[实用新型]基于微流控芯片的芳香族挥发性气体快速检测系统

说明书

本实用新型涉及基于微流控芯片的芳香族挥发性气体快速检测系统，该系统包括流动相源、气相色谱泵、微流控芯片、信息采集模块、处理器和控制电路；所述微流控芯片包括空间气相色谱模块和微分析模块，所述的流动相源通过气相色谱泵与空间气相色谱模块的进口端连接，空间气相色谱模块的出口端连接微分析模块，微流控芯片与信息采集模块、控制电路电连接，控制电路与信息采集模块均与处理器电连接；所述微流控芯片中的核心部件为空间气相色谱模块，空间气相色谱模块内依次设有多个气相色谱柱(s1～sn)，气相色谱柱的数量不小于2。该检测系统同现行的检测技术相比具有高效、低价、便携和自动化的特点。

技术领域

本实用新型属于苯系物分析检测技术领域，具体涉及一种基于微流控芯片的芳香族挥发性气体快速检测系统。

背景技术

苯系物是指苯、甲苯、乙苯、二甲基苯等化学物质的总称。苯系物无色、有芳香气味，属于挥发性有机化合物，常被用作稀释剂和溶剂，广泛存在于汽油、塑料、橡胶、合成纤维、溶剂型涂料和胶粘剂中。由于苯系物存在范围广，使得在现代室内装修和居室装饰时引起室内环境空气污染，造成在新装修后的居室内苯系物的浓度严重超标。因此，苯系物对人体与环境的危害越来越受到人们的关注。由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物通过呼吸或皮肤接触苯使其进入体内。有研究报告表明，引起苯中毒的部分原因是由于苯在体内生成了苯酚。

甲苯和二甲苯在汽油中的含量比苯更丰富，也广泛用作溶剂。这些化合物的室外和室内的水平，预计会比苯高。尽管甲苯和二甲苯毒性比苯低，但是暴露在大气中进行光化学反应产生的化合物，可对人体健康造成不良影响。因此，对室内和室外空气的苯、甲苯及二甲苯的浓度分析是必要的。

目前，公知的芳香族气体检测方法主要为实验室方法，但是实验室仪器一般都比较巨大，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。此外芳香族气体检测经过还需要取样，送检等过程，耗时比较长。因此，通过方法改进与创新，开发一种简单、快速、准确的芳香族挥发性气体的检测方法对指导生产具有重要的工业价值和学术意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于微流控芯片的芳香族挥发性气体快速检测系统。该检测系统同现行的检测技术相比具有高效、低价、便携和自动化的特点。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种基于微流控芯片的芳香族挥发性气体快速检测系统，其特征在于该系统包括流动相源、气相色谱泵、微流控芯片、信息采集模块、处理器和控制电路；所述微流控芯片包括空间气相色谱模块和微分析模块，所述的流动相源通过气相色谱泵与空间气相色谱模块的进口端连接，空间气相色谱模块的出口端连接微分析模块，微流控芯片与信息采集模块、控制电路电连接，控制电路与信息采集模块均与处理器电连接；

所述微流控芯片中的核心部件为空间气相色谱模块，空间气相色谱模块内依次设有多个气相色谱柱(s1～sn)，气相色谱柱的数量不小于2，即n≥2，多个气相色谱柱的出口端和进口端依次通过相应的连接导管首尾连通，在每个气相色谱柱的进口端的连接导管上均设置有一个上阀门，所有的这些上阀门构成了上阀门组；在每个气相色谱柱的出口端的连接导管上引出一个支路，该引出的支路上均设置有一个下阀门；第一个气相色谱柱的进口端连接气相色谱泵，第n个气相色谱柱的出口端直接经一个下阀门连接微通道层的入口，所有的这些下阀门构成了下阀门组；