專利名稱：新型甲醛檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型甲醛檢測儀。
背景技術：
甲醛無色，有強烈刺激性氣味，是一種原漿毒物，能與蛋白質結合，吸入高濃度甲醛后，會出現呼吸道水腫、眼痛、頭痛或支氣管哮喘；經常吸入少量甲醛，會引起慢性中毒，出現粘膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎角化，長期吸入甲醛氣體，或導致新生嬰兒畸形、死亡,嚴重的可導致白血病。甲醛是一種重要的有機原料，主要用于人工合成黏結劑，如:制酚醛樹脂、脲醛樹月旨、合成纖維、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。各種人造板材，如:刨花板、密度板、纖維板、膠合板等，由于使用了脲醛樹脂粘合劑，因而含有甲醛。家具的制作，墻面、地面的裝飾鋪設，油漆涂料，都要使用到粘合劑，這些地方都會有甲醛釋放。生活中離不開甲醛的使用，而甲醛對人的健康又會造成極大的損傷，因此非常有必要對甲醛進行檢測，以預防和減少接觸和吸入甲醛?，F有的甲醛檢測儀主要有分光光度法、電化學檢測法、氣相色譜法、液相色譜法、傳感器法等。目前還沒有一種較為理想的甲醛現場快速檢測儀，分光光度受水浴或濃硫酸等操作條件的限制，電化學檢測法對樣品預處理要求較高，色譜法受儀器設備限制，常規(guī)傳感器在檢測甲醛時靈敏度不夠，成本高?，F在市場上也有一種甲醛快速檢測箱，但需專業(yè)人員操作，成本高，一般家庭難以普及，因而無法在日常生活中得到廣泛應用。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種成本低廉，靈敏度高的新型甲醛檢測儀。本實用新型提出的新型甲醛檢測儀，由甲醛氣敏元件6、測量電路7、A/D轉化器8、單片機9、接口 10、IXD顯示器11、功能鍵盤12和報警器13組成，其中:甲醛氣敏元件6由加熱絲1、陶瓷管3、介孔SnO2層2、電極4和引線5組成，陶瓷管3為中部空心的柱狀結構，其兩端呈圓柱體，中部為橢圓結構，加熱絲I位于陶瓷管3中部空心部位，且其兩端伸出陶瓷管3 ;陶瓷管3橢圓結構的外表面涂覆有經過燒結處理后形成的介孔SnO2層2，介孔SnO2層2的兩端分別設有電極4，兩根電極4分別連接兩根引線5 ;所述兩根引線5和加熱絲兩端分別連接測量電路7，測量電路7的輸出端連接A/D轉化器8，A/D轉化器8的輸出端連接單片機9，所述單片機9的輸出端通過接口 10分別連接IXD顯示器11、功能鍵盤12和報警設備13。本實用新型的有益效果在于:根據甲醛濃度與半導體介孔材料SnO2電導性之間的良好線性關系，首次以半導體介孔材料SnO2為敏感材料制作了用于檢測甲醛的檢測儀。該檢測儀的核心部件是甲醛氣敏元件。關鍵技術點是:甲醛氣敏元件的制備、含有微量鎘(Cd)的介孔材料SnO2的合成、介孔材料SnO2半成品在陶瓷管的外表面的均勻旋涂和焙燒。本實用新型的核心部件是甲醛氣敏元件，甲醛氣敏元件的敏感材料是新型的半導體介孔材料Sn02。與常用的SnO2材料相比，介孔材料SnO2具有較高的比表面積、有序的孔徑結構、良好的剛性骨架等特點，這為提高介孔材料SnO2對甲醛的敏感性提供了物理結構基礎，而且在介孔材料SnO2化學合成過程中可以通過摻雜微量Cd進一步提高檢測儀的靈敏度和選擇性。本實用新型具有簡便、快速、靈敏、穩(wěn)定、電路簡單、高選擇性和現場檢測等特點。

