一种室内污染气体浓度监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种室内污染气体浓度监测装置，其特征在于：它包括中央主控单元以及分别与中央主控单元连接的VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器、温湿度传感器、液晶显示屏和电源；电源为中央主控单元、各传感器和液晶显示屏供电。四种室内污染气体传感器和温湿度传感器分别将检测到的室内污染气体和室内空气的温度、湿度转换成相应的电信号发送给中央主控单元，中央主控单元对输入的各电信号进行分析处理后，与国家规定的室内空气质量检测标准值进行比较计算，得到所述四种室内污染气体的浓度值，并传输至液晶显示屏直接进行显示或通过串口通信模块将浓度值输出。本实用新型可以广泛应用于对任何密闭或半密闭空间中气体进行监测。
【专利说明】一种室内污染气体浓度监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体浓度监测装置，特别是关于一种室内污染气体浓度监测
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【背景技术】
[0002]对室内空气质量进行检测时，根据国家室内空气质量标准，需要对甲醛、苯、氨气和TVOC (总挥发性有机化合物)四种空气污染物进行检测，现有的室内空气质量检测方法有以下三种:(1)采集室内空气到化学实验室进行仪器分析。此方法所用检测时间长，费用很高，并且不能对室内空气进行连续检测。(2)使用试纸或试剂等现场测量仪器来分析读数。此方法所用测量仪器有试管、滴管等，化学滴定操作难度大，专业性强，不能实时连续测量。低端的检测试纸使用方便，但检测精度低，检测气体种类不全，同样不能对室内空气进行实时检测。(3)使用气体传感器制作成专业仪器进行连续测量。由于市场上此类产品大部分是工业检测用产品，量程较大，对室内低浓度污染气体测量大多不适用，且一般只能测量某一种气体含量。对于多种气体混合时，每种传感器会产生交叉干扰，从而导致每种传感器的测量值都比真实值偏大很多，因此其测量精度较低。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种测量精度高、测量结果可靠性强、操作简便的适合日常使用的室内污染气体浓度监测装置。
[0004]为实 现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种室内污染气体浓度监测装置，其特征在于:它包括中央主控单元以及分别与中央主控单元连接的VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器、温湿度传感器、液晶显示屏和电源；所述VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器和所述温湿度传感器分别将检测到的室内污染气体以及室内空气的温度和湿度转换成相应的电信号发送给所述中央主控单元，所述中央主控单元对输入的各电信号分析处理后，将处理结果传输至所述液晶显示屏进行显示，所述电源为所述中央主控单元、各传感器和液晶显示屏供电。
[0005]所述中央主控单元包括模数转换模块、数字滤波模块、补偿模块、矩阵变换模块、液晶显示控制模块、声光报警模块和串口通信模块；所述模数转换模块将接收到的室内污染气体和室内空气温度、湿度的模拟信号转换成数字信号传输至所述数字滤波模块内进行滤波处理后，经所述补偿模块传输至所述矩阵变换模块，经所述矩阵变换模块对补偿后的数字信号处理得到室内污染气体的浓度值和报警信号，并由矩阵变换模块将室内污染气体的浓度值分别传输至所述液晶显示控制模块和串口通信模块、将报警信号传输至所述声光报警模块；所述液晶显示控制模块将室内污染气体的浓度值传输至所述液晶显示屏，所述串口通信模块将浓度值传输至外部数据存储设备。
[0006]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型由于设置了中央主控单元以及分别与中央主控单元连接的VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器、温、湿度传感器、液晶显示屏和电源，VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器和温、湿度传感器同时对室内污染气体和室内的温度、湿度进行检测,并将检测数据传输给中央主控单元，由中央主控单元根据各传感器的温度、湿度误差变化率对接收到的滤波后的污染气体的数字信号进行补偿，因此本实用新型能够降低气体交叉干扰对检测精度的影响、保证测量结果的准确性，从而提高测量精度。2、本实用新型由于通过VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器和温、湿度传感器自动检测室内污染气体和室内空气温度、湿度，并将检测结果传输至中央主控单元进行处理，处理后的室内污染气体的测量值通过液晶显示屏进行显示，因此本实用新型操作简便，便于进行室内污染气体浓度的测量。3、本实用新型由于能够将测量到的室内污染气体的浓度值通过串口通信模块传输至外部数据存储设备，因此本实用新型的可扩展性强，能够将测量结果用于后续数据处理。基于以上优点，本实用新型可以广泛应用于对居民楼、写字楼、宾馆、学校、医院和地下工程设施等密闭或半密闭空间中的污染气体浓度进行监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的整体结构示意图
[0008]图2是图1中央主控单元的结构示意图
