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基与嵌入式的便携室内甲醛浓度检测器的研究

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目前,国内标准的室内空气中甲醛检测方法主要是在实验室里进行分析实验,这种方法检测精度虽然高,但是其检测的过程复杂,得出检测结果数据周期长且成本费用高。因此,迫切需要设计价格便宜、操作简单、携带方便、快速检测的便携式甲醛检测仪。
本设计采用STM32F107VCT6微控制器作为数字处理单元,进行硬件各电路模块设计;采用C语言,进行软件程序的编写。采用工业标准频率输出,供监控系统实时监测,当检测结果高于预设阈值时,检测器发出声电信号进行预警。硬件部分采用模块化设计,用单片机芯片作为系统控制核心,设计了前端信号采集电路,主要设计模块包括恒电势仪电路、信号调理电路、A/D转换模块、数据处理模块、显示模块和电源模块。软件采用模块化设计思想,实现了与硬件对应的气体浓度检测、数据存储、温度和浓度显示、声光报警等功能。
 
关键词: 甲醛,嵌入式;检测;硬件设计;更多范文
基与嵌入式的便携室内甲醛浓度检测器的研究
自从美国的化学工业毒理学学院由动物实验发现甲醛的特性以来,欧、美、口等许多国家都完成了由甲醛造成的室内空气污染问题的研究。不少国家已建立了室内空气中甲醛浓度的限量标准 (见表2.1)。我国提出室内空气污染问题始于20世纪70年代末和80年代初,那时主要是针对燃料燃烧所引起的室内污染问题进行监测,监测项目主要是无机污染物和颗粒物,由于没有室内空气质量标准,仍依据居住区大气卫生标准进行评价。2002年11月,国家质量监督检验检疫总局、卫生部和国家环境保护总局共同颁布了我国第一部《室内空气质量标准》。表xx列出了世界一些国家室内空气中甲醛浓度的指导限值或最大允许浓度。甲醛的测定方法一般分为化学法和仪器法。化学法主要有酚试剂比色法、乙酰丙酮比色法、变色酸比色法、盐酸副玫瑰苯胺比色法、4-氨基-3 联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(简称 AHMT)比色法等。
(1)化学分析法
测定室内空气中甲醛的化学法主要是比色法。我国《室内空气质量标准》规定AHMT分光光度法(GB/T16129酚试剂分光光度法(GB/T 18204.26和乙酞丙酮分光光度法(GB/T15516)均为测定室内空气中甲醛的标准方法。
1.AHMT分光光度法。其原理是空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-疏基-1,2,4-三氮杂茂(l)在碱性条件下缩合(ll),然后经高碘酸钾氧化成6-硫基-5-三氮杂茂〔4,3-b〕-S-四氮杂苯((III)紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。
2.酚试剂分光光度法。其原理是空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗦,嗦在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物。根据颜色深浅,比色定量。
3.乙酞丙酮分光光度法。其原理是甲醛气体经水吸收后,在pH=6的乙酸一乙酸按缓冲溶液中,与乙酞丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物,在波长413nm处测定吸光度。
4.变色酸比色法。甲醛在浓硫酸溶液中与变色酸作用形成紫色化合物。当乙醛量在0.7mg时不干扰测定,量大时,溶液发黄;乙烯、丙烯10倍于甲醛量时产生5%-10%的负偏差;当酚含量大于2}g时,使测定结果偏低。该法显色稳定、操作简便、快速灵敏,缺点是操作在浓硫酸介质中进行,不易掌握,

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