[发明专利]一种气体质量检测仪

说明书

技术领域  

本发明涉及一种气体质量检测仪，属于环境监测领域，主要用于检测气体环境中的温湿度、CO、CO₂、VOC气体和灰尘的浓度，适合于普通家庭、工作室、机房、车内等相对封闭环境的空气质量检测及超标报警。

背景技术

随着人民生活水平稳步提高,人们对综合生活质量的要求也在不断提高,更希望有一个清洁、舒适和温馨的生活空间,因而对拥有良好的室内、车内空气质量和健康的愿望也愈加迫切和认真。室内环境是人类生存和活动的重要场所，关于室内气体质量对人体健康影响的研究近年来越来越受到国内外学者的重视和关注。室内环境问题主要有：（1）因室内通风不良、空调使用不合理,造成暴露人群出现不良建筑综合症；（2）室内装修过程使用的产品包括各种建筑、装饰材料以及粘合剂、涂料、空气清新剂等,释放大量甲醛、苯系物等挥发性有机物；(3)室外大气中亦含有一定量的挥发性有机物和悬浮颗粒物,其经过渗透作用进入室内造成的污染不应忽视；（4）室内外燃烧产生的无机气体，包括CO，CO₂和NO_X等。作为必不可少的交通工具，汽车内部污染问题也已成为消费者普遍关心的热点。车内环境问题主要有：（1）内饰释放的甲醛、二甲苯等挥发性有机物；（2）燃料不完全燃烧产生的CO和NO_X等无机化合物进入车内；（3）人体呼吸产生的CO₂等气体；（4）车外渗入的悬浮颗粒物等。对汽车的性能进行改进，对车内的空气进行检测，可以大大减少车内有害空气对人带来的一些危害。深入开展对室内、车内环境中气体污染物的监测具有重要现实意义。

目前针对于室内、车内的空气质量检测已有一些相关的专利和产品，如中国发明专利（CN201765479U）公开了一种便携式的室内环境监控装置，由室内空气监测装置和室内空气净化装置构成，二者之间采用无线连接，对室内的氨气、甲醛和苯进行检测，当气体浓度超标时，给出报警并自动启动室内空气净化装置；中国发明专利（CN202562903U）公开了一种室内空气质量检测仪，主要包括CPU、传感器、3G通信模块、液晶显示器和电源，传感器通过AD转换器与CPU连接，可以进行远程客户端操作；中国发明专利（CN202014374U）公开了一种可自由布置实时测量室内空气质量的自组网节点，包括传感器模块、处理器模块、Zigbee短距离无线通信模块、内部带闪存卡的数据存储模块和电源模块，传感器模块通过传感器接口模块与处理器模块相接，处理器模块通过Zigbee短距离无线通信模块与远程接收终端进行双向通信。上述专利中涉及的空气质量检测装置的共性问题是：均将多种传感器及其信号调理电路集成在一个模块中，直接或者通过无线通信模块与处理器相连，没有考虑到复杂的室内、车内环境中对不同污染气体浓度检测要求不同，和温湿度对污染气体浓度检测造成的误差；以及不能根据需要分开放置气体传感器、改变传感器的数量和种类，功耗较大。

发明内容

基于以上不足，本发明公开一种结构简单，各种气体传感器节点类型、数量和位置配置灵活，功耗小，参考温湿度的检测结果对不同污染气体浓度检测结果进行修正、补偿处理，能够对室内、车内等场所多种污染气体进行实时检测的气体质量检测仪。

一种气体质量检测仪，其特征在于：包括气体传感器节点和显示控制节点,气体传感器节点和显示控制节点通过无线方式进行通信；

所述气体传感器节点包括气体传感器、电源管理模块、无线单片机模块A、信号调理电路、节点序号设置键盘、工作指示灯A和电量不足指示灯A；气体传感器的输出端与信号调理电路相连接，信号调理电路的输出端、节点序号设置键盘、工作指示灯A、电量不足指示灯A和电源管理电路的控制端分别与无线单片机模块A的IO引脚相连接；气体传感器、信号调理电路、无线单片机模块A和节点序号设置键盘的电源引脚分别与电源管理电路的输出端相连接；

所述的信号调理电路包括滤除测量过程中干扰和噪声信号的滤波电路、用于放大传感器微弱信号的放大电路、ADC输入缓冲和用于阻抗匹配的电压跟随器电路；

所述显示控制节点包括电源模块、LCD显示器、无线单片机模块B、温湿度传感器、键盘和报警电路；所述键盘、报警电路、温湿度传感器和LCD显示器的IO引脚分别与无线单片机模块B的IO引脚相连接；所述键盘、温湿度传感器、报警电路、LCD显示器和无线单片机模块B 的电源引脚分别与电源模块的输出端相连接；

所述的无线单片机模块A和无线单片机模块B，自带模数转换功能、电源电压检测功能、无线通信功能。