CN202404053U - 一种甲醛检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种甲醛检测装置，包括甲醛传感器；高精度放大电路，连接到该甲醛传感器；低通滤波器，连接到该高精度放大电路；A/D转换器，连接到该低通滤波器；以及显示单元，连接到该A/D转换器。本实用新型的甲醛检测装置结构简单，可靠性高；其现场实用性远高于现有技术的化学检测仪器。

Description

一种甲醛检测装置

技术领域

本实用新型涉及环境检测的技术领域，特别是一种能够以高精度检测甲醛的甲醛检测装置。

背景技术

甲醛是一种重要的化工原料和有机溶剂，是制造油漆、塑料、橡胶、染料等的原料。目前，应用于家庭装修的材料中不可避免的含有甲醛。另外，甲醛作为消毒剂、防腐剂、熏蒸剂等也普遍存在于人们的身边，严重的危害着人们的健康。

甲醛是一种毒性很大的气体，在我国有毒化学品优先控制名单上，甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。甲醛对人体呼吸道粘膜和皮肤有强烈的刺激作用，吸入过量的甲醛可导致流泪、流涕、咳嗽等症状，并引发呼吸道疾病。室内空气中甲醛浓度达到0.06～0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6mg/m3时，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会立即致人死亡。国家卫生标准的甲醛最高允许浓度为0.08mg/m3(60ppb)。长期接触甲醛常会引起呼吸道疾病、鼻炎癌、结肠癌、月经紊乱、白血病、智力和记忆力下降等，对儿童、孕妇、老人的伤害更为严重。

甲醛是一种良好的溶剂，具有较强的粘合性，同时还可以加强板材的硬度和防虫、防腐能力，被广泛用于生产脲醛树脂、含醛油漆等原料。这些树脂用作粘合剂，在各种装潢材料及家具中大量使用。以脲醛树脂为原料的各种人造板(胶合板、纤维板、刨花板等)、脲醛树脂隔热材料(UFFI)、含醛类消毒防腐剂的水溶性材料是室内甲醛的主要来源。脲醛树脂是一种由尿素和甲醛缩聚而成的氨基树脂合成剂，它会慢慢的释放甲醛，高温和高湿下脲醛树脂会加快水解，甲醛释放量增多，夏季甲醛释放量会高出平时的20％～30％。室内装修所导致室内空气中的甲醛污染具有普遍性、潜在性和长期性(日本横滨国立大学研究表明室内装修导致的甲醛污染释放期为3～15年)。

目前，已有了很多甲醛的检测方法，例如分光光度法、色谱法、荧光法、极谱法。这些方法大多是利用化学试剂对甲醛进行检测，存在仪器携带不便、现场可操作性差、获得数据耗时长等缺点。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种利用传感器和高灵敏度放大电路对甲醛进行精确检测的装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种甲醛检测装置，包括：甲醛传感器；高精度放大电路，连接到该甲醛传感器；低通滤波器，连接到该高精度放大电路；A/D转换器，连接到该低通滤波器；以及显示单元，连接到该A/D转换器。

本实用新型的甲醛检测装置结构简单，可靠性高；其现场实用性远高于现有技术的化学检测仪器。

附图说明

图1是本实用新型的甲醛检测装置的结构示意图；以及

图2是本实用新型的甲醛检测装置中的高精度放大电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面，将结合附图说明本实用新型的实施方式。

图1是本实用新型的甲醛检测装置的结构示意图。如图1所示，该甲醛检测装置包括甲醛传感器11；高精度放大电路12，连接到该甲醛传感器11；低通滤波器13，连接到该高精度放大电路12；A/D转换器14，连接到该低通滤波器13；以及显示单元15，连接到该A/D转换器14。

所述甲醛传感器11可以采用MQ135气体传感器。MQ135是一种高精度的半导体气敏传感器，所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在甲醛时，传感器的电导率随空气中甲醛气体浓度的增加而增大。该电导率的变化被转换为与甲醛浓度相对应的输出信号。

所述甲醛传感器11的输出信号被输入给所述高精度放大电路12。该高精度放大电路12可以对极微弱的信号进行放大。其电路结构将在下文中详细描述。

经所述高精度放大电路12放大后的信号经过低通滤波器13后，输入至A/D转换器14，然后由与该A/D转换器14串联的显示单元15以数字形式显示。例如，该显示单元15可以是LCD显示单元。本实用新型采用的低通滤波器13、A/D转换器14和显示单元15都是常用的电路，并且本实用新型的发明点并不在此，因此省略对它们的详细描述。

图2是本实用新型的甲醛检测装置中的高精度放大电路的电路结构示意图。

如图2所示，高精度放大电路12包括第一级放大电路和第二级放大电路。该第一级放大电路包括型号为ICL7650(Intersil公司利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运放)的第一运算放大器U1和第二运算放大器U2以及第1电阻R1至第6电阻R6、第1电容C1至第11电容C11。该第二级放大电路包括型号为ICL7650的第三运算放大器U3、第7电阻R7至第9电阻R9和第12电容C12至第15电容C15。

第一运算放大器U1的3脚经第1电阻R1接输入端V2，第1电阻R1的两端分别经第1电容C1和第2电容C2接地，第一运算放大器U1的8脚和5脚之间连接第3电容C3，1脚和5脚之间连接第4电容C4，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，2脚和6脚之间接并联的第2电阻R2和第10电容C10，第二运算放大器U2的3脚经第4电阻R4接输入端V1，第4电阻R4两端分别经第6电容C6和第7电容C7接地，第二运算放大器U2的8脚和5脚之间连接第8电容C8，1脚和5脚之间连接第9电容C9，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，2脚和6脚之间接并联的第5电阻R5和第11电容C11，第一运算放大器U1的2脚和第二运算放大器U2的2脚之间连接第3电阻R3，第二运算放大器U2的6脚经第6电阻R6和第5电容C5接地。

第三运算放大器U3的2脚连接第7电阻R7、第8电阻R8和第12电容C12，第7电阻R7的另一端连接第一运算放大器U1的6脚和第13电容C13，第8电阻R8的另一端连接第三运算放大器U3的输出脚6脚和第13电容C13的另一端，第12电容C12的另一端接第5电容C5并接地，第三运算放大器U3的3脚经第9电阻R9接地，8脚和5脚之间连接第14电容C14，1脚和5脚之间连接第15电容C15，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源。

利用本实用新型的甲醛检测装置，可以高精度地测量环境中的甲醛。并且，本实用新型的甲醛检测装置结构简单，可靠性高；其现场实用性远高于现有技术的化学检测仪器。本实用新型的甲醛检测装置可对浓度为10-1000ppm的甲醛气体进行检测，其灵敏度达Rs(in air)/Rs(100ppHCHO)≥5。

本领域技术人员可以理解，上述说明和实例仅仅是示例性的，而并非用于限制本实用新型的范围。在不超出如权利要求书所限定的本实用新型的范围的程度下，可以对本实用新型进行各种改进。

Claims (4)

1.一种甲醛检测装置，其特征在于，包括：甲醛传感器；高精度放大电路，连接到该甲醛传感器；低通滤波器，连接到该高精度放大电路；A/D转换器，连接到该低通滤波器；以及显示单元，连接到该A/D转换器。

2.如权利要求1所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述甲醛传感器是MQ 135半导体气敏传感器。

3.如权利要求1所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述高精度放大电路包括第一级放大电路和第二级放大电路。

4.如权利要求3所述的甲醛检测装置，其特征在于：所述第一级放大电路和所述第二级放大电路中的运算放大器为Intersil ICL7650运放。

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