[实用新型]气体浓度检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备技术领域，特别是一种气体浓度检测装置。

背景技术

随着人民生活水平的提高，家庭装修的普及，室内装修污染不断侵蚀着人体的健康，其中甲醛(化学分子式HCHO)是装修材料带来的各种污染物中危害最大、最久的有害气体。甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体，具有较高毒性的物质，被世界卫生组织确认为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变。

家庭室内甲醛的主要来源于多种建筑材料、装饰材料、家具、纺织品等，这些材料在一定的温度、湿度下都向室内空气中散发甲醛气体。尤其在室内封闭状态，空气不流动，造成室内甲醛浓度越来越高，更容易引起甲醛中毒。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、妊娠综合症、白血病以及青少年记忆力和智力下降等，当剂量达到30mg/m³时，会致人死亡。因此，实时监测环境中甲醛的浓度，对于人身安全和环境保护具有重要的意义。

传统测定甲醛浓度方法有分光光度法、色谱法、极谱法，红外光谱吸收法等方法。分光光度法检测甲醛是利用甲醛与显色剂反应生成稳定的化合物，其颜色深度与甲醛含量成正比，用分光光度计进行比色定量分析；该方法检测甲醛，仪器设备简单，操作简便，投资少，但是分光光度法对吸收液要求较高、灵敏度低且不稳定。色谱法是一种分离分析方法，它根据分析物质在固定相和流动相之间的分配系数的不同达到分离目的，并将分析物质的浓度转换成易被测量的电信号，然后由记录仪记录；具有高效、高速、高灵敏度、样品用量少等优点，但操作比较复杂。极谱法是利用甲醛在一定PH值的溶液中能和某些物质发生氧化还原反应的特性来对其进行检测的，极谱法的优势是可使用标准加入法测定样品，有利于消除基体干扰，但是极谱法检测甲醛常用电极为汞电极，这会对环境造成汞污染。红外光谱吸收法是利用气体在石英光纤透射窗口内的吸收峰，测量由于甲醛气体吸收产生的光强衰减，反演出气体的浓度；该方法具有高的分辨率，高灵敏度等优点，但此方法的检测设备结构比较复杂，例如气体红外吸收和气体滤波是独立的装置。比较以上甲醛浓度分析方法可知，分光光度法，色谱法、极谱法等方法均需先在监测现场采集气体样品，再将样品带回实验室进行分析，分析周期长，成本高，步骤繁琐，不能实时地反映甲醛污染的状况及满足现场大批测点的监测需求；而红外光谱吸收法结构的检测设备结构复杂，给检测带来一定的不便。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种精度高，结构简单，适合于实际应用的甲醛气体浓度检测装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

气体浓度检测装置，包括法布里-珀罗腔、宽频谱光源、光电转换装置和信号处理装置；所述法布里-珀罗腔为封闭结构，法布里-珀罗腔的腔长与所检测气体的吸收光波长满足法布里-珀罗腔上设有气体入口、入射光口和出射光口，法布里-珀罗腔的内壁镀有反射膜；所述宽频谱光源位于法布里-珀罗腔的入射光口处，作为法布里-珀罗腔的入射光源；光电转换装置位于法布里-珀罗腔的出射光口处并与信号处理装置电信号连接，光电转换装置接收法布里-珀罗腔的出射光并将其转换为电信号后输入信号处理装置；信号处理装置用于对接收到的电信号进行处理计算得到所检测气体的浓度，并将结构输出至显示装置；还包括电源，用于对耗电装置供电。

法布里-珀罗腔既是待检测气体吸收光的光谱吸收腔，同时也是其他滤波器，可以过滤待检测气体吸收光以外的光信号。

进一步，所述光电转换装置为光电二极管，光电二极管和宽频谱光源对置设置在法布里-珀罗腔的两端。

进一步，所述法布里-珀罗腔为圆筒形，该圆筒内径与所检测气体的吸收光波长满足

进一步，反射膜的反射率为96％。

进一步，所述气体入口处设有水汽分离结构。

增加的水汽分离结构有利于设备抗外界干扰，保持监测的稳定性。

进一步，还包括圆筒形外壳，所述水汽分离结构设置在所述外壳的上部位置，所述法布里-珀罗腔、宽频谱光源和光电转换装置设置在外壳的中部位置，所述信号处理装置设置在外壳的下部位置。

封装结构集成度高，结构简单紧凑，适合于工程应用。

进一步，所述电源是蓄电池或者是经调压后的市电。

不同的电能供给可适应不同的工作环境。

进一步，所述法布里-珀罗腔的腔长与甲醛的吸收光波长满足本设备可用于甲醛浓度的检测