CN212159559U - 一种消毒剂质量现场检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种消毒剂质量现场检测装置。其结构包括机壳，所述的机壳表面分别设置有液晶显示单元，开机键和检测键，机壳顶部和底部分别设置有气体采样进口和液体检测进口。本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置，其可以现场对各种液体和空气中的氯及含氯消毒剂、二氧化氯、季铵盐类、过氧化物类、含碘类、含溴类、酚类、胝类、醛类、酒精、烷基化气体、臭氧等多种消毒剂进行定量检测，从而可以用于现场快速定量检测消毒剂质量。

Description

一种消毒剂质量现场检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种消毒剂质量现场检测装置。

背景技术

环境卫生安全，对人们的健康影响非常重大，也普遍得到了社会的重视和认可。大家对环境中的病毒和细菌的了解也越来越多，随之应对的措施也是多种多样。常见的是采用各种消毒剂喷洒到环境中进行消毒。

由于消毒剂的种类和生产厂家繁多，各种质量检测标准不同，而且一般都是采用实验室检测方法，专业技术要求比较高。这就无法实现消毒剂质量的现场检测。

因此，对于一个普通的消费者来说，迫切需要一种可以简单、快捷不需太复杂的专业技能就可以使用的检测仪器。现有技术下并没有此类产品和技术。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种消毒剂质量现场检测装置，其可以现场对各种液体和空气中的氯及含氯消毒剂、二氧化氯、季铵盐类、过氧化物类、含碘类、含溴类、酚类、胝类、醛类、酒精、烷基化气体、臭氧等多种消毒剂进行定量检测，从而可以用于现场快速定量检测消毒剂质量。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种消毒剂质量现场检测装置，包括机壳，所述的机壳表面分别设置有液晶显示单元，开机键和检测键，所述的机壳顶部和底部分别设置有气体采样进口和液体检测进口，所述的气体采样进口连接有气体采样单元，所述的液体检测进口内部的机壳内设置检测单元，所述的气体采样单元连通所述的检测单元，所述的检测单元电连接主控芯片，所述的主控芯片电连接所述的液晶显示单元，开机键和检测键。

检测单元包括单元主体，所述的单元主体内设置有检测通道，所述检测通道的上端连通所述的气体采样单元，所述的检测通道的中部设置有检测池组件，所述的检测池组件内用于放置多层复合膜标志物，所述检测池组件的下方检测通道内设置检测器，所述的检测器上方设置滤光片，所述的检测器电连接所述的主控芯片；所述的检测池组件下方的检测通道两侧还分别设置有一条LED光源通道，所述的LED光源通道内设置LED发光二极管，所述的LED光源通道与所述的检测通道之间的夹角成锐角。

气体采样单元包括气体采样管路，所述的气体采样管路上分别设置气体采样泵和气体流量计。

检测池组件包括检测池手柄，所述的检测池手柄前端内部设置有检测池，所述的检测池内一侧设置有透明塑料支撑层，另一侧设置有带有进气口的检测池盖。

多层复合膜标志物包括过滤层、试剂层和显色层，所述的过滤层、试剂层和显色层由上至下依次设置。

过滤层、试剂层和显色层置于透明塑料盒载体内。

机壳内设置有打印机构，所述的打印机构电连接所述的主控芯片，所述打印机构的外部连通设置于机壳上的打印机接口。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1、采用干化学多层复合膜标志物检测法与反射光谱法结合，使样品检测速度快捷，检测结果更加准确、稳定。

2、采用多层复合膜标志物检测，前一层的反应生成物自动进入下一层，提高了样品检测的特异性和灵敏度，使操作简单。

3、采用多层复合膜标志物结构方式,可以在特定环境下实现相关化学反应，完成溶液化学反应无法实现的工作。

4、不同的待检测样品配比不同的多层复合膜标志物，随之光谱法检测中的 LED光源的波长配合变化，组合方式灵活、多样，易于检测多种样品。

5、采用主控芯片控制，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的检测单元的结构示意图；

图3为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的检测单元的检测池组件结构示意图；

图4为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的检测单元的多层复合膜标志物结构示意图；

图5为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的检测单元的电路原理框图；

图6为本实用新型的一种消毒剂质量现场检测装置的检测单元的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如附图1所示，一种消毒剂质量现场检测装置，包括机壳1，所述的机壳1 表面分别设置有液晶显示单元2，开机键3和检测键4，所述的机壳1顶部和底部分别设置有气体采样进口5和液体检测进口6，所述的气体采样进口5连接有气体采样单元，所述的液体检测进口6内部的机壳内设置检测单元，所述的气体采样单元连通所述的检测单元，所述的检测单元电连接主控芯片，所述主控芯片电连接所述的液晶显示单元2，开机键3和检测键4。机壳1内设置有打印机构，所述的打印机构电连接所述的主控芯片，所述打印机构的外部连通设置于机壳1 上的打印机接口7。

