[实用新型]乙醇气体静态检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乙醇气体的静态检测装置，该装置能简单快速地检测出大气环境中的乙醇气体浓度。

背景技术

乙醇的结构简式为C₂H₅OH，俗称酒精，是一种重要工业原料。它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，其蒸气遇明火、高热能引起燃烧爆炸，长期饮用可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等，对人的半致死剂量LD₅₀为13.7g/kg。在生产中长期接触高浓度乙醇可引起鼻、眼、粘膜刺激症状，以及头痛、发热、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等，所以乙醇是一种危险化学品。美国职业安全与健康管理局（OSHA）则规定工厂车间中允许乙醇气体的最大浓度为1900mg/m³或1000ppm。目前乙醇气体的检测方法主要有气相色谱法、分光光度法、红外光谱法、质谱方法等，这些仪器分析方法往往由于操作复杂、耗时长、样品用量大、使用条件苛刻等因素限制了其实际应用，因而本实用新型提出了一种设备简易、操作方便的乙醇气体静态检测装置，可通过静态平衡吸附法方便、准确地测定出大气环境中的乙醇气体浓度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种乙醇气体静态检测装置，该装置设备简易、操作方便，能在数分钟内准确地测定出乙醇气体的浓度。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种乙醇气体静态检测装置，该装置包括带阀门的进气管和出气管，氮气经过干燥器进入一个由超级恒温器控温的密闭检测瓶内，充满后由出气管排出，检测时关闭进气管和出气管；检测瓶瓶口用橡胶塞密封，橡胶塞上安装一个内置硅橡胶的不锈钢喷管，用微量进样器的针头穿过硅橡胶可向检测瓶内进样；由一个小型直流电源驱动的小风扇通过导线穿过橡胶塞，悬置于检测瓶底部；压电石英晶体传感器通过导线穿过橡胶塞悬置于检测瓶中部，并与TTL 振荡器相连，TTL振荡器由直流电源驱动，并与频率计数器相连接，构成一个完整的传感检测回路。所述干燥器内放置的干燥剂为无水CaCl₂。所述小风扇的材质是聚酯塑料，且驱动小风扇的小型直流电源的输出电压为1~6V，驱动TTL 振荡器的直流电源的输出电压为2~12V。而且，橡胶塞与检测瓶、进气管和出气管与橡胶塞都是紧密相连的，以此保证检测瓶的整体密闭性良好。所述压电石英晶体传感器包括AT切压电石英晶体，其双面为镀金或镀银金属电极。且所述镀金或镀银金属电极表面上的涂膜材料为邻苯二甲酸二丁酯膜层，邻苯二甲酸二丁酯膜层表面为C-乙基杯[4]连苯三酚芳烃膜层，其配比为0.1~10:1，它可以通过氢键作用高灵敏、高选择性地吸附乙醇气体。该装置通过静态平衡吸附法可方便、准确地测定出乙醇气体的浓度。

整个装置由以上几个部件组装而成，易拆除更换，便于携带。其特征是静态检测装置的设计、AT切双面镀银或镀金压电石英晶体传感器的应用和对乙醇气体有特异吸附功能的C-乙基杯[4]连苯三酚芳烃/邻苯二甲酸二丁酯的使用，用量分别为5~50μg。其主要工作原理是乙醇气体能够选择性地吸附在所述敏感涂膜材料上，产生的细微小质量变化会使传感器的谐振频率发生变化，以频率变化值来计算所测气样中乙醇气体的浓度。

在装置的设计上，氮气由进气管进入检测室，待测气样由微量进样器注入。氮气可以使吸附在C-乙基杯[4]连苯三酚芳烃/邻苯二甲酸二丁酯涂膜材料上的乙醇气体脱附，使传感器谐振频率恢复到初值。整个过程可以在几分钟内完成，随后就能用于下一次的检测，所以该装置能有效地缩短检测时间和简化操作过程。

本实用新型的有益效果是，可以准确、快速地测定乙醇气体的浓度，且装置结构简单，检测过程省时省力，非常方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1是乙醇气体静态检测装置的示意图。

附图2是涂膜压电石英晶体传感器的剖面示意图。

附图1中，1. 进气管，2. 出气管，3. 干燥器，4. 超级恒温器，5. 检测室，6. 小风扇，7. 压电石英晶体传感器，8. 橡胶塞，9. 硅橡胶，10. 不锈钢喷管，11. 微量进样器，12. 针头，13. 小型直流电源，14. TTL 振荡器，15. 直流电源，16. 频率计数器。

附图2中，71. AT切压电石英晶体，72. 镀金或镀银金属电极，73. 邻苯二甲酸二丁酯膜层，74. C-乙基杯[4]连苯三酚芳烃膜层。

具体实施方式