[发明专利]有毒有害气体检测的笔式检测仪及其检测方法

权利要求书

1.一种有毒有害气体检测的笔式检测仪，其特征在于：笔式检测仪包括中空的笔体(1)、显示屏(2)、电池(3)、微型空气泵(4)、单片机(5)、颜色传感器(6)、LED背光灯(7)以及检测芯片模块(8)，检测芯片模块(8)为中空的透明盒体，盒体内装载有载体板，载体板含有可与有毒有害气体发生显色反应的指示剂；

所述显示屏(2)固定在笔体(1)外壁面上；

电池(3)、微型空气泵(4)、单片机(5)、颜色传感器(6)、LED背光灯(7)置于笔体(1)腔内；

笔体(1)上有用于安装与拆卸检测芯片模块(8)的开口，安装与拆卸检测芯片模块(8)的开口处设有进气管Ⅰ；

笔体(1)上开有进气管Ⅱ，进气管Ⅱ一端通过软管与微型空气泵(4)的进口端连接，微型空气泵(4)的出口端与进气管Ⅰ连接；

检测芯片模块(8)开有进气口和出气口，进气管Ⅰ插入进气口，用于通入待测气体，废气从出气口排出；

检测芯片模块(8)置于颜色传感器(6)和LED背光灯(7)之间。

2.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：所述用于安装与拆卸检测芯片模块(8)的开口设置在笔体的一端。

3.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：单片机(5)通过排线分别与显示屏(2)、微型空气泵(4)、颜色传感器(6)、LED背光灯(7)连接。

4.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：所述电池(3)为锂电池或碱性电池。

5.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：待测气体由微型空气泵(4)以固定的流速抽至检测芯片模块(8)内，并与检测芯片模块(8)内的指示剂发生反应，使得指示剂的颜色产生变化，通过颜色传感器(6)对指示剂的颜色变化进行捕捉，并经一定的算法转换成浓度值在显示屏(2)中显示。

6.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：通过安装与拆卸含有不同指示剂的检测芯片模块(8)对不同有毒有害气体进行定性定量分析。

7.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：所述单片机(5)用于控制微型空气泵(4)的流量大小及开关、LED背光灯(7)的开关、将颜色传感器(6)的信号进行数据采集及处理、将结果传送给显示屏(2)进行显示；

颜色传感器(6)为将彩色光转换成电信号频率的可编程转换器芯片，准确读出检测芯片模块(8)内指示剂的颜色值。

8.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：所述载体板选自能够固载指示剂的材料，优选为聚偏氟乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯、滤纸中的一种。

9.根据权利要求1所述的用于检测有毒有害气体的笔式检测仪，其特征在于：所述LED背光灯(7)为贴片式LED或灯珠式LED。

10.一种权利要求1-9任一所述笔式检测仪的检测方法，其特征在于：

1)制备含有指示剂的固载溶液，所述固载溶液通常由溶胶凝胶或高分子聚合物溶液构成；

2)用移液枪吸取指示剂固载溶液滴涂在载体板上，待载体板上的有机溶剂挥发完全后，将固载有指示剂的载体板放入避光的密闭容器中，氮气环境保护下老化，室温避光保存、备用；

3)将固载有指示剂的载体板裁切成与检测芯片模块(8)透明盒体底部相同或相当的大小，并放入检测芯片模块(8)盒体底部，扣好盒盖，四边密封，两侧分别开有进气口与出气口，用胶垫密封，最终得到检测芯片模块(8)；

4)取检测芯片模块(8)插入笔式检测仪中，并由微型空气泵(4)向笔式检测仪中抽入待测的有毒有害气体，用颜色传感器(6)对通入的有毒有害气体前后指示剂的颜色变化进行捕捉，获得通入有毒有害气体后指示剂的颜色值RGB，将指示剂颜色的初始RGB值与通入有毒有害气体后的RGB值进行差减，从而得到指示剂的颜色变化值△R、△G以及△B，利用公式计算得到通入不同浓度有毒有害气体后指示剂的颜色变化值，其中，ED为欧几里得距离(Euclidean Distance)，以有毒有害气体的浓度值为横坐标，以ED值为纵坐标得到一定浓度范围内的标准曲线，再于同样环境条件下，通入待测有毒有害气体对其进行检测，如显色代表含有同种有毒有害气体，且于笔式检测仪的显示屏中显示出该有毒有害气体的浓度值。