如附图2所示，检测单元包括单元主体8，所述的单元主体8内设置有检测通道9，所述检测通道9的上端连通所述的气体采样单元，所述的检测通道9的中部设置有检测池组件10，所述的检测池组件10内用于放置多层复合膜标志物11，所述检测池组件10的下方检测通道9内设置检测器12，所述的检测器12 上方设置滤光片13，所述的检测器12电连接所述的主控芯片；所述的检测池组件10下方的检测通道9两侧还分别设置有一条LED光源通道14，所述的LED光源通道14内设置LED发光二极管15，所述的LED光源通道14与所述的检测通道9之间的夹角成锐角。

本实施例的气体采样单元包括气体采样管路，所述的气体采样管路上分别设置气体采样泵和气体流量计。

如附图3所示，检测池组件10包括检测池手柄101，所述的检测池手柄101 前端内部设置有检测池102，所述的检测池102内一侧设置有透明塑料支撑层103，另一侧设置有带有进气口104的检测池盖105。

如附图4所示，多层复合膜标志物11包括过滤层111、试剂层112和显色层113，所述的过滤层111、试剂层112和显色层113由上至下依次设置。

过滤层111、试剂层112和显色层113置于透明塑料盒载体114内。

如附图5所示，主控芯片21通过主控芯片系统连接件将控制指令传输到检测单元22和LED发光二极管15。采样开始并且同时将光信号通过检测器12转换成电信号到达主控芯片21进行处理，检测结果通过液晶显示单元2显示出来，还可以通过打印机接口7打印出检测数据。

参见图6示出本实施例中的具体电路连接原理。其包括打印机接口7、主控芯片21、液晶显示单元2、传感器单元、采样单元、入射光源单元、按键单元。其中，主控芯片21中的主控芯片为STC89C516系列，为8位单片机，内部存储器64K，具有数据存储和处理功能。按键单元由上到下依次为：开/关键1、测量键2。通过主控芯片21控制，实现按键设置功能。液晶显示单元在主控芯片的作用下，实现显示功能。打印机可以打印检测数据。采样单元的采样泵在主控芯片的作用下实现气体采样功能。入射光源单元为检测提供光源,受控于主控芯片。在传感器单元中，S1133为光电传感器,可以接收光电信号并传输到主控芯片。

在做气体样品检测时，按开机键，然后将与待检测气体匹配的多层复合膜标志物11插入检测单元中，按检测键4，检测单元开始工作，检测开始。检测数据输入主控芯片21处理，检测结果在液晶显示单元2显示出来。同时，打印机打印出检测数据。在做液体样品检测时，按开机键3，然后将与待检测液体处理后的多层复合膜标志物11插入检测单元中，长按检测键4，检测单元不工作，检测开始。检测数据输入主控芯片21处理，检测结果在液晶显示单元2显示出来。同时，打印机打印出检测数据。

本实施例中，单元主体8采用黑色塑料材质以便于避光和去除杂散光，与气体采样进口5连接，待检测气体由此进入检测单元。检测单元包括滤光片13、 LED光源、检测器12。LED光源为2个LED发光二极管15，安装在单元主体8 底部与检测池组件10的底板呈一定角度，在做样品检测时，LED光源照射到检测池组件10内的多层复合膜标志物11的底板显色层113上，含有样品信息的光反射后通过滤光片13进入检测器12。检测器12将光信号转换成电信号后传入主控芯片21处理，以获取待检测样品参数。

如图2、3所示，在检测池组件10中，检测池盖105采用黑色塑料材质便于避光。多层复合膜标志物11含有过滤层111、试剂层112、显色层113和透明塑料盒载体114。构成多层复合膜标志物11的过滤层111、试剂层112、显色层113 可以依次放入检测池102中，也可以先放入透明塑料盒载体114里，再放入检测池102中。

