甲醛气体/VOC气体浓度检测方法、系统、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法、系统、装置及设备，涉及气体浓度检测技术领域，该方法包括控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；当腔体内未充有采样气体时获取第一紫外线辐射强度；采样气体为含有甲醛气体或者VOC气体的空气；第一紫外线辐射强度是在腔体一端处或者腔体另一端处获取的；当从腔体的一端向腔体内部持续通入采样气体且腔体内部完全被采样气体填充时，获取第二紫外线辐射强度；第二紫外线辐射强度是在腔体另一端处获取的；根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度。本发明专利技术能够低成本检测多种有害气体浓度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
甲醛气体/VOC气体浓度检测方法、系统、装置及设备


[0001]本专利技术涉及气体浓度检测
，特别是涉及一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法、系统、装置及设备。

技术介绍

[0002]随着社会工业生产的蓬勃发展，各种工业化学品广泛应用于人们生活中；其中，有些工业化学品会释放些有害气体；常见有害气体包括甲醛气体和挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，简称VOC）气体；VOC气体包括苯系物、有机氯化物等气体。
[0003]常见的有害气体检测方法有化学检测方法和光谱方法。化学检测方法是指待检测的有害气体与对应化学材料发生化学反应，并将待检测的有害气体浓度信息转化为相应的其他化学物质、电量或者pH值等，该方法需要配备相应的化学反应材料，并且检测周期长、检测精度和灵敏度较低，也无法将其作为一个结构紧凑的传感器；光谱方法是现阶段最常用的方法，其普遍采集的技术是红外光谱检测技术，该红外光谱检测技术的工作原理为基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系（朗伯
‑
比尔定律）鉴别气体组分并确定其浓度。然而这种技术对红外线光源要求较高，导致成本高，且受温度影响较大。光谱方法采用的最新技术为非分散紫外气体分析技术，该非分散紫外气体分析技术所使用的光源通常为氙灯，同样会造成成本高且无法携带的缺陷。
[0004]另外，在现有有害气体浓度检测装置中，一个传感器只能检测一种有害气体；若要检测多种有害气体，需要将多个不同传感器集成在一个检测装置里中，存在体积较大无法携带的缺陷。因此，当前缺乏一种成本相对更低且可同时兼顾检测多种有害气体的方法。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的是提供一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法、系统、装置及设备。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，包括：
[0008]控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；
[0009]当腔体内未充有采样气体时，获取第一紫外线辐射强度；所述采样气体为含有目标气体的空气；所述目标气体为甲醛气体或者VOC气体；所述第一紫外线辐射强度是在腔体一端处或者腔体另一端处获取的；
[0010]当从腔体的一端向腔体内部持续通入所述采样气体且腔体内部完全被所述采样气体填充时，获取第二紫外线辐射强度；所述第二紫外线辐射强度是在腔体另一端处获取的；
[0011]根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度。
[0012]第二方面，本专利技术提供了一种甲醛气体/VOC气体浓度检测系统，包括：
[0013]光源控制模块，用于控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；
[0014]第一紫外线辐射强度获取模块，用于当腔体内未充有采样气体时，获取第一紫外线辐射强度；所述采样气体为含有目标气体的空气；所述目标气体为甲醛气体或者VOC气体；所述第一紫外线辐射强度是在腔体一端处或者腔体另一端处获取的；
[0015]第二紫外线辐射强度获取模块，用于当从腔体的一端向腔体内部持续通入所述采样气体且腔体内部完全被所述采样气体填充时，获取第二紫外线辐射强度；所述第二紫外线辐射强度是在腔体另一端处获取的；
[0016]目标气体浓度计算模块，用于根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度。
[0017]第三方面，本专利技术提供了一种甲醛气体/VOC气体浓度检测装置，包括：
[0018]腔体，用于容置采样气体；
[0019]LED紫外光源组件，用于从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；
[0020]探测组件，用于获取第一紫外线辐射强度和第二紫外线辐射强度；
[0021]微处理器，用于执行第一方面所述的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法。
