[實用新型]簡易氨氣檢測裝置

有效

• 申請號: 201220258997.7
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN202661347U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 曹忠;周婷;羅永豐;曹婷婷;肖忠良
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種簡易的氨氣（NH₃）氣體傳感檢測裝置，該裝置能準確、快速地檢測出環境大氣中氨氣氣體的濃度，并能用于在線監測。?

背景技術

氨氣是居民生活區和工業生產區的主要有毒空氣污染物之一，對人和動物的眼睛、皮膚和上呼吸道有強烈的刺激作用，吸入大量氨氣會引起流淚、咽痛、胸悶、惡心等癥狀，嚴重者可發生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥、甚至休克而致死。美國職業安全與健康管理局（OSHA）規定空氣中所允許的氨氣最大濃度為50?ppm，因此對環境大氣中微量氨氣的靈敏監測具有十分重要的意義。目前氨氣的測定方法主要有酸堿滴定法、分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法、紅外光譜法、質譜分析法和離子選擇性電極法等，這些大多數方法由于操作環節多，費時費力，不適于在線監測氨氣氣體的濃度，因此需要找到一種造價便宜、操作簡便，并能達到準確快速測定氨氣氣體濃度的儀器裝置。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種簡易的氨氣檢測裝置，該裝置易于制備、操作方便、可反復使用，能在數分鐘內準確地檢測出氨氣氣體的濃度，并能用于環境大氣中氨氣的測定分析。?

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種能檢測氨氣氣體的裝置，該裝置包括兩個進氣管和一個出氣管，所述的兩個進氣管合并成一路經過干燥管后進入檢測瓶底部，干燥管內填充物質為無水CaCl₂，檢測瓶上用橡膠塞密封，所述橡膠塞中插有一個石英晶體傳感器和所述的出氣管，涂敷在傳感器上的涂膜材料是1：1的鹽酸吡多辛/聚氯乙烯，所述石英晶體傳感器與晶體管-晶體管-邏輯（TTL）振蕩電路連接，所述振蕩電路由直流電源驅動、并與頻率計數器連接，構成一個完整的傳感檢測回路。其特征是裝置的各部分設計、石英晶體傳感器的應用和對氨氣氣體有特異吸附功能的涂膜材料鹽酸吡多辛/聚氯乙烯的使用，通過大量實驗數據發現，其涂敷于石英晶體傳感器上的量為5~45微克之間時的檢測效果最佳。整個裝置由以上幾個部件組裝而成，易拆除更換，便于攜帶。其工作原理是氨氣氣體被選擇性地吸附在涂膜材料鹽酸吡多辛/聚氯乙烯上，產生的微小質量變化會使傳感器的諧振頻率發生變化，以頻率變化值來計算所測氣樣中的氨氣濃度。該氣體傳感檢測裝置對氨氣具有高靈敏度和寬檢測范圍，且選擇性、重現性和可逆性良好，可應用于環境大氣中氨氣的監測。?

在裝置的設計上，氮氣和氨氣氣樣的兩個進氣管可獨立控制開關，氮氣和氨氣氣樣可交替進入檢測瓶內。氮氣可以使吸附在所述涂膜材料上的氨氣氣體脫附，使傳感器諧振頻率恢復到初值。整個過程在5分鐘以內就可以完成，隨后就能繼續用于下一次的檢測，所以該裝置能有效地減少檢測時間和簡化操作過程。?

本實用新型的有益效果是，可以準確、快速、連續地測定氨氣氣體的濃度，且裝置結構簡單，易于便攜和智能化改造，因而可用于環境大氣中氨氣的分析檢測、在線監測等。?

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。?

圖1?是簡易氨氣檢測裝置的示意圖。?

圖2?是傳感器的頻率變化值（以Hz表示）與氨氣氣體對應濃度（ppm）的關系曲線圖。?

圖1中1.氣樣進氣管，2.氮氣進氣管，3.氣樣進氣管開關，4.氮氣進氣管開關，5.干燥管，6.石英晶體傳感器，7.出氣管開關，8.橡膠塞，9.出氣管，10.檢測瓶，11.振蕩電路，12.直流電源，13.頻率計數器。?

圖2是把13.8微克的鹽酸吡多辛/聚氯乙烯涂敷于石英晶體傳感器上，通過加入氨氣標準樣品，可得到氨氣氣體濃度與響應頻率變化值的關系曲線，該曲線擬合的方程為：?

y?=?5.03?+?1.54?x

式中y表示氨氣氣體的濃度(ppm)，x表示頻率變化值ΔF(Hz)。上述關系曲線是在室溫24℃時繪制的。

具體實施方式