机、第一连杆和第二连杆，所述第三电机固定在底座的上方，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与移动块铰接。
作为优选，为了固定移动块的移动方向，所述平移单元还包括滑杆，所述滑杆固定在第三电机和固定块之间，所述移动块套设在滑杆上。
作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。
作为优选，为了加速反应，所述搅拌板上设有若干通孔。
本发明的有益效果是，该基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置通过反应机构搅动反应液，加速酚试剂与喷头喷出的气泡中的甲醛的接触，便于快速反应后，显色机构滴入显色剂，方便人们通过颜色深浅快速了解甲醛含量，与现有的反应机构相比，该反应机构能快速促进酚试剂对甲醛的吸收反应，提高检测效率，不仅如此，通过升降机构方便人们安放或取出反应器，便于向反应器内添加酚试剂或进行清洗，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置的结构示意图；
图2是本发明的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置的显色机构的结构示意图；
图3是本发明的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置的驱动组件的结构示意图；
图4是本发明的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置的支撑机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.反应器，3.顶板，4.控制器，5.气泵，6.输气管，7.喷管，8.搅拌板，9.喷头，10.升降板，11.支柱，12.移动块，13.固定块，14.伸缩架，15.滑块，16.滑轨，17.第一电机，18.第一齿轮，19.齿条，20.密封板，21.显色箱，22.显色管，23.注液管，24.距离传感器，25.第二电机，26.第二齿轮，27.第三齿轮，28.支撑环，29.支撑架，30.夹板，31.第三电机，32.第一连杆，33.第二连杆，34.滑杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，包括底座1、反应器2、顶板3、控制器4、显色机构、反应机构和两个支撑机构，所述反应器2设置在底座1的上方，两个支撑机构分别位于反应器2的两侧，所述支撑机构与顶板3传动连接，所述反应机构设置在顶板3的下方，所述显色机构设置在顶板3的上方，所述控制器4固定在顶板3的上方，所述控制器4与PLC电连接；
所述反应机构包括气泵5、输气管6、喷管7、驱动组件、两个搅拌板8和若干喷头9，所述气泵5固定在输气管6的顶端，所述气泵5与PLC电连接，所述输气管6的底端与喷管7的中心处连通，所述喷头9均匀分布在喷管7的上方，所述喷头9与喷管7连通，两个搅拌板8分别位于输气管6的两端，所述驱动组件与输气管6传动连接；
该检测装置使用时，在反应器2内倒入酚试剂和蒸馏水，使其混合后形成反应液，将反应器2放置在底座1的上方，而后通过控制器4操作设备运行，由支撑机构带动顶板3向下移动，使得反应机构的下部分伸入反应器2内，而后PLC控制气泵5启动，引入外部空气，空气中的甲醛通过输气管6进入喷管7中，再从喷头9喷出，气泡在反应液中向上漂浮，同时反应液内溶液的酚试剂吸收气泡内的甲醛并与之反应，形成嗪，为了加速反应，PLC控制驱动组件启动，带动输气管6转动，使得输气管6的两侧的搅拌板8转动，加速反应液流动，从而增大反应液中的酚试剂与甲醛的接触几率，便于提高反应速率，同时喷管7随着输气管6的转动而转动，使得气泡从反应器2底部的各处向上流动，便于与反应液充分接触，而后由显色机构向吸收甲醛的反应液中滴入定量的显色液，嗪在显色液的作用下，使得反应液呈蓝绿色，通过与比色卡进行比对，从而方便用户快速了解空气中的甲醛含量。检测完成后，支撑机构带动顶板3向上移动，使得反应机构脱离反应器2，而后可将反应器2取下进行清洗。
如图4所示，所述支撑机构从下而上依次包括升降组件、升降板10和支柱11，所述升降组件与升降板10传动连接，所述支柱11的底端固定在升降板10的上方，所述支柱11的顶端固定在顶板3的下方，所述升降组件包括平移单元、移动块12、固定块13、伸缩架14、滑块15和滑轨16，所述固定块13固定在底座1的上方，所述平移单元与移动块12传动连接，所述滑轨16的形状为U形，所述滑轨16的两端固定在升降板10的下方，所述滑块15套设在滑轨16上，所述伸缩架14的底端的两侧分别与固定块13和移动块12铰接，所述伸缩架14的顶端的两侧分别与升降板10和滑块15铰接。
支撑机构运行时，PLC控制升降组件中的平移单元运行，带动移动块12进行水平方向的移动，从而改变了移动块12与固定块13之间的距离，使得伸缩架14进行伸缩，伸缩架14的顶端，滑环在滑轨16上滑动，随着伸缩架14的长度的变化，升降板10进行升降移动，进而通过支柱11带动顶板3进行升降。顶板3向上移动时，可方便放置反应器2或将反应器2从底座1上取下进行清洗，顶板3向下移动时，反应机构伸入反应器2内，可加速反应液对甲醛的吸收反应。
