[實(shí)用新型]簡易氨氣檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220258997.7
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN202661347U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹忠;周婷;羅永豐;曹婷婷;肖忠良
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 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(shù)領(lǐng)域

本實(shí)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(zhǔn)確、快速地檢測出環(huán)境大氣中氨氣氣體的濃度，并能用于在線監(jiān)測。?

背景技術(shù)

氨氣是居民生活區(qū)和工業(yè)生產(chǎn)區(qū)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(qiáng)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(yán)重者可發(fā)生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥、甚至休克而致死。美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）規(guī)定空氣中所允許的氨氣最大濃度為50?ppm，因此對環(huán)境大氣中微量氨氣的靈敏監(jiān)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(zhì)譜分析法和離子選擇性電極法等，這些大多數(shù)方法由于操作環(huán)節(jié)多，費(fèi)時費(fèi)力，不適于在線監(jiān)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(dá)到準(zhǔn)確快速測定氨氣氣體濃度的儀器裝置。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)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(fù)使用，能在數(shù)分鐘內(nèi)準(zhǔn)確地檢測出氨氣氣體的濃度，并能用于環(huán)境大氣中氨氣的測定分析。?

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種能檢測氨氣氣體的裝置，該裝置包括兩個進(jìn)氣管和一個出氣管，所述的兩個進(jìn)氣管合并成一路經(jīng)過干燥管后進(jìn)入檢測瓶底部，干燥管內(nèi)填充物質(zhì)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(qū)動、并與頻率計(jì)數(shù)器連接，構(gòu)成一個完整的傳感檢測回路。其特征是裝置的各部分設(shè)計(jì)、石英晶體傳感器的應(yīng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)生的微小質(zhì)量變化會使傳感器的諧振頻率發(fā)生變化，以頻率變化值來計(jì)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(xiàn)性和可逆性良好，可應(yīng)用于環(huán)境大氣中氨氣的監(jiān)測。?

在裝置的設(shè)計(jì)上，氮?dú)夂桶睔鈿鈽拥膬蓚€進(jìn)氣管可獨(dú)立控制開關(guān)，氮?dú)夂桶睔鈿鈽涌山惶孢M(jìn)入檢測瓶內(nèi)。氮?dú)饪梢允刮皆谒鐾磕げ牧仙系陌睔鈿怏w脫附，使傳感器諧振頻率恢復(fù)到初值。整個過程在5分鐘以內(nèi)就可以完成，隨后就能繼續(xù)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(shí)用新型的有益效果是，可以準(zhǔn)確、快速、連續(xù)地測定氨氣氣體的濃度，且裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于便攜和智能化改造，因而可用于環(huán)境大氣中氨氣的分析檢測、在線監(jiān)測等。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)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(yīng)濃度（ppm）的關(guān)系曲線圖。?

圖1中1.氣樣進(jìn)氣管，2.氮?dú)膺M(jìn)氣管，3.氣樣進(jìn)氣管開關(guān)，4.氮?dú)膺M(jìn)氣管開關(guān)，5.干燥管，6.石英晶體傳感器，7.出氣管開關(guān)，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(jì)數(shù)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(biāo)準(zhǔn)樣品，可得到氨氣氣體濃度與響應(yīng)頻率變化值的關(guān)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(guān)系曲線是在室溫24℃時繪制的。

具體實(shí)施方式