[发明专利]一种生物质炭材料吸附性能检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种生物质炭材料吸附性能检测装置及方法，通过音频采集器收集炭在水中发生吸附反应产生的波震动音频信号，并利用不同吸附性能炭样品在水中吸附产生的波震动信息作为炭吸附性能优劣的判别依据，确定待测生物质炭材料样品的碘吸附值，从而可靠表征生物质炭材料的吸附性能。本发明方法与现有方法相比，具如下特点：1、本发明检测装置所用的仪器价格廉价，且检测过程中实验耗材仅用到水，因此适用面广；2、检测时间短，整个测试分析过程不超过15分钟，且通过简单的操作即可直接得到待测生物质炭材料样品的碘吸附值，可以方便的直接读数，检测结果更直观；3、所采用的生物质炭材料样品基本无损，样品检测后烘干脱水即可恢复原状。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种生物质炭材料吸附性能检测装置及方法。

背景技术

当代社会，环境问题越来越引起人们重视，而生物质炭材料是空气净化理想材料。生物质炭材料的吸附性能直接决定了其对空气净化能力的大小，而现有生物质炭材料吸附性能测定方法主要包括两大类，一类是利用比表面积吸附仪对炭材料吸附性能进行表征，这类方法优点是测量精确，能表征炭材料的等温吸附和脱附曲线，缺点是，比表面积吸附仪仪器价格较为昂贵，而且试验中需要液氮对测试石英管进行冷却，同时需对测试材料不间断冲入氮气，一个样本测试时间需20小时以上，如加上样本预处理时间，整个测定周期1天以上，其测试过程费时、费钱并费力。另一类方法是通用化学测定的方法，如国标GB/T12496.8-1999所公开的一种木质活性炭试验碘吸附值的测定方法，该方法优点是比仪器测定条件简单，测定结果也较为准确，但该法化学试剂配比条件较为繁琐，如硫代硫酸钠溶液配制后需静置2周，而可溶性淀粉指示剂则需使用前临时配制，且生物质炭材料在测试前需粉碎至71um，另外测试结果需要在校正系数校正区间内，如测试结果在校正区间外，则需根据结果调整测试样品的多少并重新进行测定，直至测试结果落在可校正系数校正区间内，如此一来一个样品的测试过程至少需要半小时以上，且测试过程较为繁琐。在日常生活和生产中，往往生物质炭材料吸附性能并不需要十分精确的测定，而是需要快速的知道其大概的吸附区间。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质炭材料吸附性能检测装置及方法，以解决现有生物质炭材料吸附性能测定过程程序繁琐、成本高且测定时间过长的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种生物质炭材料吸附性能检测装置，所述检测装置包括：移液管、组培容器、音频采集器和音频处理平台；所述移液管用于量取定量的水加入所述组培容器中；所述组培容器用于提供生物质炭材料的吸附反应环境；所述音频采集器用于采集吸附反应过程的音频信号；所述音频处理平台用于对采集的所述音频信号进行分析和处理，输出所述生物质炭材料的碘吸附值。

可选的，所述移液管为50mL移液管。

可选的，所述组培容器的口径为9cm，深度为8cm。

可选的，所述音频采集器为数字式录音笔或手机。

可选的，所述音频处理平台为安装有音频处理软件的台式电脑、笔记本电脑、平板式电脑或手机。

可选的，所述生物质炭材料的吸附反应环境温度为5-35℃。

一种生物质炭材料吸附性能检测方法，所述检测方法包括：

采集多个已知碘吸附值的生物质炭材料样品的吸附反应过程的多个音频信号；

根据多个所述音频信号生成不同碘吸附值的生物质炭材料样品的水中吸附发声特征图谱；所述水中吸附发声特征图谱为包线值图、分贝图或DP概率图；

采用二次多项式回归方法建立所述水中吸附发声特征图谱的回归方程；所述回归方程为包线值回归方程、分贝值回归方程或DP值回归方程；

获取未知碘吸附值的待测生物质炭材料样品的吸附反应过程的待测音频信号；