[0022]第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据第一方面所述的甲醛气体/VOC气体浓度检测方法。
[0023]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0024]本专利技术首先控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线，然后根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度，无需化学药品、无需标准样品以及红外线光源，就能逆推得到目标气体的浓度，即本专利技术达到了低成本检测多种有害气体浓度的目的。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的在腔体一端处探测得到的紫外线光谱图；
[0028]图3为本专利技术实施例提供的在腔体另一端处探测得到的紫外线光谱图；
[0029]图4为本专利技术实施例提供的吸收光谱图；
[0030]图5为本专利技术实施例提供的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测系统的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例提供的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0034]基于气体吸收理论可知，紫外光源发出的紫外线经过待测浓度气体后，其被探测得到的辐射强度会发生变化，因此可根据辐射强度变化分析待测气体浓度。且对比于电化学方法、半导体方法等，具有无接触损耗、不受外界空气流动影响、不受其他气体（如氧气和二氧化碳）影响、工作寿命长、响应快等效果。
[0035]现有技术中，通常采用紫外氙灯作为紫外光源，采用光谱仪作为探测端以分析接收端光谱。一方面，氙灯作为全光谱紫外光源，对于探测某种气体时需要调整光源波长，而LED紫外光源是一种固定波长的光源，对一些气体（比如甲醛气体、甲苯等）探测时，具有相对较精准的波长，且LED紫外光源相对于氙灯来说更加节能，更加微型，可集成到更小的探测器件中，成本更是大大降低；另一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，其特征在于，包括：控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；当腔体内未充有采样气体时，获取第一紫外线辐射强度；所述采样气体为含有目标气体的空气；所述目标气体为甲醛气体或者VOC气体；所述第一紫外线辐射强度是在腔体一端处或者腔体另一端处获取的；当从腔体的一端向腔体内部持续通入所述采样气体且腔体内部完全被所述采样气体填充时，获取第二紫外线辐射强度；所述第二紫外线辐射强度是在腔体另一端处获取的；根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度。2.根据权利要求1所述的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，其特征在于，所述LED紫外光源组件包括第一LED紫外光源和/或第二LED紫外光源；所述控制LED紫外光源组件从腔体的一端向腔体内部发射紫外线，具体包括：当所述采样气体中的目标气体为甲醛气体时，控制所述第一LED紫外光源从腔体的一端向腔体内部发射紫外线；当所述采样气体中的目标气体为VOC气体时，控制所述第二LED紫外光源从腔体的一端向腔体内部发射紫外线。3.根据权利要求1所述的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，其特征在于，当所述目标气体为甲醛气体或者一种VOC气体时，根据第一紫外线辐射强度、第二紫外线辐射强度以及紫外线辐射强度计算公式，逆推得到所述采样气体中目标气体的浓度，具体包括：根据朗伯
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比尔定律，确定紫外线辐射强度计算公式；根据紫外线辐射强度计算公式，逆推得到第一目标气体浓度计算公式；根据位于腔体一端处的紫外线辐射强度、位于腔体另一端处的紫外线辐射强度以及第一目标气体浓度计算公式，计算所述采样气体中目标气体的浓度。4.根据权利要求3所述的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，其特征在于，所述第一目标气体浓度计算公式为：；其中，N为甲醛气体或者一种VOC气体的浓度，I0为位于腔体一端处的紫外线辐射强度，I为位于腔体另一端处的紫外线辐射强度，l为腔体一端到腔体另一端的距离，为LED紫外光源波峰所在位置的半波长，为LED紫外光源波峰所在位置的波长，为甲醛气体或者一种VOC气体的吸收函数，为紫外线的波长，为紫外线波长的正态分布密度函数。5.根据权利要求1所述的一种甲醛气体/VOC气体浓度检测方法，其特征在于，当所述目标气体为多种VOC气体时，根据第一紫外线辐射强度、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：至芯半导体杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：