CN202330348U - 甲醛气体传感器及带有该传感器的甲醛监测处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醛气体传感器及带有该甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置。该传感器的工作电极为一种Pd-Ni/SiNWs甲醛催化电极，对电极为一种Ni/SiNWs甲醛气体传感器电极。含有上述甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置设计方案是：该甲醛监测处理装置由甲醛气体传感器、单片机、峰电流保持器和显示装置构成。本实用新型的优点是该甲醛气体传感器中的Pd-Ni/SiNWs电极对甲醛有更好的催化作用，对甲醛有低的催化开启点位和高的灵敏度。含有该甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置可以监控室内空气中甲醛浓度，并可实时处理。具有成本低，操作简单，实现容易等优点。

Description

甲醛气体传感器及带有该传感器的甲醛监测处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种甲醛气体传感器，本实用新型还涉及一种带有该传感器的甲醛监测处理装置。 

背景技术

由于甲醛具有很特殊的化学活性而且价格又便宜，因而曾经被大量地应用于室内装修。然而甲醛毕竟也是一种有毒物质，长时间接触会对人体健康造成较大的危害。因此，近年来消费者开始对室内装修材料中的甲醛含量十分关注，国家环保部门也对室内建筑、装修装饰材料中的甲醛含量做了严格的限定。人们为了满足日益增强的环保要求，目前迫切需要一些室内装修材料中甲醛释放量的检测设备，尤其是一些不仅能够精确地检测出室内的甲醛气体浓度，同时还能及时地将这些甲醛气体分解清除的专用设备，而目前具有这种功能的设备还十分少见。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种甲醛气体传感器，该甲醛气体传感器对于甲醛气体具有极高的灵敏度。本实用新型的另一个发明目的还在于提供一种带有该甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置。该甲醛监测处理装置对于室内甲醛气体具有良好的实时监测和净化处理功能。 

本实用新型甲醛气体传感器的设计方案是：该传感器的工作电极为Pd-Ni/SiNWs甲醛催化电极，固定在传感器壳体内中部，对电极为Ni/SiNWs甲醛气体传感器电极，固定在传感器壳体内底部，工作电极和对电极分别通过导线与传感器壳体底部对应的管角连接，工作电极和对电极之间充有电解液，工作电极上方的壳内空间通过透气膜、过滤器与传感器壳体顶部的透气孔连接。 

上述的“Pd-Ni/SiNWs甲醛催化电极”的文字表述为钯-镍/硅纳米线甲醛催化电极，“Ni/SiNWs电极”为镍/硅纳米线电极。 

本实用新型带有上述甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置设计方案是：该甲醛监测处理装置由顺次电连接的甲醛气体传感器、STC12C5410AD单片机、PKD01峰电流保持器和LCD1602显示装置构成。 

本实用新型的优点是该甲醛气体传感器中的Pd-Ni/SiNWs电极对甲醛有更好的催化作用，对甲醛有低的催化开启点位（-1.1 V），高的灵敏度（7 mA mmol^-1L cm^-2），基于三倍信号噪声比（signal-to-noise-ratio=3, S/N=3）的甲醛浓度检测限为10 μmol L^-1。本实用新型可以监控室内空气中甲醛浓度，并可实时处理。具有成本低，操作简单，实现容易等优点。本实用新型为黑龙江省自然科学基金项目，项目号：F201008；黑龙江省青年科学基金项目，项目号：QC2011C092；同时还归属于齐齐哈尔大学青年教师科研启动项目，项目号：2010k-Z02；齐齐哈尔市科学技术计划项目，项目号：GYGG2010-03-1。 

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型加以详细说明。 

图1为本实用新型实施例的结构示意图。 

图2为实施例2的结构示意图。 

图中标号： 

1、甲醛气体传感器  2、工作电极  3、对电极  4、传感器壳体 

5、管角  6、电解液   7、透气膜   8、过滤器   9、透气孔

10、单片机11、峰电流保持器  12、显示装置。

具体实施方式

例1  

如图1所示，该甲醛气体传感器1的工作电极2为一种Pd-Ni/SiNWs甲醛催化电极，固定在传感器壳体4内中部，对电极3为一种Ni/SiNWs甲醛气体传感器电极，固定在传感器壳体4内底部，工作电极2和对电极3分别通过导线与传感器壳体4底部对应的管角5连接，工作电极2和对电极3之间充有电解液6，工作电极2上方的壳内空间通过透气膜7、过滤器8与传感器壳体4顶部的透气孔9连接。

例2 

如图2所示，带有甲醛气体传感器的甲醛监测与实时处理装置由顺次电连接的甲醛气体传感器1、STC12C5410AD单片机10、PKD01峰电流保持器11和LCD1602显示装置12构成。

上述设计是利用STC12C5410AD单片机控制产生三角波循环扫描电压，进而能够驱动电化学型甲醛传感器工作，并通过PKD01峰电流保持器对回路甲醛催化氧化电流进行监控，作为检测甲醛浓度的检测依据，然后再通过程序上的计算将电压换算为电流值通过LCD1602显示出来。STC12C5410AD单片机平时处于休眠状态，可以通过传感器上甲醛催化氧化产生的-1.08 V电压唤醒，本发明设置唤醒电压-0.7 V即唤醒单片机工作。STC12C5410AD单片机唤醒后可通过程序控制内部DA转换器输出三角波并控制LM324对该电压型号进行功率放大，驱动传感器工作。回路中检测出的峰电流值经运算后输出甲醛浓度。如果浓度超出预设阈值，则单片机输出-0.2 V恒电位，对甲醛进行电催化氧化处理，使其生成二氧化碳和水。 

Claims (2)

1.一种甲醛气体传感器，其特征在于：该甲醛气体传感器的（1）的工作电极（2）为Pd-Ni/SiNWs甲醛催化电极，固定在传感器壳体（4）内中部，对电极（3）为Ni/SiNWs甲醛气体传感器电极，固定在传感器壳体（4）内底部，工作电极（2）和对电极（3）分别通过导线与传感器壳体（4）底部对应的管角（5）连接，工作电极（2）和对电极（3）之间充有电解液（6），工作电极（2）上方的壳内空间通过透气膜（7）、过滤器（8）与传感器壳体（4）顶部的透气孔（9）连接。

2.一种带有权利要求1所述甲醛气体传感器的甲醛监测处理装置，其特征在于：该监测处理装置由顺次电连接的甲醛传感器（1）、单片机（10）、峰电流保持器（11）和显示装置（12）构成。

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