圖1為本實用新型甲醛氣敏元件結構圖示。圖2為本實用新型的結構圖示。圖中標號:1為加熱絲，2為介孔SnO2層，3為陶瓷管，4為電極，5為引線，6為甲醛氣敏元件，7為測量電路，8為A/D轉化器，9為單片機，10為接口，11為IXD顯示器，12為功能鍵盤，13為報警設備。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本實用新型。實施例1:以SnCl2 2H20作為Sn原料、硬脂酸(CH3 (CH2) 16C00H)作為有機添加劑(organ additive)、1-丙醇(propan-l-ol)作為溶劑。SnCl2 2H20、硬脂酸和 1-丙醇的摩爾濃度比是I '2:40。在SnCl2 *2H20、硬脂酸和1_丙醇混合液中加入微量Cd(NO3)2 *4H20(約為SnCl2 2H20摩爾濃度的1%)，幾小時后，混合液中有白色沉淀物出現。把白色沉淀物均勻旋涂于陶瓷管的外表面，然后分別在100°C環(huán)境中加熱I小時，在180°C環(huán)境中加熱I小時。再經過幾小時的高溫(350-650°C)焙燒，焙燒過程中，溫度梯度升高(120°C /小時)，可在陶瓷管的外表面形成有序的介孔SnO2層。甲醛氣敏元件6由加熱絲1、陶瓷管3、介孔SnO2層2、電極4和引線5組成。加熱絲I置于陶瓷管3之內，在陶瓷管3的外表面焙燒介孔SnO2層2，介孔SnO2層2的兩端通過電極4與引線5相連。甲醛氣敏元件6經過封裝后，其加熱絲I的兩端和兩根引線5與測量電路7相連。根據甲醛濃度與半導體介孔SnO2電導性的線性關系，測量電路7將甲醛氣敏元件6測得的甲醛的濃度信號轉化為模擬電信號；另外，測量電路7通過甲醛氣敏元件6的加熱絲I為其提供恒定的電壓，以保證甲醛氣敏元件6在適合的溫度下工作。A/D轉換器8采用5G14433A/D轉換器，將A/D轉換器8連接于測量電路7，采集測量電路7測得的模擬信號并把模擬信號轉換成數字量信號。單片機9把A/D轉換器8輸出的數字量信號進行處理，并通過8255A接口 10 與外設的IXD顯示器11、功能鍵盤12和報警設備13相連接，所述報警設備13采用報警燈或報警喇叭。
權利要求1.一種新型甲醛檢測儀，其特征在于由甲醛氣敏元件￠)、測量電路(7)、A/D轉化器⑶、單片機(9)、接口(10)、LCD顯示器(11)、功能鍵盤(12)和報警器(13)組成，其中:甲醛氣敏元件(6)由加熱絲(I)、陶瓷管(3)、介孔51102層⑵、電極⑷和引線(5)組成，陶瓷管(3)為中部空心的柱狀結構，其兩端呈圓柱體，中部為橢圓結構，加熱絲(I)位于陶瓷管(3)中部空心部位，且其兩端伸出陶瓷管(3);陶瓷管(3)橢圓結構的外表面涂覆有經過燒結處理后形成的介孔SnO2層(2)，介孔51102層(2)的兩端分別設有電極(4)，兩根電極(4)分別連接兩根引線(5);所述兩根引線(5)和加熱絲兩端分別連接測量電路(7)，測量電路(7)的輸出端連接A/D轉化器(8)，A/D轉化器(8)的輸出端連接單片機(9)，所述單片機(9)的輸出端通過接口(10) 分別連接LCD顯示器(11)、功能鍵盤(12)和報警設備(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種新型甲醛檢測儀，由甲醛氣敏元件、測量電路、A/D轉化器、單片機、接口、LCD顯示器、功能鍵盤和報警器組成，甲醛氣敏元件由加熱絲、陶瓷管、介孔SnO2層、電極和引線組成，陶瓷管為中部空心的柱狀結構，其兩端呈圓柱體，中部為橢圓結構，加熱絲位于陶瓷管中部空心部位，且其兩端伸出陶瓷管；陶瓷管橢圓結構的外表面涂覆有經過燒結處理后形成的介孔SnO2層，介孔SnO2層的兩端分別設有電極，兩根電極分別連接兩根引線；所述兩根引線和加熱絲兩端分別連接測量電路，測量電路的輸出端連接A/D轉化器，A/D轉化器的輸出端連接單片機，所述單片機的輸出端通過接口分別連接LCD顯示器、功能鍵盤和報警設備。本實用新型具有簡便、快速、靈敏、穩(wěn)定、電路簡單、高選擇性和現場檢測等特點。
文檔編號G01N27/00GK202928978SQ20122057586
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權日2012年11月5日
發(fā)明者魏迎濤, 李俊綱, 鄧丹, 廉聯 申請人:上海滋盈實業(yè)有限公司