CN207074167U - 一种空气中有机物检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵，与气泵输出端连接的有机物检测传感器，及与有机物检测传感器连接的显示屏，其中所述有机物检测传感器包括能发出紫外线的光源及与所述光源配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，所述光源为检测组LED紫外灯，检测组LED紫外灯与电流控制电路连接由电流控制电路控制流过检测组LED紫外灯的电流大小；检测组件包括检测管，检测组紫外线接收器，检测组信号放大电路，信号处理电路，显示屏与信号处理电路连接。与现有技术相比，本实用新型通过抽气泵向有机物检测传感器内抽取空气，有机物检测传感器能有效检测空气中有机物含量，并将空气中的有机物含量通过显示屏显示出来。

Description

一种空气中有机物检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种空气中有机物检测系统，用于检测空气中有机物总含量。

背景技术

空气中的有机物，尤其是一些装修材料中的挥发性气体，如甲醛、有机苯类(苯、甲苯)、有机氨类、氯仿类等，对身体具有重大危害。此外，空气中的细菌、霉菌、病毒等，对人体也具有重大危害。市面上现有的产品、技术，不能有效检测空气中的有机物含量，所以，开发一种切实有效的空气有机物含量检测设备，具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种空气中有机物检测系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵，与气泵输出端连接的有机物检测传感器，及与有机物检测传感器连接的显示屏，其中所述有机物检测传感器包括能发出紫外线的光源及与所述光源配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，其中所述光源为检测组LED 紫外灯，检测组LED紫外灯与电流控制电路连接由电流控制电路控制流过检测组LED 紫外灯的电流大小；所述检测组件包括

能被所述检测组LED紫外灯发出的紫外线穿透的检测管，水能通过该检测管；

检测组紫外线接收器，用于检测从所述检测组LED紫外灯发出、并穿透所述检测管后的紫外线的强度；

检测组信号放大电路，检测组紫外线接收器的输出端与检测组信号放大电路的输入端连接，用于将检测组紫外线接收器检测到的紫外线强度信号进行放大；

信号处理电路，检测组信号放大电路的输出端与信号处理电路连接，信号处理电路还与电流控制电路连接，信号处理电路根据检测组信号放大电路放大后的紫外线强度信号计算通过检测管内空气中有机物含量；

显示屏与信号处理电路连接，用于显示空气中的有机物含量。

作为改进，所述有机物检测传感器还包括壳体，所述壳体内设有检测管容置腔，检测管设置在检测管容置腔内；所述电流控制电路和检测组LED紫外灯均设置在壳体一侧，检测组紫外线接收器、检测组信号放大电路和信号处理电路设置在壳体另一相对侧；壳体内设有与检测管容置腔连通的、位于检测管容置腔两相对侧第一透光通道和第二透光通道，检测组LED紫外灯发出的紫外光通过第一透光通道、检测管及第二透光通道后到达检测组紫外线接收器。

再改进，所述有机物检测传感器还包括对照组件，该对照组件包括有：

该对照组件包括有：

对照组LED紫外灯，对照组LED紫外灯与所述检测组LED紫外灯串联后与电流控制电路连接并由电流控制电路控制流过检测组LED紫外灯和对照组LED紫外灯的电流大小；

能被所述对照组LED紫外灯发出的紫外线穿透的对照管，对照管内部真空或设空气或设置纯净水；

对照组紫外线接收器，用于检测从所述对照组LED紫外灯发出、并穿透所述对照管后的紫外线的强度；

对照组信号放大电路，对照组紫外线接收器的输出端与对照组信号放大电路的输入端连接，用于将对照组紫外线接收器检测到的紫外线强度信号进行放大；

对照组信号放大电路的输出端也与信号处理电路连接，信号处理电路根据检测组信号放大电路放大后的紫外线强度信号与对照组信号放大电路放大后的紫外线强度信号计算通过检测管内空气中有机物含量。

再改进，所述有机物检测传感器还包括壳体，所述壳体内设有检测管容置腔和对照管容置腔，检测管设置在检测管容置腔内；对照管设置在对照管容置腔内；所述电流控制电路、检测组LED紫外灯和对照组LED紫外灯均设置在壳体一侧，检测组紫外线接收器、检测组信号放大电路、对照组紫外线接收器、对照组信号放大电路和信号处理电路设置在壳体另一相对侧；壳体内设有与检测管容置腔连通的、位于检测管容置腔两相对侧第一透光通道和第二透光通道，检测组LED紫外灯发出的紫外光通过第一透光通道、检测管及第二透光通道后到达检测组紫外线接收器；壳体内设有与对照管容置腔连通的、位于对照管容置腔两相对侧第三透光通道和第四透光通道，对照组LED紫外灯发出的紫外光通过第三透光通道、对照管及第四透光通道后到达对照组紫外线接收器。

