一种空气检测用分光检测模块的制作方法

本发明涉及空气质量检测技术领域，具体为一种空气检测用分光检测模块。

背景技术：

空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。

随着人们生活水平的日益提高，居室、纺织品、食品中甲醛超标等安全事故频频发生，日益严重，因此有必要建立一种简便、灵敏、快速、直观、准确、经济的甲醛检测方法。在每个家庭中，居民都可以自己实现居室、纺织品、食品中甲醛在线实时检测是市场所需，人心所向。目前还没有一种较为理想的甲醛现场快速检测方法，分光光度受水浴或浓硫酸等操作条件的限制，电化学检测法对样品预处理要求较高，色谱法受仪器设备限制，传感器检测甲醛成本高、寿命短，而现在市场上的甲醛快速检测箱需专业人员操作，成本高，一般家庭难以普及。

甲醛检测方法主要有分光光度法、酚试剂法、电化学传感器法。酚试剂法，主要利用甲醛跟特定的化学试剂发生化学反应，颜色发生变化，通过颜色来判断甲醛的浓度。由于受到过度色的影响，这种方法准确度不高，精度也有不足，出结果时间一般在半小时之内，主要应用于甲醛自测试纸。

感器是由膜电极和电解液灌封而成的。

气体浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子，通过电极将信号传出。它的优点是：反应速度快、准确(可用于ppm级)，稳定性好、能够定量检测;不足之处是使用寿命不长。

传统的分光光度法准确度高，但出结果数据慢，通常需要两三天时间，主要应用于实验室专业仪器，用于科学研究。随着技术的进步，分光光度法已经发展成为一种基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是居室、纺织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。目前涉及到的有乙酰丙酮法、酚试剂法、ahmt法、品红一亚硫酸、变色酸法、间苯三酚法、催化光度法等，每种检测方法所偏重的应用领域不同，并各有其优点和一定的局限性。

1、乙酰丙酮法

乙酰丙酮法指在过量铵盐存在下，甲醛与乙酰丙酮通过45～60℃水浴30min或25℃室温下经2.5h反应生成黄色化合物，然后比色定量甲醛含量。甲醛与乙酰丙酮反应的特异性较好，干扰因素少，酚类和其它醛类共存时均不干扰，显色剂较为稳定，检出限达到0.25me/l，测定线性范围较宽，适合高含量甲醛的检测，多用于居室和水发食品中对甲醛的测定。但在进行水发食品中甲醛检测时，需将样品中的甲醛在磷酸介质中加热蒸馏提取出来，经水溶液吸收、定容后再检测，操作过程复杂、繁琐、耗时。

2、酚试剂法

酚试剂法即mbth法，即甲醛与酚试剂(3一甲基一2一苯并噻唑腙盐酸盐，ugrn)反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色，室温下经15rain后显色，然后比色定量[m]。酚试剂法操作简便，灵敏度高，检出限为0.02mg/l，较适合测定微量甲醛测定。但脂肪族醛类也有类似的反应，对测定会有干扰，二氧化硫对测定也有一定的干扰，使结果偏低，所以，在测定吊白块时应用此方法要慎重。酚试剂的稳定性较差，显色剂miti-h在4℃冰箱内仅可以保存3天，显色后吸光度的稳定性也不如乙酰丙酮法，显色受时间与温度等的限制。本法多用于居室中对甲醛的检测，纺织品和食品中对甲醛的测定有时也用该方法一。

3、ahmt法

ahmt法指甲醛与ahmt(4一氨基一3一联氨一5一巯基一1，2，4一三氮杂茂)在碱性条件下缩合，经高碘酸钾氧化成紫红色化合物，然后比色定量检测甲醛含量的方法。本方法特异性和选择性均较好，在大量乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛等醛类物质共存时不干扰测定，检出限为0.04mg/l但ahmt法在操作过程中显色随时间逐渐加深，标准溶液的显色反应和样品溶液的显色反应时间必须严格统一，重现性较差，不易操作，多用于居室中对甲醛的检测。

上述方法中均具有操作性差、效率低等不足，需要开发一种操作简便、检测效率高的分光检测模块，可以应用于不同检测仪上。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种空气检测用分光检测模块，将光源板组件和比色传感器组件安装在分光检测座两端，结构简单、体积小，可以方便的安装在不同的检测仪器上；光检测座的比色皿槽为开放结构，比色皿可以方便的放入和取出，操作方便。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种空气检测用分光检测模块，包括分光检测座、光源板组件、比色传感器组件和比色皿，所述光源板组件和比色传感器组件分别安装在分光检测座的两端；所述比色皿安装在分光检测座的中部。

