CN114624393A - 一种抗voc干扰的甲醛检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗VOC干扰的甲醛检测方法，包括以下步骤：组装好带有辅助传感器和甲醛传感器的检测器；进行室内实地甲醛气体检测:①开机预热，加热至检测温度后保持恒温预热3至4分钟；②开始检测，采用泵吸式收集室内气体与传感器组列充分接触反应；③计算气体中甲醛综合甲醛浓度值，实地环境校准确定辅助传感器和甲醛传感器的各自权重，并计算出最终甲醛浓度。采用本方法更能实时的精确的测出室内甲醛浓度。
Description
技术领域
本发明涉及环境测试检测方法，具体涉及一种抗VOC干扰的甲醛检测方法。
背景技术
目前市场上传统的甲醛检测器在使用时都会受到环境中VOC干扰，导致检测数据与实际浓度误差较大；室内环境中存在过多VOC等干扰气体，这些干扰气体会影响甲醛检测器的最终检测结果。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种可精确测量室内环境中甲醛含量的抗VOC干扰的甲醛检测方法。
本发明的一种抗VOC干扰的甲醛检测方法，包括以下步骤：
第一步，连接抗VOC干扰甲醛检测器，所述的抗VOC干扰甲醛检测器包括检测器壳体，在所述的检测器壳体内固定有气室保温外壳，在传感器气室保温外壳内安装有传感器气室，所述的传感器气室内上部含有两个凹槽，一个凹槽内镶嵌有测量VOC用的辅助传感器，辅助传感器通过顶针插接在辅助传感器顶盖上，辅助传感器顶盖通过螺丝固定在装有辅助传感器凹槽的顶壁上；另一个凹槽内镶嵌有甲醛传感器，甲醛传感器通过顶针插接在甲醛传感器顶盖上，甲醛传感器顶盖通过螺丝固定在装有甲醛传感器凹槽的顶壁上，所述的甲醛传感器的导线穿过甲醛传感器顶盖并且辅助传感器的导线穿过辅助传感器顶盖分别与可编程控制器相连；
在所述的两个凹槽上分别开设有通气孔，所述的传感器气室的下部沿水平方向开有通气道，通气道与两通气孔连通，所述的检测器壳体设有检测器进气口、检测器出气口，检测器进气口通过穿过传感器气室保温外壳的进气管与通气道的进气口相连，通气道的出气口通过穿过传感器气室保温外壳的出气管与气泵的进气口相连；所述气泵的出气口通过输气管与检测器出气口相连，所述的气泵与可编程控制器电性连接，电源模块和可编程控制器分别安装在检测器壳体内，所述的电源模块与可编程控制器相连以给可编程控制器供电；
第二步，进行气体中甲醛检测，包括以下步骤：
步骤101，开机预热：可编程控制器接收命令控制温度控制器控制加热片加热至检测温度后，预热3-4分钟；
步骤102，开始检测：可编程控制器控制气泵开启，气体从检测器进气口抽入传感器气室内，与辅助传感器和甲醛传感器充分接触，反应后气体从检测器出气口排出；
第三步，计算气体中甲醛综合甲醛浓度值：可编程控制器分别读取辅助传感器和甲醛传感器的输出值，然后代入公式C＝a*C辅助+b*C甲醛计算得到气体中的甲醛含量，式中C代表气体中综合甲醛浓度值，C辅助代表辅助传感器输出的甲醛浓度测量值，C甲醛代表甲醛传感器4输出的甲醛浓度测量值，a代表辅助传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子，b代表甲醛传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子；
所述的a、b的计算方法如下：
通过辅助传感器、甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定室内两个不同房间的综合甲醛浓度值，分别记为C辅助、C甲醛、C国标，设a为辅助传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，b为甲醛传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，则C国标＝a*C辅助+b*C甲醛；将C辅助、C甲醛、C国标的数据结果代入公式C国标＝a*C辅助+b*C甲醛中联立求解，得到a、b；
第四步、检测结束：可编程控制器控制气泵关闭，也控制温度控制器向加热片输出停止加热信号。
本发明的有益之处在于：可精确测量室内环境中甲醛含量。
附图说明
图1为本发明采用的抗VOC干扰甲醛检测器的结构示意图；
图2为图1所示的检测器中的反应模块的剖面图；
图3为本发明的电气连接图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。
如附图所示的本发明的抗VOC干扰的甲醛检测方法，包括以下步骤：
第一步，连接抗VOC干扰甲醛检测器，所述的抗VOC干扰甲醛检测器包括检测器壳体1，在所述的检测器壳体1内固定有传感器气室保温外壳11，传感器气室保温外壳11包括夹壁，所述的夹壁内安装有铝箔橡塑板保温棉10或纳米气凝胶。在所述的传感器气室保温外壳11内安装有一个传感器气室16，传感器气室16为传感器提供气体检测环境，采用不锈钢材质，是为了防止污染气体吸附，导热优良，减小检测误差；在传感器气室保温外壳内安装有传感器气室16，所述的传感器气室16内上部含有两个凹槽，一个凹槽内镶嵌有测量VOC用的辅助传感器8，辅助传感器8通过顶针插接在辅助传感器顶盖9上，辅助传感器顶盖9通过螺丝固定在装有辅助传感器8凹槽的顶壁上；另一个凹槽内镶嵌有甲醛传感器4，甲醛传感器4通过顶针插接在甲醛传感器顶盖5上，甲醛传感器顶盖5通过螺丝固定在装有甲醛传感器4凹槽的顶壁上；优选的甲醛传感器4为达特甲醛传感器，辅助传感器8可以采用PID-AH传感器或者VOCs3301模块传感器；所述的甲醛传感器4的导线以及辅助传感器8的导线分别与可编程控制器14相连。