再改进，所述抽气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过抽气泵向有机物检测传感器内抽取空气，有机物检测传感器能有效检测空气中有机物含量，并将空气中的有机物含量通过显示屏显示出来。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中空气中有机物检测系统的原理图；

图2为本实用新型实施例一中有机物检测传感器的原理图；

图3为本实用新型实施例一中有机物检测传感器的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中有机物检测传感器的立体剖视图；

图5为本实用新型实施例二中有机物检测传感器的原理图；

图6为本实用新型实施例二中有机物检测传感器的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例二中有机物检测传感器的立体剖视图；

图8为本实用新型实施例二中有机物检测传感器的另一视角的立体剖视图；

图9为本实用新型实施例二中有机物检测传感器的再一视角的立体剖视图；

图10为本实用新型实施例三中空气中有机物检测系统的原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一

如图1所示的空气中有机物检测系统，包括用于抽取空气的气泵101，与气泵输出端连接的用于检测空气中有机物含量的有机物检测传感器102，及与有机物检测传感器102连接的用于显示空气中有机物含量的显示屏103。

本实施例中，有机物检测传感器102，参见图2～4所示，包括能发出紫外线的光源及与所述光源配合的能检测空气中有机物含量的检测组件；其中光源为检测组LED紫外灯1，检测组LED紫外灯1与电流控制电路5连接由电流控制电路5控制流过检测组 LED紫外灯的电流大小；所述检测组件包括

能被所述检测组LED紫外灯1发出的紫外线穿透的检测管2，水能通过该检测管2；

检测组紫外线接收器3，用于检测从所述检测组LED紫外灯1发出、并穿透所述检测管2后的紫外线的强度；

检测组信号放大电路4，检测组紫外线接收器3的输出端与检测组信号放大电路4的输入端连接，用于将检测组紫外线接收器3检测到的紫外线强度信号进行放大；

信号处理电路6，检测组信号放大电路4的输出端与信号处理电路6连接，信号处理电路6还与电流控制电路5连接，信号处理电路6根据检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号计算通过检测管2内空气中有机物含量。

本实施例中，有机物检测传感器还包括壳体11，壳体11内设有检测管容置腔，检测管2设置在检测管容置腔内；电流控制电路5和检测组LED紫外灯1设置在同一块电路板A上，且位于壳体11一侧，检测组紫外线接收器3、检测组信号放大电路4和信号处理电路6设置在另一块电路板B上，且位于壳体11另一相对侧；壳体11内设有与检测管容置腔连通的、位于检测管容置腔两相对侧第一透光通道11a和第二透光通道 11b，检测组LED紫外灯1发出的紫外光通过第一透光通道、检测管2及第二透光通道后到达检测组紫外线接收器3。

壳体上连接有分别与检测管两端接通的进气接头12和出气接头13，进气接头和出气接头与检测管两端连接的部位设有密封圈14。

上述有机物检测传感器的检测方法包括如下步骤：

步骤(1)、将检测管2抽真空，或在检测管2内冲入纯净水，然后开启所述检测组LED紫外灯1，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过检测组LED 紫外灯1的电流呈现线性变化；然后信号处理电路6分别记录在不同电流情况下经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号，并将这些紫外线强度值取平均值，然后记为第一紫外线强度参照值；

步骤(2)、准备N份有机物含量已知且含量均不相同的对照空气样本，保持所述检测组LED紫外灯1开启，然后分别将这N份对照空气样本依次通过所述检测管2，按照步骤(1)相同的方式，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过检测组LED紫外灯1的电流呈现线性变化；然后信号处理电路6分别记录在不同电流情况下的N份对照空气样本通过检测管2时经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号，然后分别将N份不同电流情况下的紫外线强度值取平均值，并将这些紫外线强度平均值记为第二紫外线强度参照值、第三紫外线强度参照值、……第N+1紫外线强度参照值，其中N为大于等于3的自然数；

步骤(3)、根据步骤(1)和步骤(2)获得的N+1份紫外线强度参照值，获得一份对照空气样本中有机物含量与不同电流情况下经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度值之间的对照表；

步骤(4)、保持检测组LED紫外灯1开启，通过抽气泵将待测空气通过所述检测管2，按照步骤(1)相同的方式，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过检测组LED紫外灯1的电流呈现线性变化；然后信号处理电路6记录在不同电流情况下经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号，并将这些紫外线强度值取平均值，然后将该平均值记为紫外线强度检测值，然后通过查询步骤(3)获得的对照表，获得此时待测空气中的有机物含量。

