[发明专利]一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法，包括：信号发生模块、激光器驱动、激光光源、探测器、锁相放大模块、信号处理模块和结果显示模块，信号发生模块、激光器驱动和激光光源依次电连接，探测器与锁相放大模块连接，信号处理模块一端与锁相放大模块连接，另一端与结果显示模块连接。本发明提供了一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法，检测灵敏度高、测量范围可覆盖整个房屋空间、可远程操作和通过网络接收测量结果，极大地简化了整个测量过程和保障了现场工作人员的生命安全。

技术领域

本发明涉及甲醛检测设备技术领域，更具体的说是涉及一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法。

背景技术

随着城市化的不断发展，中国每年都会有成千上万的新装修的房子，然而许多房子新装修完后不可避免地释放出对人体有巨大危害的甲醛气体，因此，对于房屋内甲醛的测量显得十分重要。目前，甲醛通常是电化学、紫外差分和红外吸收光谱的方法进行测量。

但是，其中电化学方法的检测范围有限，并且因为电学传感器一般采用氧化还原反应产生电流的原理，在测量环境中很多气体被氧化，导致测量结果不准确；而且电化学方法响应速度慢，分析耗费时间长，不能实时响应；电化学传感器容易被氧化，因此使用寿命短，需要经常更换。紫外差分的方法在该波段范围内甲醛吸收强度弱，导致测量灵敏度低，不适合要求高精度的室内甲醛测量。而红外吸收光谱的方法中，光源波段宽，在该波段气体吸收谱线多，容易受到干扰，影响甲醛测量的准确度。并且以上三种测量方式大多采用定点或者气体采样进行测量，这样就使得测量空间有限或者需要多个气体分析装置，增加了测量难度。

因此，如何提供一种检测灵敏度高、测量范围广的基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法，检测灵敏度高、测量范围可覆盖整个房屋空间、可远程操作和通过网络接收测量结果，极大地简化了整个测量过程和保障了现场工作人员的生命安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，包括：信号发生模块、激光器驱动、激光光源、探测器、锁相放大模块、信号处理模块和结果显示模块，所述信号发生模块、所述激光器驱动和所述激光光源依次电连接，所述探测器与所述锁相放大模块连接，所述信号处理模块一端与所述锁相放大模块连接，另一端与所述结果显示模块连接。

本发明公开的基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，激光器发射的激光经过室内待测气体，经墙壁、衣柜、镜子、窗帘等漫反射面反射，由探测器接收，探测器用于将接收到的经室内甲醛吸收后的激光信号转换为相应的电信号并将电信号传输给锁相放大模块，锁相放大模块根据接收到的电信号进行信号调解，并且提取二次谐波信号，信号处理模块计算二次谐波的幅值，从而反演得到甲醛的浓度并将结果传给结果显示模块。

优选的，还包括会聚透镜，所述会聚透镜放置于所述探测器之前，且直径大、焦距小，便于收集经漫反射反射回来的光信号。

优选的，所述探测器的光敏元件底部添加有制冷片，提高探测器的探测率。

优选的，还包括旋转台，所述旋转台放置于所述甲醛检测装置的底部，通过旋转台的旋转使得甲醛检测装置能够扫过整个室内环境，使得整个探测范围增加，另外，还可通过旋转发现甲醛散发源成为可能，避免像现有技术中在测量过程中还需对进行气体采样，从而使用范围更加广泛。

优选的，还包括结果发射模块和手机客户端，所述结果发射模块与所述信号处理模块相连，所述结果发射模块将所述信号处理模块测得的甲醛浓度信息发送到手机客户端。

优选的，所述结果显示模块与所述信号处理模块相连，将测量的结果实时显示，并且设置有操作界面，可以调整扫描频率和结果刷新速度。