在所述的两个凹槽上分别开设有通气孔，所述的传感器气室16的下部沿水平方向开有通气道，通气道与两通气孔连通，所述的检测器壳体1设有检测器进气口2、检测器出气口3，检测器进气口2通过穿过传感器气室保温外壳11的进气管与通气道的进气口17相连，通气道的出气口18通过气管穿过传感器气室保温外壳的出气管与气泵的进气口相连。
所述气泵的出气口通过输气管与检测器出气口相连，气泵12可以选用Thomas50027系列气泵，用于将空气抽入传感器气室中进行检测。所述的气泵与可编程控制器电性连接。
在所述传感器气室16的侧壁上固定有加热片6，作为本发明的一种实施方式加热片6为双面可粘贴的圆形加热片。温度传感器7固定在传感器气室16外壁上；温度传感器7和加热片6分别通过导线与安装在壳体内的温度控制器19电性连接。所选择温度传感器7可以为思米K型温度传感器螺丝安装型，加热片6可以为φ23mm圆形氧化铝3.7V1.5W。
电源模块15和可编程控制器14分别安装在检测器壳体1内，电源模块15具有变压和电路保护功能；可实现将220V交流电压转化为检测仪所需要的24V直流电压功能；作为本发明的一种实施方式，电源模块15可以包括松下NCR18650B 3400mAh锂电池和电池控制模组。所述的电源模块15与可编程控制器14相连也给可编程控制器14供电。
第二步，进行气体中甲醛检测，包括以下步骤：
步骤101，开机预热：可编程控制器14接收命令控制温度控制器19控制加热片6加热至检测温度34℃-36℃(通常可以设定为34℃、35℃、36℃)后，预热3-4分钟，如预热3分钟、3.5分钟、4分钟；
步骤102，开始检测：可编程控制器14控制气泵12开启，气体从检测器进气口2抽入传感器气室内，与辅助传感器8和甲醛传感器4充分接触，反应后气体从检测器出气口3排出；
第三步，计算气体中甲醛综合甲醛浓度值：可编程控制器14分别读取辅助传感器8和甲醛传感器4的输出值，然后代入公式C＝a*C辅助+b*C甲醛计算得到气体中的甲醛含量，式中C代表气体中综合甲醛浓度值，C辅助代表辅助传感器8输出的甲醛浓度测量值，C甲醛代表甲醛传感器4输出的甲醛浓度测量值，a代表辅助传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子，b代表甲醛传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子；
所述的a、b的计算方法如下：
通过辅助传感器、甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定室内两个不同房间的综合甲醛浓度值，分别记为C辅助、C甲醛、C国标。设a为辅助传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，b为甲醛传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，则C国标＝a*C辅助+b*C甲醛；将C辅助、C甲醛、C国标的数据结果代入公式C国标＝a*C辅助+b*C甲醛中联立求解，得到a、b；
第四步、检测结束：可编程控制器14控制气泵12关闭，也控制温度控制器19向加热片6输出停止加热信号。
实施例1
VOC对达特甲醛传感器4检测干扰；
1、PID-AH传感器对甲醛的响应
利用甲醛发生器发生0.2mg/m3、0.4mg/m3、0.6mg/m3三种浓度的甲醛气体，分别编号甲醛1、甲醛2、甲醛3，利用PID-AH传感器8测定三种甲醛气体，读取甲醛浓度值；表1为PID-AH传感器8对三种不同浓度甲醛气体的响应情况，从表1中可以看出PID-AH传感器8对甲醛气体响应很小。
2、环境验证
通过PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定室内两个不同环境的综合甲醛浓度值，表2为PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T18204.2—2014方法测定的甲醛浓度值，分别记为CPID、C达特、C国标。设a为PID-AH传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，b为达特甲醛传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，则C国标＝a*CPID+b*C达特；将表2中的数据结果代入公式中，得到
0.095＝0.008a+0.13b
0.14＝0.009a+0.0.175b
计算得出：a＝-6.8478、b＝1.1522，即得甲醛浓度值C＝-6.8478CPID+1.1522C达特。