实施例二

与实施例一不同的是，有机物检测传感器还包括对照组件，参见图5～9所示，该对照组件包括有：

对照组LED紫外灯10，对照组LED紫外灯10与所述检测组LED紫外灯1串联后与电流控制电路5连接并由电流控制电路5控制流过检测组LED紫外灯和对照组LED 紫外灯10的电流大小；

能被所述对照组LED紫外灯10发出的紫外线穿透的对照管7，对照管7内部真空或设空气或设置纯净水；

对照组紫外线接收器8，用于检测从所述对照组LED紫外灯10发出、并穿透所述对照管7后的紫外线的强度；

对照组信号放大电路9，对照组紫外线接收器8的输出端与对照组信号放大电路9的输入端连接，用于将对照组紫外线接收器8检测到的紫外线强度信号进行放大；

对照组信号放大电路9的输出端也与信号处理电路6连接，信号处理电路6根据检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号与对照组信号放大电路8放大后的紫外线强度信号计算通过检测管2内空气中有机物含量。

壳体11内还设有对照管容置腔，对照管7设置在对照管容置腔内；所述电流控制电路5、检测组LED紫外灯1和对照组LED紫外灯10设置在同一块电路板上，且设置在壳体11一侧，检测组紫外线接收器3、检测组信号放大电路4、对照组紫外线接收器 8、对照组信号放大电路9和信号处理电路6设置在另一块电路板上，且设置在壳体11 另一相对侧；壳体11内还设有与对照管容置腔连通的、位于对照管容置腔两相对侧第三透光通道11c和第四透光通道11d，对照组LED紫外灯10发出的紫外光通过第三透光通道11c、对照管7及第四透光通道11d后到达对照组紫外线接收器8，参见图4～8 所示。

本实施例中的有机物检测传感器的检测方法包括如下步骤：

步骤(1)、开启检测组LED紫外灯1和对照组LED紫外灯10，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过对照组LED紫外灯10的电流呈现线性变化；然后信号处理电路6分别记录在不同电流情况下经对照组信号放大电路9放大后的紫外线强度信号，并将这些紫外线强度值取平均值，然后记为第一紫外线强度参照值；

步骤(2)、准备N份有机物含量已知且含量均不相同的对照空气样本，保持所述检测组LED紫外灯1开启，然后分别将这N份对照空气样本依次通过所述检测管2，按照步骤(1)相同的方式，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过检测组LED紫外灯1的电流呈现线性变化；然后信号处理电路6分别记录在不同电流情况下的N份对照空气样本流过检测管2时经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号，然后分别将N份不同电流情况下的紫外线强度值取平均值，并将这些紫外线强度平均值记为第二紫外线强度参照值、第三紫外线强度参照值、……第N+1紫外线强度参照值，其中N为大于等于3的自然数；

步骤(3)、根据步骤(2)获得的N份紫外线强度参照值，获得一份对照空气样本中有机物含量与不同电流情况下经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度值之间的对照表；

步骤(4)、保持检测组LED紫外灯1和对照组LED紫外灯10开启，通过气泵抽取待测空气并通过检测管2，按照步骤(1)相同的方式，通过信号处理电路6输出控制信号给电流控制电路5，使流过检测组LED紫外灯1和对照组LED紫外灯10的电流呈现线性变化；信号处理电路6记录在不同电流情况下经对照组信号放大电路9放大后的紫外线强度信号，然后将这些紫外线强度值取平均值，将该紫外线强度平均值记为临时紫外线强度参照值，将临时紫外线强度参照值除以第一紫外线强度参照值，获得光源强度衰减比例；同时信号处理电路6记录在不同电流情况下经检测组信号放大电路4放大后的紫外线强度信号，然后将这些紫外线强度值取平均值，并将紫外线强度平均值记为紫外线强度检测值，将紫外线强度检测值乘以光源强度衰减比例，获得紫外线强度查找值，然后采用该紫外线强度查找值，通过查询步骤(3)获得的对照表，获得此时待测空气中的有机物含量。

实施例三

与实施例一不同的是，抽气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置 104，参见图6所示。

由于空气中的固体颗粒(如PM2.5)对于光线具有阻挡作用，不同时间，空气中PM2.5 含量不同，挡光作用也不同，所以，实施例一中，PM2.5对于有机物检测传感器检测结果存在一定的干扰。本实施例可以把这种干扰降到最低。由于空气中固体颗粒的体积远远大于细菌、甲醛、有机苯等有机物体积，所以，空气中固体颗粒能被空气过滤装置有效被拦截下来，而需要检测的有机物能顺利通过过滤装置，且空气过滤装置对于有机物检测传感器起到一定的保护作用。

