环境中气体定量测定的方法及采用该方法的测定装置制造方法及图纸

环境中气体定量测定的方法及采用该方法的测定装置，所述方法包括采用能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变化的化学试剂制作透光试剂片，在透光试剂片的一侧设置一发光体，对发光体发出并透过透光试剂片的光强度进行检测。所述测定装置包括至少一个能与至少一种环境中的气体进行化学反应并产生透光强度变化的透光试剂片，透光试剂片的一侧设置发光件，至少一光探测器与一信号处理芯片连接，通过对透过化学试剂片的光的强度变化进行测定得到相应的气体浓度的定量值。该方法简单可靠，测定时间短，测定过程操作简单，该测定装置的造价较低，体积小，便于携带，能够满足目前家庭、商务或公共场所中环境有害气体的快速定量测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境中气体物质的检知和测定
，具体的涉及一种基于 透光试剂片与气体反应而引起透光度变化的气体定量测定的方法和采用该方法 的测定装置。这种测定方法和测定装置适合于现场实时定量探测空气污染物。
技术介绍
随着全球工业化进程的加快，环境污染引起了全世界人的关注。科学调查 结果显示环境污染不仅有损人类健康，而且能使人类特别是儿童的智力降低。 对于生活在现代城市中的人们来说，室内空气污染的危害尤为严重。这是因为室内空气污染的程度比户外高出很多倍；而80%以上的城市人口， 70%多的时间 在室内度过；特别是儿童，他们比成年人更容易受到室内空气污染的危害。儿 童的身体正在成长发育中，呼吸量按体重比成人高近50%;世界卫生组织宣布 全世界每年有IO万人因为室内空气污染而死于哮喘，而其中35%为儿童。据统 计，我国儿童哮喘患病率为2%—5%。事实上室内空气污染物对成人也有着相当 大的危害，例如，甲醛作为室内空气污然物之一是典型的致癌物质。引起室内空气污染的主要根源包括建筑施工中使用防冻剂释放的氨气， 室内装修、家具、玩具等释放到室内空气中的有毒有害气体，如甲醛、苯、甲苯，二甲苯等；油漆、内墙涂料中的挥发性有机物以及重金属元素，如铅、汞、镉、铬；室内装修使用的天然石材，造成的氡气污染。目前，室内空气污在， 国日益恶化。鉴于室内空气污染的普遍性及其对人类健康的危害性，我国政府 对室内空气污染物的定量检测给予了高度重视，制定了相应的室内环境、室内 空气质量、住室装饰、建筑工程质量等有关标准，对室内空气中的氨气、甲醛、 苯、甲苯，二甲苯等污染物的浓度有明确规定。例如，以1小时的平均浓度计算 ，氨气不超过0. 2mg/m3,甲醛不超过0. lmg/m3 、苯不超过0. 11mg/m3、甲苯 不超过0.2mg/m'， 二甲苯不超过0.2mg/m3。这就要求用于室内空气污染物探测 的仪器十分灵敏，而且能够现场定量测试。现场实时定量测定不同场所的室内空气污染物容许人们尽快采取适当措 施，减轻或避免室内空气污染物带来的危害。可是，目前市场上非常缺少小型 化、低价格、低功耗、多功能、高灵敏度、操作简单、适合于千家万户普通老 百姓使用的便捷式室内空气污染物探测器。目前市场上可利用的适合于室内空 气污染物探测的仪器设备普遍采用电化学测试方法，这些仪器体积大、价格高、 准确性差，功能单一，不适合于普通家庭或可以动式快速定量检测使用。虽 然目前市场上也出现了光学式室内空气污染物探测器，但它们多采用检测缚、 检测管甚至检测液以及目视比色测试方式，准确性仍然很差。此外，基于反射 吸收式的甲醛探测器和甲苯探测器目前已在日本出现。但是这类仪器功能单一， 测试时间较长，而且价格昂贵。我们的调研结果显示目前市场上可利用的所有 室内空气污染物探测设备具有各种各样的缺点，不适合生活在现代城市中的普 通家庭或小独立个体适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够探测空气环境中较低浓度的氨气、甲醛、 苯、甲苯、二甲苯等气体的定量测定的方法及采用该方法的测定装置，该方法 利用透光试剂片与待测气体反应而引起透射光强度变化的特点，实现了简单， 快捷和准确的定量测定效果。该测定装置的体积较小，成本低，便于携带，测 定作业的劳动强度低，能够实现普通家庭和单独个体快速定量测定室内等环境 中气体的需要。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下一种环境中气体定量测定的方法，其特征在于所述方法包括采用能与至少 一种环境中的气体进行化学反应而引與透射光强度变化的化学试剂制作的透光 试剂片，在透光试剂片的一侧设置一发光体，对发光体发出并透过透光试剂片 的光的强度进行检测，得到对应的环境中该气体的浓度定量值。