[發明專利]一種甲醛檢測試驗裝置及其檢測試驗方法

在審

• 申請號: 202010022855.X
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111122698A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 陳大志;謝汶志;徐沁
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036;G01N29/22;G01N29/24
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄;廖祥文

本發明公開了一種甲醛檢測試驗裝置及檢測試驗方法，包括底座、頂蓋、密封圈、聲表面波傳感器芯片、PCB板、螺絲組件、進氣連接管及排氣連接管。在甲醛檢測試驗方法中，甲醛通過頂蓋的孔洞進入檢測室，聲表面波傳感器芯片吸附甲醛后會產生質量負載，影響芯片本身的諧振頻率，芯片通過PCB板輸出諧振頻率的變化值，從而獲得甲醛敏感信號，最終建立甲醛濃度與諧振頻率變化值之間的函數關系，本發明裝置具有成本低、體積小、密封好、方便操作與檢測、靈敏度高、可重復使用等益處。

技術領域

本發明涉及空氣質量檢測領域，具體涉及一種甲醛檢測試驗裝置及其檢測試驗方法。

背景技術

進入21世紀，經濟快速發展的同時，人們的生活水平日益提高，人們對生活質量的要求也越來越高，進而對空氣質量尤其是室內空氣品質越來越重視。空氣中有毒、有害氣體會不同程度上對人體造成各種各樣的傷害，尤其是室內空氣中的有毒氣體。甲醛能夠破壞生物細胞蛋白質，使細胞核內產生基因突變，造成DNA單鏈內交連和DNA與蛋白質交連，抑制DNA損傷修復等。長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、腦瘤等疾病，甲醛也是誘發病態建筑物綜合征的主要原因。2004年，國際癌癥機構將甲醛確定為第一類致癌物質。對甲醛濃度的檢測不僅關乎當代人的身體健康，更關系到下一代，甚至幾代人的健康。目前，對甲醛的傳統檢測方法是分光亮度法、色譜法、極譜法、熒光法等，而這些方法需要在現場長時間采樣，分析周期較長，操作復雜，測定結果是一段時間內的均值，不能實時反映室內空氣中甲醛濃度。聲表面波傳感器質量靈敏度可達到ng級，通過在其表面沉積可吸附甲醛的金屬氧化物敏感膜能夠實現甲醛的實時高靈敏度檢測。

目前，可檢測甲醛的聲表面波傳感器的研究尚處于實驗室階段，在檢測試驗過程中，為排除空氣中其他氣體對檢測結果的干擾，需要在密閉空間中進行，且為不污染環境，需要解決尾氣回收問題。為節約成本，檢測裝置不易過大。為提高檢測靈敏度和精度，且節約甲醛氣體，密閉檢測室空間不易過大或過小。目前，市面上并沒有成熟的甲醛檢測試驗裝置，需要設計一種甲醛檢測試驗裝置并提出檢測試驗方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種甲醛檢測試驗裝置及其檢測試驗方法，解決了上述背景技術中提到的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種甲醛檢測試驗裝置，包括底座、頂蓋、密封圈、聲表面波傳感器芯片、PCB板、螺絲組件、進氣連接管及排氣連接管，進氣連接管置于頂蓋上方中心位置，排氣連接管置于頂蓋側面，聲表面波傳感器芯片表面涂敷有一層甲醛敏感薄膜，敏感膜選擇ZnO，敏感膜厚度為0.5-1μm，聲表面波傳感器芯片與PCB板通過銀膠進行電路連接，載有聲表面波傳感器芯片的PCB板放置于底座中心部位，頂蓋和底座對應的四個角均設有螺絲孔，保證頂蓋和底座可通過螺絲組件緊密連接固定在一起，頂蓋與底座之間的壓力使得密封圈與PCB板緊密鏈接，形成一個密閉的空間，將傳感器芯片置于這個密閉的空間內，進氣連接管和排氣連接管均直通密閉空間。

優選的，所述的底座具有一個凹槽，槽寬與PCB板寬度相當，頂蓋具有一個凸起，寬度與PCB板寬度相當，凹槽深度等于頂蓋凸起部分和PCB板厚度之和。

優選的，所述的頂蓋凸起部分具有一個圓柱形凹槽，深度與凸起部分厚度相當，直徑略小于PCB板寬度。

優選的，所述的頂蓋圓柱形凹槽邊緣有圓圈開槽，用于放置密封圈，密封圈為O型密封圈，材質為硅膠，密封圈通過液體膠固定于頂蓋的圓圈開槽。

優選的，所述的頂蓋中心位置設有進氣口，直徑與進氣連接管直徑相當，進氣連接管連接進氣口，頂蓋圓柱形凹槽內設有排氣孔，連通至頂蓋側方排氣孔，排氣孔通過排氣連接管直接通入可回收甲醛的水或酒精中。

優選的，所述的頂蓋、底座、進氣連接管和排氣連接管的材質均為不銹鋼材質。

優選的，所述的螺絲組件包括至少4個螺絲，螺絲可以為多種樣式。