再通过PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定其他两个环境的综合甲醛浓度值，用以验证方程的准确性；表3为PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法测定的甲醛浓度值，将CPID、C达特代入方程C＝-6.8478CPID+1.1522C达特中，计算得到甲醛浓度值C分别为0.1954、0.0511，与实际国标法测定结果C国标误差分别为0.0136、0.0039，符合国家标准《JJG 1022-2016甲醛气体检测仪检定规程》。
表1 PID-AH传感器8对三种1气体的响应情况
| 传感器类型 | 甲醛1(mg/m<sup>3</sup>) | 甲醛2(mg/m<sup>3</sup>) | 甲醛3(mg/m<sup>3</sup>) |
| PID-AH传感器 | 0.01 | 0.015 | 0.018 |
表2 PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标法对室内环境的测定结果
| 测定类型 | 测定1(mg/m<sup>3</sup>) | 测定2(mg/m<sup>3</sup>) |
| PID-AH | 0.008 | 0.009 |
| 达特甲醛传感器 | 0.13 | 0.175 |
| 国标甲醛测定 | 0.095 | 0.14 |
表3 PID-AH传感器、达特甲醛传感器以及国标法对室内环境的测定结果
| 测定类型 | 测定1(mg/m<sup>3</sup>) | 测定2(mg/m<sup>3</sup>) |
| PID-AH | 0.011 | 0.006 |
| 达特甲醛传感器 | 0.235 | 0.08 |
| 国标甲醛测定 | 0.209 | 0.055 |
实施例2
VOC对达特甲醛传感器4检测干扰；
1、金属氧化物传感器对甲醛的响应
利用甲醛发生器发生0.2mg/m3、0.4mg/m3、0.6mg/m3三种浓度的甲醛气体，分别编号甲醛1、甲醛2、甲醛3，利用金属氧化物传感器8测定三种甲醛气体，读取甲醛浓度值；表4为金属氧化物传感器8对三种不同浓度甲醛气体的响应情况，从表4中可以看出金属氧化物传感器8对甲醛气体响应比较大。
2、环境验证
通过金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定室内两个不同环境的综合甲醛浓度值，表5为金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法测定的甲醛浓度值，分别记为C金属氧化物、C达特、C国标。设a为金属氧化物传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，b为达特甲醛传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，则C国标＝a*C金属氧化物+b*C达特；将表5中的数据结果代入公式中，得到
0.08＝0.05a+0.11b
0.12＝0.078a+0.0.118b
计算得出：a＝1.6009、b＝-0.5714，即得甲醛浓度值C＝1.6009C金属氧化物-0.5714C达特。
再通过金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定其他两个环境的综合甲醛浓度值，用以验证方程的准确性；表6为金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法测定的甲醛浓度值，将C金属氧化物、C达特代入方程C＝1.6009C金属氧化物-0.5714C达特中，计算得到甲醛浓度值C分别为0.0400、0.0366，与实际国标法测定结果C国标误差分别为0.2204、0.0834，不符合国家标准《JJG 1022-2016甲醛气体检测仪检定规程》。
表4金属氧化物传感器8对三种1气体的响应情况
| 传感器类型 | 甲醛1(mg/m<sup>3</sup>) | 甲醛2(mg/m<sup>3</sup>) | 甲醛3(mg/m<sup>3</sup>) |
| PID-AH传感器 | 0.1 | 0.25 | 0.45 |
表5金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标法对室内环境的测定结果
| 测定类型 | 测定1(mg/m3) | 测定2(mg/m3) |
| PID-AH | 0.05 | 0.078 |
| 达特甲醛传感器 | 0.11 | 0.18 |
| 国标甲醛测定 | 0.08 | 0.12 |
表6金属氧化物传感器、达特甲醛传感器以及国标法对室内环境的测定结果
| 测定类型 | 测定1(mg/m3) | 测定2(mg/m3) |
| PID-AH | 0.13 | 0.08 |
| 达特甲醛传感器 | 0.295 | 0.16 |
| 国标甲醛测定 | 0.26 | 0.12 |