Claims (5)

1.一种空气中有机物检测系统，其特征在于：包括用于抽取空气的气泵(101)，与气泵输出端连接的有机物检测传感器(102)，及与有机物检测传感器(102)连接的显示屏(103)，其中所述有机物检测传感器(102)包括能发出紫外线的光源及与所述光源配合的能检测空气中有机物含量的检测组件，其中所述光源为检测组LED紫外灯(1)，检测组LED紫外灯(1)与电流控制电路(5)连接由电流控制电路(5)控制流过检测组LED紫外灯的电流大小；所述检测组件包括

能被所述检测组LED紫外灯(1)发出的紫外线穿透的检测管(2)，水能通过该检测管(2)；

检测组紫外线接收器(3)，用于检测从所述检测组LED紫外灯(1)发出、并穿透所述检测管(2)后的紫外线的强度；

检测组信号放大电路(4)，检测组紫外线接收器(3)的输出端与检测组信号放大电路(4)的输入端连接，用于将检测组紫外线接收器(3)检测到的紫外线强度信号进行放大；

信号处理电路(6)，检测组信号放大电路(4)的输出端与信号处理电路(6)连接，信号处理电路(6)还与电流控制电路(5)连接，信号处理电路(6)根据检测组信号放大电路(4)放大后的紫外线强度信号计算通过检测管(2)内空气中有机物含量；

显示屏(103)与信号处理电路(6)连接，用于显示空气中的有机物含量。

2.根据权利要求1所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述有机物检测传感器(102)还包括壳体(11)，所述壳体(11)内设有检测管容置腔，检测管(2)设置在检测管容置腔内；所述电流控制电路(5)和检测组LED紫外灯(1)均设置在壳体(11)一侧，检测组紫外线接收器(3)、检测组信号放大电路(4)和信号处理电路(6)设置在壳体(11)另一相对侧；壳体(11)内设有与检测管容置腔连通的、位于检测管容置腔两相对侧第一透光通道和第二透光通道，检测组LED紫外灯(1)发出的紫外光通过第一透光通道、检测管(2)及第二透光通道后到达检测组紫外线接收器(3)。

3.根据权利要求1所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述有机物检测传感器(102)还包括对照组件，该对照组件包括有：

对照组LED紫外灯(10)，对照组LED紫外灯(10)与所述检测组LED紫外灯(1)串联后与电流控制电路(5)连接并由电流控制电路(5)控制流过检测组LED紫外灯和对照组LED紫外灯(10)的电流大小；

能被所述对照组LED紫外灯(10)发出的紫外线穿透的对照管(7)，对照管(7)内部真空或设空气或设置纯净水；

对照组紫外线接收器(8)，用于检测从所述对照组LED紫外灯(10)发出、并穿透所述对照管(7)后的紫外线的强度；

对照组信号放大电路(9)，对照组紫外线接收器(8)的输出端与对照组信号放大电路(9)的输入端连接，用于将对照组紫外线接收器(8)检测到的紫外线强度信号进行放大；

对照组信号放大电路(9)的输出端也与信号处理电路(6)连接，信号处理电路(6)根据检测组信号放大电路(4)放大后的紫外线强度信号与对照组信号放大电路(9)放大后的紫外线强度信号计算通过检测管(2)内空气中有机物含量。

4.根据权利要求3所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述有机物检测传感器还包括壳体(11)，所述壳体(11)内设有检测管容置腔和对照管容置腔，检测管(2)设置在检测管容置腔内；对照管(7)设置在对照管容置腔内；所述电流控制电路(5)、检测组LED紫外灯(1)和对照组LED紫外灯(10)均设置在壳体(11)一侧，检测组紫外线接收器(3)、检测组信号放大电路(4)、对照组紫外线接收器(8)、对照组信号放大电路(9)和信号处理电路(6)设置在壳体(11)另一相对侧；壳体(11)内设有与检测管容置腔连通的、位于检测管容置腔两相对侧第一透光通道和第二透光通道，检测组LED紫外灯(1)发出的紫外光通过第一透光通道、检测管(2)及第二透光通道后到达检测组紫外线接收器(3)；壳体(11)内设有与对照管容置腔连通的、位于对照管容置腔两相对侧第三透光通道和第四透光通道，对照组LED紫外灯(10)发出的紫外光通过第三透光通道、对照管(7)及第四透光通道后到达对照组紫外线接收器(8)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的空气中有机物检测系统，其特征在于：所述气泵前方设有用于过滤空气中的固体颗粒的空气过滤装置(104)。