[发明专利]一种厨房环境中多组分有害气体检测装置及检测方法

摘要

本发明公开了一种厨房环境中多组分有害气体检测装置及检测方法，该检测装置包括进样模块、供电模块、气室及传感器模块、信号处理模块、AD转换模块、单片机最小系统模块、串口模块。在外界匀速向气室进气的情况下，传感器可快速稳定、响应并恢复电压基线，其输出的电压响应可被单片机接收并处理，向上位机输出混合气中一氧化碳、甲烷和甲醛等三种组分的浓度检测结果。该装置功能完善，体积小，操作方便，准确性、稳定性、重复性较好，可作为核心装置投入厨房环境中有害气体检测仪器的生产制造中。

主权项

1.一种厨房环境中多组分有害气体检测装置，其特征在于，该装置包括进样模块(1)、供电模块(2)、气室及传感器模块(3)、信号处理模块(4)、AD转换模块(5)、单片机最小系统模块(6)、串口模块(7)。所述进样模块(1)包括气泵、干燥过滤管和加热室，用于匀速往气室及传感器模块(3)通入经干燥、过滤和控温后的气体；所述气泵用于使进样时和传感器清洗时的气体流速一致且不变，确保传感器输出的电压信号在传感器清洗前后的相对稳定；所述干燥过滤管，内部采用变色硅胶填充，用于过滤进样气体中的颗粒物杂质和水汽，并通过颜色变化指示硅胶性能状况；所述气泵、干燥过滤管和加热室依次连接。所述供电模块(2)用于为进样模块(1)和单片机最小系统模块(6)提供所需的不同电压，由+12V开关电源供电。所述气室及传感器模块(3)包括气室和传感器阵列，所述气室主体为长方体结构，气室内部上方有一个气体检测室，气体检测室侧面开有进气孔(9)，所述进气孔(9)连接有进气管(8)，气室内的底部开有6个MOS传感器圆槽(10)用于传感器的固定和替换，在气室的底部还开有3mm高度的底部空槽(12)，并且在气室的底部与进气孔(9)相对的一侧开有出气槽(13)，所述底部空槽(12)与出气槽(13)连通，所述出气槽(13)的底部设有温湿度传感器位点(11)，在出气槽(13)的侧面开有出气孔(14)，所述出气孔(14)连接出气管(15)，用于待检测的气体从气室底部的底部空槽(12)汇合后经出气管(15)排出；所述传感器阵列包括6个MOS传感器和1个温湿度传感器；所述MOS传感器设置在MOS传感器圆槽中，MOS传感器的头部位于气体检测室中，与进气孔(9)的高度一致；所述温湿度传感器设置在出气槽的底部的温湿度传感器位点(11)处，用于检测加热后流过传感器阵列的气体的实际温度和湿度。所述信号处理模块(4)采用差分放大电路和RC滤波，用于对传感器阵列的输出信号进行差分放大和滤波处理，调节输出信号变化范围。所述AD转换模块(5)用于快速完成差分放大和滤波处理后的传感器的电压信号的AD转换，输入到单片机最小系统模块(6)。所述单片机最小系统模块(6)装载有检测待测气体浓度的算法模型，用于将接收的信号直接在下位机进行分析运算并得出最终结果，通过串口模块(7)发送至上位机。所述串口模块(7)采用USART串口，通过串口转USB信号线向上位机发送检测的结果。