所述分光检测座包括中间壳体、左分光筒、右分光筒和固定板，所述左分光筒和右分光筒分别位于中间壳体的两端；所述固定板位于中间壳体的两侧。

所述中间壳体为上端开放的矩形比色皿槽。

所述左分光筒和右分光筒均为圆筒形，其中左分光筒的通径为右分光筒通径的0.7～0.85倍。

所述固定板对称布置，固定板上开有固定通孔。

所述光源板组件包括pcb基板a、led光源矩阵和光源控制器，所述led光源矩阵和光源控制器安装在pcb基板a上；led光源矩阵与光源控制器连接在一起；所述pcb基板a上还设有电源与数据接口a。

所述比色传感器组件包括pcb基板b、安装在pcb基板b上的光度传感器、电源与数据接口b，光度传感器跟电源与数据接口b连接在一起。

所述比色皿为上端开口的长方体形状，其底面及两侧为不透光面,其另两面为透光面。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

将光源板组件和比色传感器组件安装在分光检测座两端，结构简单、体积小，可以方便的安装在不同的检测仪器上；光检测座的比色皿槽为开放结构，比色皿可以方便的放入和取出，操作方便。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1是本发明专利的结构示意图一；

图2是本发明专利的结构示意图二；

图3是分光检测座结构示意图；

图4是分光检测座剖视结构示意图；

图5是比色皿外形结构示意；

图6是比色传感器组件结构示意图；

图7是光源板组件结构示意图。

图中：a、光源板组件；b、分光检测座、c、比色传感器组件；1-1、pcb基板a；1-2、电源与数据接口a；1-3、光源控制器；1-4、led光源矩阵；2-1、右分光筒；2-2、中间壳体；2-3、固定板；2-4、固定通孔；2-5、左分光筒；2-6、比色皿槽；2-7、固定柱；3、比色皿；3-1、透光面；3-2、底面；4-1、pcb基板b；4-2、电源与数据接口b；4-3、光度传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图7所示，一种空气检测用分光检测模块，安装在空气检测仪内，可用于室内甲醛浓度的检测，具体包括分光检测座b、光源板组件a、比色传感器组件c和比色皿3。光源板组件a和比色传感器组件c分别安装在分光检测座b的两端；比色皿3安装在分光检测座b的中部。比色皿3可以随时从分光检测座b中取出。

分光检测座b包括中间壳体2-2、左分光筒2-5、右分光筒2-2和固定板2-3，左分光筒2-5和右分光筒2-2分别位于中间壳体2-2的两端；固定板2-3位于中间壳体2-2的两侧。固定板2-3用于将整个分光检测模块连接在空气检测仪上。中间壳体2-2采用高分子不透光材料注塑成型。

中间壳体2-2为上端开放的矩形比色皿槽2-6。比色皿槽2-6的深度为比色皿3高度的0.6～0.8倍。

左分光筒2-5和右分光筒2-1均为圆筒形，其中左分光筒2-5的通径为右分光筒2-1通径的0.7～0.85倍。

固定板2-3对称布置，固定板2-3上开有固定通孔2-4。

光源板组件a包括pcb基板a1-1、led光源矩阵1-4和光源控制器1-3，led光源矩阵1-4和光源控制器1-3安装在pcb基板a1-1上；led光源矩阵1-4与光源控制器1-3连接在一起；pcb基板a1-1上还设有电源与数据接口a1-2。led光源矩阵1-4包括若干led灯珠，并采用冗余设计方案，每个led灯珠可单独发光。

比色传感器组件c包括pcb基板b4-1、安装在pcb基板b4-1上的光度传感器4-3、电源与数据接口b4-2，光度传感器4-3跟电源与数据接口b4-2连接在一起。光度传感器4-3选用excelitas牌f1909型；也可以选用sunlephant牌的gy-2561型光强模块。

比色皿3为上端开口的长方体形状，其底面3-2及两侧为不透光面,其另两面为透光面3-1。比色皿3可以选用玻璃、石英或透明树脂材料制作；不透光面可以贴膜处理以达到不透光的效果。

左分光筒2-5和右分光筒2-1的两侧还设有固定柱2-7，用于固定光源板组件a和比色传感器组件c。

使用时，将上述分光检测模块安装在空气检测仪内，然后将装满检测液的比色皿3装入比色皿槽2-6内，向光源板组件a和比色传感器组件c通电；光度传感器4-3接收从led光源矩阵1-4发出的并穿透比色皿3的光线后向空气检测仪控制器发出检测信号。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。