本实施例采用多层复合膜标志物11装入塑料盒载体114方式，这可以减少试剂的二次污染。

在做样品检测时，将处理后的多层复合膜标志物11放入检测池102中，盖好带进气口104的检测池盖105，然后手持检测池手柄101，将其插入液体检测进口6中。

在本实施例中，采用了国产的先力光电公司生产的高亮发光二极管，亮度参数在1000mcd以上。光源采用连续或脉冲方式供电。该电路为常规电路，在此不在详述。采样系统在本实施例中，采用了锐意公司的1L/min隔膜泵和流量计。当然，本发明也可以采用其它具有同等功效的隔膜泵和流量计。液晶显示器和打印机为常规通用标准器件，在此不做叙述。检测器采用了日本滨松公司生产集成光电传感器，型号为S1133。当然，本发明也可以采用其它具有同等功效的集成光电传感器。检测器将接收到的数据传输到主控芯片21。主控芯片21为国产宏晶公司生产的STC系列，其主要参数为8位单片机，内部存储器64K。主控芯片21用来接收检测器的输出信号并进行数据处理，处理后的信息由液晶显示单元2 显示出来。

以常用的氯及含氯消毒剂84为例，定量检测液体和空气中有效氯的含量。

一检测装置中光谱法器件配置

首先，选用490nm高亮led发光二极管作为光源，(检测其它种类消毒剂时随采用多层复合膜标志物的不同可采用不同波长的led光源)滤光片为490nm 带通滤光片，只允许490nm光通过，然后到达光电传感器S1133，主控芯片接收光电传感器的输出信号并进行数据处理。

二多层复合膜标志物制备

在本实施例中，过滤层、试剂层、显色层装入透明塑料盒载体后放入检测池中。

1、过滤层制备

取孔径为15um，厚度200um的醋酸纤维素多孔聚合物裁剪成与透明塑料盒载体匹配尺寸，以便放入其中。

制备过滤层试剂A，以消除检测物质显色反应时产生的干扰，提高了检测的特异性。

将裁剪完成的醋酸纤维素多孔聚合物浸入试剂A中1分钟后，取出干燥后备用。过滤层制备完成。

2、试剂层制备

取专用试纸裁剪成与过滤层同样尺寸。

采用相关化学方法，制备试剂B。

将裁剪完成的试纸浸入试剂B中2分钟后，取出干燥后备用。试剂层制备完成。

3、显色层制备

取专用试纸裁剪成与过滤层同样尺寸。

采用相关化学方法，制备试剂C。

采用相关化学方法，制备试剂D。备用。

将裁剪完成的试纸浸入试剂C中2分钟后，取出干燥后备用。试剂层制备完成。

4、将制备好的过滤层、试剂层和显色层从上到下依次放入透明塑料盒载体中，多层复合膜标志物制备完成，待用。

三建立数据库标准曲线

本发明采用光谱法，通过获取已知消毒剂含量的标准溶液的吸收光检测值—光密度值，建立消毒剂含量数据库并生成标准曲线，从而实现现场快速获取未知样品的含量。

1、建立定量检测液体中有效氯的含量数据库步骤如下：

(1)制备含有一定量有效氯的标准溶液。例如，可以按照有效氯含量为 50mg/L、100mg/L、300mg/L、500mg/L、1000mg/L、2000mg/L进行制备标准溶液。

采用多层复合膜标志物法和光谱法依次获取检测的光密度值并按照预定存储格式存储。

(2)获取预定标准检测值。为了消除测量误差影响，可进行多组检测以获取同一标准溶液下的数据误差范围(例如均方误差)，如表1、2所示，显示了同一标准溶液进行6组测量的数据，每一样品第一组至第六组的数值范围作为该标准溶液检测值的误差范围(例如，均方误差)。因数据量大，表格多，其它含量数据不再一一提供。所有表格形成液体、气体消毒剂有效氯含量检测数据库的表格数据。

其它种类消毒剂检测数据库以此方式进行操作，在此不做细述。

表1液体有效氯光密度检测值

表2气体有效氯光密度检测值

利用本实施例的消毒剂质量现场检测方法及其装置基于以上获取的消毒剂质量检测数据库，可以快捷可靠地得到未知样品中的消毒剂质量。

本发明消毒剂质量现场检测方法包括以下方式：

方式一，液体消毒剂质量现场检测。将制备好的多层复合膜标志物浸入待检测样品中3秒后取出甩净膜上多余液体，放置2分钟后置于透明塑料盒载体内再放入检测池中。按开机键开机，液晶显示单元显示“0”后，长按检测键，开始检测。在主控芯片控制下，LED光源点亮并照射到显色层上后，反射光穿过滤光片进入检测器再传入主控芯片，与检测数据库中的对应的表格数据或已生成的标准曲线相应的检测值进行比对分析，获取所对应的该待测样品溶液中的含量值，并将所获取的含量值输送至液晶显示单元显示出来。还可以通过打印机打印出检测数据。