综上实施例1、2数据说明了，辅助传感器选择PID-AH传感器8是能够对达特甲醛传感器4检测室内甲醛时，达到了排除室内气体中VOC带来的干扰，提高甲醛检测值的精确度；通过抗VOC干扰甲醛检测器检测室内甲醛值，室内甲醛等于达特甲醛传感器4测定值与PID-AH传感器8测定值并通过传感器对综合甲醛浓度值的影响因子计算所得。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，连接抗VOC干扰甲醛检测器，所述的抗VOC干扰甲醛检测器包括检测器壳体(1)，在所述的检测器壳体内固定有气室保温外壳(11)，在传感器气室保温外壳内安装有传感器气室(16)，所述的传感器气室内上部含有两个凹槽，一个凹槽内镶嵌有测量VOC用的辅助传感器(8)，辅助传感器通过顶针插接在辅助传感器顶盖(9)上，辅助传感器顶盖通过螺丝固定在装有辅助传感器凹槽的顶壁上；另一个凹槽内镶嵌有甲醛传感器(4)，甲醛传感器通过顶针插接在甲醛传感器顶盖(5)上，甲醛传感器顶盖通过螺丝固定在装有甲醛传感器凹槽的顶壁上，所述的甲醛传感器的导线穿过甲醛传感器顶盖并且辅助传感器的导线穿过辅助传感器顶盖(9)分别与可编程控制器相连；
在所述的两个凹槽上分别开设有通气孔，所述的传感器气室的下部沿水平方向开有通气道，通气道与两通气孔连通，所述的检测器壳体(1)设有检测器进气口(2)、检测器出气口(3)，检测器进气口通过穿过传感器气室保温外壳(11)的进气管与通气道的进气口(17)相连，通气道的出气口(18)通过穿过传感器气室保温外壳的出气管与气泵的进气口相连；所述气泵的出气口通过输气管与检测器出气口相连，所述的气泵与可编程控制器电性连接，电源模块和可编程控制器分别安装在检测器壳体内，所述的电源模块与可编程控制器相连以给可编程控制器供电；
第二步，进行气体中甲醛检测，包括以下步骤：
步骤101，开机预热：可编程控制器接收命令控制温度控制器控制加热片加热至检测温度后，预热3-4分钟；
步骤102，开始检测：可编程控制器控制气泵开启，气体从检测器进气口抽入传感器气室内，与辅助传感器和甲醛传感器充分接触，反应后气体从检测器出气口排出；
第三步，计算气体中甲醛综合甲醛浓度值：可编程控制器分别读取辅助传感器和甲醛传感器的输出值，然后代入公式C＝a*C辅助+b*C甲醛计算得到气体中的甲醛含量，式中C代表气体中综合甲醛浓度值，C辅助代表辅助传感器输出的甲醛浓度测量值，C甲醛代表甲醛传感器4输出的甲醛浓度测量值，a代表辅助传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子，b代表甲醛传感器对气体中综合甲醛浓度值的影响因子；
所述的a、b的计算方法如下：
通过辅助传感器、甲醛传感器以及国标GB/T 18204.2—2014方法分别测定室内两个不同房间的综合甲醛浓度值，分别记为C辅助、C甲醛、C国标，设a为辅助传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，b为甲醛传感器对综合甲醛浓度值的影响因子，则C国标＝a*C辅助+b*C甲醛；将C辅助、C甲醛、C国标的数据结果代入公式C国标＝a*C辅助+b*C甲醛中联立求解，得到a、b；
第四步、检测结束：可编程控制器控制气泵关闭，也控制温度控制器向加热片输出停止加热信号。
2.根据权利要求1所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：在所述传感器气室的侧壁上固定有加热片(6)，温度传感器(7)固定在传感器气室外壁上；温度传感器和加热片分别通过导线与安装在壳体内的温度控制器(19)电性连接，所述的温度控制器通过控制线与可编程控制器相连。
3.根据权利要求1或者2所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：气室保温外壳包括夹壁，在所述的夹壁内安装有铝箔橡塑板保温棉或纳米气凝胶。
4.根据权利要求3所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：所述的甲醛传感器采用达特甲醛传感器。
5.根据权利要求4所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：所述的辅助传感器采用PID-AH传感器或者VOCs3301模块传感器。
6.根据权利要求5所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：所述的加热片为双面可粘贴的圆形加热片。
7.根据权利要求6所述的抗VOC干扰的甲醛检测方法，其特征在于：所述的传感器气室采用不锈钢材质。
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|---|---|---|---|
| CN202210174734.6A CN114624393A (zh) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | 一种抗voc干扰的甲醛检测方法 |
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