具体的讲，所述透光试剂片为包括至少一片多孔薄膜或多孔膜片，能与环 境中的气体进行反应的化学试剂设置在多孔薄膜或多孔膜片的孔内。所述方法还包括采用光电二极管或硅光电池探测透过透光试剂片的光的强 度，然后通过信号处理芯片对光电二极管或硅光电池产生的信号进行处理，得 到对应的环境中的气体浓度定量值。所述方法具体包括在一不透光的装置内设置能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变化的透光试剂片，在透光试剂片的一侧设置发 光二极管，使待测环境中的气体流过该不透光的装置，采用光电二极管或硅光 电池接受并测定透射光的强度，利用一与光电二极管或硅光电池连接的信号处 理芯片对信号进行处理，得到对应环境中的气体浓度定量值。所述环境中的气体包括氨气、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、 一氧化碳、二氧 化氮、硫化氢，所述透光试剂片和发光体为至少各一个。采用上述环境中气体定量测定的方法的测定装置，其特征在于所述测定装 置包括至少一个能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变 化的透光试剂片，透光试剂片的一侧设置有发光件，至少一光探测器与一信号 处理芯片连接，通过测定透光试剂片的透光强度的变化得到相应的气体浓度的 定量值。具体的讲，所述透光试剂片为多孔薄膜或多孔膜片，多孔薄膜或多孔膜片 的孔内设置有能与环境中的气体进行反应的化学试剂。所述测定装置包括一不透光壳体，所述壳体内设置有至少一种能与某种气 体反应的透光试剂片，透光试剂片两侧对应设置发光二极管和光探测器，所述 壳体上置有鼓风装置，向透光试剂片快速扩散环境气体。能与不同种气体反应的透光试剂片排列设置，每种透光试剂片为至少排列 间隔设置的两片，待测光线依次透过所述两片透光试剂片。能与不同种气体反应的透光试剂片排列设置，在发光二极管的对应另一侧 设置有反射镜，待测光线透过透光试剂片后，经反射镜反射后再一次透过同一 透光试剂片。当环境空气中含有氨气、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等一种或几种气体时， 它们与相应的透光试剂片反应，使透光试剂片产生颜色变化。变色后的试剂片 吸收光而使透过它的光强度下降。透光试剂片与气体的反应为一气固反应，由 于气固反应是一个时间过程，对于给定的气体浓度，透光试剂片颜色的变化随 时间的增加而加强。在给定的反应时间内，透光试剂片颜色的变化随着气体浓 度的增大而加强。因此该测定方法和测定装置能够通过测量透射光强度在把透 光试剂片暴露到空气中开始的一定时间内的变化量，对周围空气中所含氨气、 甲醛、苯、甲苯、二甲苯等的浓度进行定量测试。一般情况下，该测定装置包括 一种及以上发光体、 一种及以上透光试剂 片和一个及以上光探测器。试剂片由多孔薄膜或多孔膜片构成，多孔薄膜或多孔膜片的孔内含有能与氨气、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等至少一种气体反应而 产生颜色变化的化学物质。透光试剂片属于一次性使用，使用前在常温常压密 封遮光干燥环境下保存。通常将每一种发光二极管和一个光探测器置于相应的 透光试剂片两侧，使发光二极管发出的光透过相应的透光试剂片后被光探测器接收。该探测装置的灵敏度定义为透光试剂片被暴露到一定浓度的气体中后透射 光强度在一定时间内的变化量。由于气固反应首先从固体表面开始，然后逐渐 扩散进入固体内部进行反应，对于低浓度气体，从固体表面到其内部的完全反 应需要较长的时间。为了在短时间内测定气体的浓度，需要提高探测器的灵敏 度。通过采用两个相同的透光试剂片同时插入光路中，使两个透光试剂片的四 个表面同时暴露本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境中气体定量测定的方法，其特征在于所述方法包括采用能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变化的化学试剂制作的透光试剂片，在透光试剂片的一侧设置一发光体，对发光体发出并透过透光试剂片的光强度进行检测，得到对应的环境中该气体的浓度的定量值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高艳，
申请(专利权)人：北京天路长缨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]