[发明专利]基于微流控芯片的恶臭气体检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种恶臭气体检测系统，尤其是涉及基于微流控芯片的恶臭气体检测装置。

背景技术

恶臭污染是空气污染中一种特殊的污染，它对人体的嗅觉器官产生刺激，并对人的心理产生影响。恶臭气体是所有有异味的气体的总称，关于恶臭气体的国家标准定义为(GB14554-93)：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。高浓度恶臭污染甚至会威胁人类生命健康，因此加强对大气中恶臭气体检测关系着人民的身体健康，同时也是监测环境污染的一项有效措施。

众所周知，气相法应用广泛，其分离原理就是利用可分离的诸组分在流动相(载气)和固定相两相间的分配有差异(即有不同的分配系数、吸附系数或渗透系数)完成各样品组分的分离，当两相做相对运动时，这些组分在两相间的分配反复进行，从几千次到数百万次，即使组分的分配系数只有微小的差异，随着流动相的移动可以有明显的差距，最后使这些组分得到分离。目前传统的仪器分离系统通常使用毛细色谱柱，柱长一般在20-50m范围之内，使得分离系统部分尺寸过大，为保证所需温度，加热装置尺寸也很大，最终仪器尺寸偏大，具有功耗高、难以实现在线或便携形式等缺点，为了实现便携化的目标，检测装置的进一步微型化、集成化势在必行。

微流控分析系统通过在微米级通道与结构中实现微型化，具有高效率、低能耗、高通量、易集成等优点。随着对微流控芯片应用研究的不断深入，微流控芯片的应用范围不断扩大，目前其应用主要集中在药物分析与筛选及疾病检测、人类基因组计划等生物医药领域，在其他领域的应用还不太成熟。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于微流控芯片的恶臭气体检测装置。该检测装置能够准确有效的控制气路压力、流量稳定，检测精度高，能够实现多组分气体的充分分离，进而实现多组分气体的定性定量分析。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，设计一种基于微流控芯片的恶臭气体检测装置包括气路系统、控制系统、气体检测系统及数据处理系，所述控制系统采用温度控制系统，气体检测系统采用光离子化检测器，其特征在于该检测装置还包括进样系统和气体分离系统，进样系统通过左、右连接件分别与气路系统、气体分离系统一侧相连，气体分离系统下部设有控制系统，气体分离系统另一侧与气体检测系统、数据处理系统依次连接；所述气体分离系统采用微通道内涂覆有固定相的微流控芯片；所述进样系统包括样气入口、连接件、定量管、三通阀、两通阀和隔膜泵，其中气路系统、两通阀一端及左边三通阀的下面一路通过左边连接件相连，样气入口与左边三通阀的上面一路相连，左边三通阀的中间一路与定量管一端相连；定量管另一端与右边三通阀中间一路相连，右边三通阀上面一路与隔膜泵相连，右边三通阀下面一路、两通阀另一端及微流控芯片通过右边连接件相连。

与现有技术相比，本发明气体分离系统采用微流控芯片，实现了不同种类气体的分离，同时还提高了检测装置的效率，降低了样气的消耗量，从而实现了多集成化。进样系统可自动完成采样、进样等过程，简单方便。采用光离子化检测器(PID)实现了气体组分的定量分析，同时在不破坏气体的情况下，简化了系统结构，提高了检测装置的灵敏度。

附图说明

图1为本发明基于微流控芯片的恶臭气体检测装置一种实施例的整体结构组成示意图；

图2为本发明基于微流控芯片的恶臭气体检测装置一种实施例丁烷与乙醇混合气体的检测结果示意图；

图3为本发明基于微流控芯片的恶臭气体检测装置一种实施例甲苯的检测结果示意图；

图1中，1.气路系统，11.载气瓶，12.空气过滤器，13.减压阀，14.压力传感器；2.进样系统，21.样气入口，22.连接件，23.定量管，24.三通阀，25.两通阀，26.隔膜泵；3.气体分离系统，31.微流控芯片，32.固定相；4.控制系统，41.加热装置，42.温度传感器；5.气体检测系统，51.光离子化检测器；6.数据处理系统。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步介绍本发明。下述实施例仅是对本发明的进一步详细地说明及解释，并不以此限定本申请权利要求的保护范围。