如图2所示，所述显色机构包括第一电机17、第一齿轮18、齿条19、密封板20、显色箱21和显色管22，所述显色箱21和第一电机17均固定在顶板3的上方，所述第一电机17与PLC电连接，所述第一电机17与第一齿轮18传动连接，所述齿条19位于第一齿轮18的上方，所述齿条19与第一齿轮18啮合，所述密封板20的外周与显色箱21的内壁密封连接，所述密封板20与齿条19固定连接，所述显色管22的一端固定在显色箱21的远离第一电机17的一端的上方，所述显色管22的另一端设置在顶板3的下方，所述显色管22与显色箱21连通。
PLC控制第一电机17启动，带动第一齿轮18转动，第一齿轮18作用在上方的与之啮合的齿条19上，使得齿条19向显色箱21的内部移动，进而带动密封板20向显色箱21内的底部靠近移动，挤压显色箱21内的显色液，并通过显色管22将显色液挤出，落在吸收甲醛的反应液上，使反应液显色，方便人们了解甲醛浓度。
作为优选，为了便于向显色箱21内添加显色液，所述显色箱21的上方设有注液管23，所述注液管23的顶端设有密封块。打开密封块，可向显色箱21内补充显色液，而后将密封块塞入注液管23，使得密封板20进行移动时，将显色液从显色管22排出。
作为优选，为了精确控制添加的显色液用量，所述显色箱21内的靠近第一电机17的一端的内壁上设有距离传感器24，所述距离传感器24与PLC电连接。
利用距离传感器24检测其与密封板20的距离，并将距离数据反馈给PLC，在向反应器2内添加显色液时，PLC检测距离数据的变化，通过控制距离数据的变化，精确控制密封板20的移动距离，便于向反应器2内添加定量的显色液。
如图3所示，所述驱动组件包括第二电机25、第二齿轮26和第三齿轮27，所述第二电机25固定在顶板3的下方，所述第二电机25与PLC电连接，所述第二电机25与第二齿轮26传动连接，所述第三齿轮27套设在输气管6上，所述第二齿轮26与第三齿轮27啮合。
PLC控制第二电机25启动，带动第二齿轮26旋转，第二齿轮26作用在与之啮合的第三齿轮27上，使得第三齿轮27转动，进而带动输气管6转动。
作为优选，为了辅助支撑输气管6，所述驱动组件还包括支撑单元，所述支撑单元包括支撑环28、两个支撑架29和两个夹板30，所述支撑环28套设在输气管6上，两个支撑架29分别位于支撑环28的两侧，两个夹板30分别位于支撑环28的上方和下方，所述支撑环28通过支撑架29与顶板3固定连接，所述夹板30与输气管6固定连接。
通过支撑架29将支撑环28固定在顶板3的下方，支撑环28套设在输气管6上，从而固定了输气管6的旋转轴线，利用两个夹板30限制了支撑环28与输气管6的相对位置，避免输气管6沿着支撑环28上下滑动，从而辅助支撑输气管6平稳转动。
如图4所示，所述平移单元包括第三电机31、第一连杆32和第二连杆33，所述第三电机31固定在底座1的上方，所述第三电机31与PLC电连接，所述第三电机31与第一连杆32传动连接，所述第一连杆32通过第二连杆33与移动块12铰接。
PLC控制第三电机31启动，带动第一连杆32转动，第一连杆32通过第二连杆33作用在移动块12上，使得移动块12发生移动，改变移动块12与固定块13之间的距离，促使伸缩架14进行伸缩。
作为优选，为了固定移动块12的移动方向，所述平移单元还包括滑杆34，所述滑杆34固定在第三电机31和固定块13之间，所述移动块12套设在滑杆34上。利用第三电机31和固定块13固定了滑杆34的位置，当第二连杆33作用在移动块12上时，移动块12沿着滑杆34的轴线进行平移，从而固定了移动块12的移动方向。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机31的驱动力，所述第三电机31为直流伺服电机。
作为优选，为了加速反应，所述搅拌板8上设有若干通孔。搅拌板8在转动的过程中，通过通孔方便搅拌板8的两侧形成错流，加速酚试剂与甲醛的接触反应。
该甲醛检测装置在利用酚试剂风光光度法进行检测时，通过驱动组件带动输气管6转动，使得搅拌板8转动，搅动反应液，从而加速喷头9喷出的气泡中的甲醛与反应液的接触，从而加速两者之间的反应，而后显色机构向反应器2内滴入显色液，通过颜色变化方便人们快速了解空气中的甲醛含量，在检测完毕后，通过升降组件带动顶板3向上移动，方便人们取出反应器2进行清洗。
与现有技术相比，该基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置通过反应机构搅动反应液，加速酚试剂与喷头9喷出的气泡中的甲醛的接触，便于快速反应后，显色机构滴入显色剂，方便人们通过颜色深浅快速了解甲醛含量，与现有的反应机构相比，该反应机构能快速促进酚试剂对甲醛的吸收反应，提高检测效率，不仅如此，通过升降机构方便人们安放或取出反应器2，便于向反应器2内添加酚试剂或进行清洗，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，包括底座(1)、反应器(2)、顶板(3)、控制器(4)、显色机构、反应机构和两个支撑机构，所述反应器(2)设置在底座(1)的上方，两个支撑机构分别位于反应器(2)的两侧，所述支撑机构与顶板(3)传动连接，所述反应机构设置在顶板(3)的下方，所述显色机构设置在顶板(3)的上方，所述控制器(4)固定在顶板(3)的上方，所述控制器(4)与PLC电连接；
