本文關(guān)鍵詞：便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀的設(shè)計趙元黎，等

便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀的設(shè)計

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（鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院１，河南鄭州４５０００１；河南省建筑科學(xué)研究院２，河南鄭州４５００５３）

摘要：針對傳統(tǒng)空氣中甲醛檢測流程復(fù)雜、周期長、儀器昂貴等不足，設(shè)計了一種基于單片機(jī)的便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀。在分析了酚試劑分光光度法檢測原理的基礎(chǔ)上，考慮現(xiàn)場檢測儀攜帶方便以及操作簡單等特點(diǎn)，提出用定波長發(fā)光二極管及其光電檢測電路代替實(shí)驗室復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思路，使得恒流氣體采樣模塊與分析模塊合為一體。儀器中各模塊的控制和數(shù)據(jù)處理功能由單片機(jī)系統(tǒng)完成。實(shí)驗表明，該儀器在滿足檢測要求的同時，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場檢測。關(guān)鍵詞：甲醛分光光度法現(xiàn)場檢測中圖分類號：ＴＰ２１６＋．１

光電檢測

單片機(jī)便攜式檢測儀

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｓｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｉｎａｉｒ。ｓｕｃｈａｓｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｃｅｓｓｌｌｏｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｙｃｌｅ，ａｎｄｓｉｖｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ａｐｏｒｔａｂｌｅｄｅｔｅｃｔｏｒｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｂａｓｅｄｏｆｐｈｅｎｏｌｓｉｇｎ

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０引言

甲醛是一種無色、易溶的刺激性氣體，屬有毒物質(zhì)。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：居室空氣中甲醛的最高允許濃度為０．０８ｍｓ／ｍ３，公共場所甲醛的最高允許濃度為

０．１０

ｌ測量原理分析

１．１光度法原理

分光光度檢測方法基于光學(xué)中的朗伯．比耳定律，即當(dāng)一束單色平行光射入吸收介質(zhì)的溶液時，溶液的吸光度與吸收物質(zhì)的濃度和液層厚度乘積成正比。朗伯一比耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

ｍｓ／ｍ班“。甲醛濃度為０．１０ｍｓ／ｍ３時，居室空氣

有異味和不適感；濃度更高將會引起惡心、咳嗽甚至肺氣腫；當(dāng)濃度達(dá)到３０ｍｓ／ｍ３時，可致人死亡口１。目前甲醛檢測方法主要是實(shí)驗室化學(xué)分析法，即現(xiàn)場采集氣體后帶回實(shí)驗室分析。這種方法程序復(fù)雜且周期長。市場上現(xiàn)有的現(xiàn)場檢測儀價格昂貴、精度低、易受干擾。因此，研究高精度、易攜帶、易操作、低成本現(xiàn)場檢測裝置已成為空氣質(zhì)量檢測中的熱點(diǎn)。

本文針對傳統(tǒng)甲醛檢測方法的不足，基于國家標(biāo)準(zhǔn)酚試劑分光光度法原理，采用模塊電路設(shè)計思路，在滿足要求的條件下設(shè)計了便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀。實(shí)驗證明了該設(shè)計思路是可行的。

ｌｇ爭＝／ｘｌ：Ａ

度；Ｚ為液層厚度；Ａ為吸光度。

（１）

式中：，ｏ為人射光強(qiáng)度；，為透射光強(qiáng)度；ｋ為被測物質(zhì)的吸光系數(shù)，它與介質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)；Ｃ為物質(zhì)的濃

對于特定的溶液，在特定波長處有最大吸收峰，其吸光系數(shù)ｋ為常量。在液層厚度Ｚ一定時，有Ａ＝ｋ。入射光強(qiáng)度，０和透射光強(qiáng)度，可由系統(tǒng)測定，即可求出吸光度Ａ。溶液的濃度Ｃ與其吸光度Ａ在特定條件下成簡單的線性、正比關(guān)系，即可由Ａ直接求出濃度Ｃ，，即ｃ＝Ａ／ｋ。吸光系數(shù)ｋ可由一系列已知的不同濃度的測定物溶液，按其實(shí)驗方法分別測其吸光度求得。

修改稿收到日期：２００９－０８—１４。

第一作者趙元黎，女，１９５７年生，２００５年畢Ａｆｔ＂中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所，獲博士學(xué)位，教授；主要從事信息采集與處理技術(shù)等方面的研究。７６

ＰＲＯＣＥＳＳ

１．２酚試劑法測甲醛原理

酚試劑檢測甲醛方法的具體化學(xué)原理是：空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵

ＡＵＴｏＭＡＴＩＯＮＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩｏＮＶｏＬ３０Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｅｂｅｒ２００９

  本文關(guān)鍵詞：便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。