方式二，气体消毒剂质量现场检测。将制备好的多层复合膜标志物置于透明塑料盒载体内再放入检测池中。将试剂D滴入多层复合膜标志物中一滴。按开机键开机，液晶显示单元显示“0”后，按检测键，开始检测。在主控芯片控制下，采样系统中采样泵开始采样，空气中待检测气体进入检测池内的多层复合膜标志物中。采样结束后，LED光源点亮并照射到显色层上后，反射光穿过滤光片进入检测器再传入主控芯片，与检测数据库中的对应的表格数据或已生成的标准曲线相应的检测值进行比对分析，获取所对应的该待测样品的含量值，并将所获取的含量值输送至液晶显示单元显示出来。还可以通过打印机打印出检测数据。

测试例

本发明以两个测试例来验证本实施例方法的有效性。

硬件配置：入射光源为波长为490nm的高亮LED发光二极管，光电传感器为滨松S1133系列的光电传感器，主控芯片21采用宏晶公司生产的STC系列的处理器；在()光电传感器光路上设置有一波长为490nm滤光片。

多层复合膜标志物制备：

采用相关物理及化学方法，制备好过滤层、试剂层、显色层装入透明塑料盒载体后放入检测池中，盖好带进气口的检测池盖。

测试准备：制备样品溶液试剂。

取5ml含氯消毒剂84于1000ml水中，配比成有效氯浓度500mg/L。然后取 50ml溶液放入试剂瓶中，再取500ml溶液放入喷壶中。待用。

测试例一：

液体消毒剂质量现场检测。将制备好的多层复合膜标志物浸入装有配制好检测样品溶液的50ml试剂瓶中的3秒后取出甩净膜上多余液体，放置2分钟后置于透明塑料盒载体内再放入检测池中，盖好检测池盖。按开机键开机，液晶显示单元显示“0”后，长按检测键，开始检测。显示屏显示测量结果“500mg/L”，测量完成。

说明气体消毒剂的含量为500mg/L。

测试例二：

气体消毒剂质量现场检测。取配制好的装有500ml溶液的喷壶，喷洒在一定空间内。将制备好的多层复合膜标志物置于透明塑料盒载体内再放入检测池中，盖好带进气口的检测池盖。取试剂D一滴于多层复合膜标志物内。按开机键开机，液晶显示单元显示“0”后，按检测键，开始检测。采样系统中采样泵开始采样， 10钟后采样结束。显示屏显示测量结果“500mg/M³”，测量完成。

说明气体消毒剂的含量为500mg/M³。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种消毒剂质量现场检测装置，包括机壳，所述的机壳表面分别设置有液晶显示单元，开机键和检测键，其特征在于，所述的机壳顶部和底部分别设置有气体采样进口和液体检测进口，所述的气体采样进口连接有气体采样单元，所述的液体检测进口内部的机壳内设置检测单元，所述的气体采样单元连通所述的检测单元，所述的检测单元电连接主控芯片，所述的主控芯片电连接所述的液晶显示单元，开机键和检测键。

2.根据权利要求1所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的检测单元包括单元主体，所述的单元主体内设置有检测通道，所述检测通道的上端连通所述的气体采样单元，所述的检测通道的中部设置有检测池组件，所述的检测池组件内用于放置多层复合膜标志物，所述检测池组件的下方检测通道内设置检测器，所述的检测器上方设置滤光片，所述的检测器电连接所述的主控芯片；所述的检测池组件下方的检测通道两侧还分别设置有一条LED光源通道，所述的LED光源通道内设置LED发光二极管，所述的LED光源通道与所述的检测通道之间的夹角成锐角。

3.根据权利要求1或2所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的气体采样单元包括气体采样管路，所述的气体采样管路上分别设置气体采样泵和气体流量计。

4.根据权利要求2所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的检测池组件包括检测池手柄，所述的检测池手柄前端内部设置有检测池，所述的检测池内一侧设置有透明塑料支撑层，另一侧设置有带有进气口的检测池盖。

5.根据权利要求2所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的多层复合膜标志物包括过滤层、试剂层和显色层，所述的过滤层、试剂层和显色层由上至下依次设置。

6.根据权利要求5所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的过滤层、试剂层和显色层置于透明塑料盒载体内。

7.根据权利要求1所述的一种消毒剂质量现场检测装置，其特征在于，所述的机壳内设置有打印机构，所述的打印机构电连接所述的主控芯片，所述打印机构的外部连通设置于机壳上的打印机接口。

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