所述反应机构包括气泵(5)、输气管(6)、喷管(7)、驱动组件、两个搅拌板(8)和若干喷头(9)，所述气泵(5)固定在输气管(6)的顶端，所述气泵(5)与PLC电连接，所述输气管(6)的底端与喷管(7)的中心处连通，所述喷头(9)均匀分布在喷管(7)的上方，所述喷头(9)与喷管(7)连通，两个搅拌板(8)分别位于输气管(6)的两端，所述驱动组件与输气管(6)传动连接；
所述支撑机构从下而上依次包括升降组件、升降板(10)和支柱(11)，所述升降组件与升降板(10)传动连接，所述支柱(11)的底端固定在升降板(10)的上方，所述支柱(11)的顶端固定在顶板(3)的下方，所述升降组件包括平移单元、移动块(12)、固定块(13)、伸缩架(14)、滑块(15)和滑轨(16)，所述固定块(13)固定在底座(1)的上方，所述平移单元与移动块(12)传动连接，所述滑轨(16)的形状为U形，所述滑轨(16)的两端固定在升降板(10)的下方，所述滑块(15)套设在滑轨(16)上，所述伸缩架(14)的底端的两侧分别与固定块(13)和移动块(12)铰接，所述伸缩架(14)的顶端的两侧分别与升降板(10)和滑块(15)铰接。
2.如权利要求1所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述显色机构包括第一电机(17)、第一齿轮(18)、齿条(19)、密封板(20)、显色箱(21)和显色管(22)，所述显色箱(21)和第一电机(17)均固定在顶板(3)的上方，所述第一电机(17)与PLC电连接，所述第一电机(17)与第一齿轮(18)传动连接，所述齿条(19)位于第一齿轮(18)的上方，所述齿条(19)与第一齿轮(18)啮合，所述密封板(20)的外周与显色箱(21)的内壁密封连接，所述密封板(20)与齿条(19)固定连接，所述显色管(22)的一端固定在显色箱(21)的远离第一电机(17)的一端的上方，所述显色管(22)的另一端设置在顶板(3)的下方，所述显色管(22)与显色箱(21)连通。
3.如权利要求2所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述显色管(22)的上方设有注液管(23)，所述注液管(23)的顶端设有密封块。
4.如权利要求2所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述显色箱(21)内的靠近第一电机(17)的一端的内壁上设有距离传感器(24)，所述距离传感器(24)与PLC电连接。
5.如权利要求1所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括第二电机(25)、第二齿轮(26)和第三齿轮(27)，所述第二电机(25)固定在顶板(3)的下方，所述第二电机(25)与PLC电连接，所述第二电机(25)与第二齿轮(26)传动连接，所述第三齿轮(27)套设在输气管(6)上，所述第二齿轮(26)与第三齿轮(27)啮合。
6.如权利要求1所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述驱动组件还包括支撑单元，所述支撑单元包括支撑环(28)、两个支撑架(29)和两个夹板(30)，所述支撑环(28)套设在输气管(6)上，两个支撑架(29)分别位于支撑环(28)的两侧，两个夹板(30)分别位于支撑环(28)的上方和下方，所述支撑环(28)通过支撑架(29)与顶板(3)固定连接，所述夹板(30)与输气管(6)固定连接。
7.如权利要求1所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述平移单元包括第三电机(31)、第一连杆(32)和第二连杆(33)，所述第三电机(31)固定在底座(1)的上方，所述第三电机(31)与PLC电连接，所述第三电机(31)与第一连杆(32)传动连接，所述第一连杆(32)通过第二连杆(33)与移动块(12)铰接。
8.如权利要求7所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述平移单元还包括滑杆(34)，所述滑杆(34)固定在第三电机(31)和固定块(13)之间，所述移动块(12)套设在滑杆(34)上。
9.如权利要求7所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述第三电机(31)为直流伺服电机。
10.如权利要求1所述的基于酚试剂分光光度法的高效型甲醛检测装置，其特征在于，所述搅拌板(8)上设有若干通孔。
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