[实用新型]有害气体检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体检测装置，特别是涉及一种基于嵌入式的便携式有毒有害挥发性有机气体检测装置。 

背景技术

    工业发展带来有毒有害挥发性有机气体（VOCs）的增多，居室装修导致室内空气污染（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛、丙醛等挥发性有机气体）的加重，对人类的危害也越来越突出，易导致头痛、眩晕、行动迟缓、记忆力衰退等症状，当浓度超过一定界限时，可直接对生命造成严重危害。所以对有毒有害VOCs气体的检测显得尤为重要。 

目前，挥发性有机物气体检测的主要方法有气相色谱法（GC）、色谱—质谱联用技术、滴定或者比色法，以及单一传感器直接检测技术等，在气体传感检测技术方面有很大的提高，但存在一定的不足之处，如气相色谱法（GC）仪器昂贵、检测复杂，色谱—质谱联用技术不易推广、误差较大，滴定或者比色法操作过程复杂、耗时较长，单一传感器直接检测选择性较差等。 

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型提供了一种具有价格低廉、操作简单、灵敏度高、实时性好、稳定性好和便携式等特点的有害气体检测装置。 

   本实用新型提供的有害气体检测装置，包括用于存储待检测气体的汽缸、气泵、照明装置、反应气室、卟啉阵列传感器、图像采集仪、触摸屏、嵌入式ARM9芯片、下位机PIC16F877、温度传感器、湿度传感器、流量传感器和可控加热器； 

所述反应气室为透明体，一端设有进气口，另一端设有出气口；所述卟啉阵列传感器设置在反应气室的中部；所述反应气室内、且靠经进气口设有气体缓冲挡板；在反应气室的横截面上、位于气体缓冲挡板和卟啉阵列传感器之间设有双层隔板Ⅰ，位于卟啉阵列传感器和出气口之间设有隔板Ⅱ，所述双层隔板Ⅰ和隔板Ⅱ上均布数个气孔；

所述汽缸的出口通过气泵与反应气室的进气口连通，气泵由下位机PIC16F877控制；所述流量传感器设置在气泵与反应气室连接的管路上，流量传感器的信号输经A/D转换器转化后输入下位机PIC16F877；

所述温度传感器、湿度传感器和可控加热器均设置在反应气室内，且可控加热器设置在进气口与卟啉阵列传感器之间，所述温度传感器、湿度传感器和可控加热器的信号输出端与下位机PIC16F877连接；

所述照明装置设置在反应气室的底部，所述图像采集仪设置在反应气室的顶部，图像采集仪的摄像头与卟啉阵列传感器的卟啉单元对应，所述照明装置由下位机PIC16F877控制，所述图像采集仪的信号输入嵌入式ARM9芯片；

所述下位机PIC16F877通过RS232串口与嵌入式ARM9芯片连接；所述触摸屏连接在嵌入式ARM9芯片上。

进一步，还包括尾气处理装置和两通电磁阀，所述尾气处理装置与反应气室的出气口连接，所述两通电磁阀串接在尾气处理装置与反应气室的出气口连接的管路上，所述两通电磁阀由下位机PIC16F877控制。 

进一步，还包括用于吹扫整个气路的氮气支路，氮气支路通过气阀连接在汽缸与气泵之间的管路上。 

进一步，还包括用于将反应前后图像、差值图像以及数据库文件进行存储的SD卡，所述SD卡通过SD卡接口电路和嵌入式ARM9芯片相连。 

进一步，还包括用于存储引导文件、Linux操作系统、应用程序的FLASH芯片，所述FLASH芯片通过EMIF总线与嵌入式ARM9芯片相连。 

进一步，还包括用于暂存操作系统和应用程序、且作为数据缓冲区的SDRAM芯片，所述SDRAM芯片通过EMIF总线与嵌入式ARM9芯片相连。 

再进一步，还包括设有浓度安全限值的报警模块，所述报警模块安装在下位机PIC16F877上，嵌入式ARM9芯片处理得到的浓度值信号输入报警模块。 

与现有技术相比，本实用新型的有害气体检测装置具有如下优点： 

1、本实用新型的检测装置采用卟啉阵列传感器检测的挥发性有毒有害气体浓度可达ppb级，实现低浓度检测，适合高要求测量场合；同样，能实现ppm级高浓度检测，检测范围大；

2、本实用新型的检测装置实现了密闭检测反应气室在线环境条件监测，同时反应气室内通过设置的隔板形成几级缓冲区域，从而形成了一个气流稳定、气体浓度分部均匀的环境，降低了动力学因素对检测的影响，提高了仪器稳定性及检测精度；

2、卟啉阵列传感器采用阵列点结构的卟啉单元作为前端传感器，卟啉单元多，增加了响应信号的信息含量，不仅保证了装置检测的精准性，还可实现多种类气体的检测；