[0009]图3是使用本实用新型前后输出的电压值随湿度变化的曲线示意图【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0011]如图1所示，本实用新型包括中央主控单元I以及分别与中央主控单元I连接的VOC (Volatile Organic Compounds,挥发性有机化合物)传感器2、甲醒传感器3、氨气传感器4、苯传感器5、温湿度传感器6、液晶显示屏7和电源8。其中，VOC传感器2、甲醛传感器
3、氨气传感器4和苯传感器5分别将检测到的相应的室内污染气体转换成相应的电信号发送给中央主控单元1，温湿度传感器6将检测到的室内空气的温度和湿度转换成相应的电信号发送给中央主控单元1，中央主控单元I对输入的各电信号进行分析处理后，与中央主控单元I中存储的国家规定的室内空气质量检测标准值进行比较计算，得到V0C、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体的浓度值，所得到的四种室内污染气体的浓度值传输至液晶显示屏7直接进行显示。电源8为中央主控单元1、V0C传感器2、甲醛传感器3、氨气传感器4、苯传感器5、温湿度传感器6和液晶显示屏7提供电源。
[0012]上述实施例中，如图2所示，中央主控单元I包括模数转换模块11、数字滤波模块12、补偿模块13、矩阵变换模块14、液晶显示控制模块15、声光报警模块16和串口通信模块17。模数转换模块11将接收到的V0C、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体和室内空气的温度、湿度的模拟信号转换成数字信号传输至数字滤波模块12 ;数字滤波模块12对含有V0C、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体信息和室内空气的温度、湿度信息的数字信号进行滤波处理后传输至补偿模块13 ;补偿模块13根据各传感器的温度、湿度误差变化率对接收到的滤波后的数字信号进行补偿，补偿后的信号传输至矩阵变换模块14 ;矩阵变换模块14对补偿后的信号值与国家规定的室内空气质量检测标准值的系数矩阵进行线性变换，通过解方程分别得到V0C、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体的浓度值，并将得到的V0C、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体的浓度值与国家规定的室内空气质量检测标准值进行比较，如果VOC、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体中某种气体的浓度值超出国家规定的室内空气质量检测标准值，则产生相应的报警信号；voc、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体的浓度值均分别传输至液晶显示控制模块15和串口通信模块17，相应的报警信号传输至声光报警模块16进行报警；VOC、甲醛、氨气和苯四种室内污染气体的浓度值通过液晶显示控制模块15传输至液晶显示屏7进行显示，通过串口通信模块17将浓度值传输至外部数据存储设备等(图中未示出)用于后续数据处理。
[0013]上述实施例中，液晶显示控制模块15还用于控制液晶显示屏7的背景色，当被测气体浓度值低于国家规定的室内空气质量检测标准值时，液晶显示屏7的背景色为绿色；当被测气体浓度值少量超过国家规定的室内空气质量检测标准值时，液晶显示屏7的背景色为黄色；当被测气体浓度值严重超过国家规定的室内空气质量检测标准值时，液晶显示屏7的背景色为红色；从而实现自动提示空气质量好坏的功能。
[0014]下面通过具体实施例对本实用新型的室内污染气体浓度监测装置的输出结果作进一步介绍。
[0015]实施例:采集室内空气并输入本实用新型的室内污染气体浓度监测装置中，如图
3所示，在以湿度的测量值(单位:％)为横轴、传感器的输出电压值(单位:10μ V )为纵轴的直角坐标系中，得到〇形连接的曲线和*形连接的曲线。其中，〇形连接的曲线表示湿度补偿前VOC传感器2的输出电压曲线，即VOC传感器2的输出信号未经过中央主控单兀I的处理而直接输出的电压值与温、湿度传感器6测量的湿度值的对应关系；*形连接的曲线表示湿度补偿后VOC传感器2的输出电压曲线，即VOC传感器2的输出信号经过中央主控单元I的处理后输出的电压值与温、湿度传感器6测量的湿度值的对应关系。由〇形连接的曲线可知，随着湿度的增大，湿度补偿前VOC传感器2的输出电压值受湿度变化的影响增大，这是由于随着湿度的增加会逐渐给VOC传感器2引入测量误差；由*形连接的曲线可知，随着湿度的增大，湿度补偿后VOC传感器2的输出电压值受湿度变化的影响明显减小。
`[0016]温度补偿同湿度补偿原理相同。甲醛传感器2、氨气传感器3、苯传感器4的温度、湿度补偿原理同VOC传感器I的补偿原理相同。
[0017]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种室内污染气体浓度监测装置，其特征在于:它包括中央主控单元以及分别与中央主控单元连接的VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器、温湿度传感器、液晶显示屏和电源；所述VOC传感器、甲醛传感器、氨气传感器、苯传感器和所述温湿度传感器分别将检测到的室内污染气体以及室内空气的温度和湿度转换成相应的电信号发送给所述中央主控单元，所述中央主控单元对输入的各电信号分析处理后，将处理结果传输至所述液晶显示屏进行显示，所述电源为所述中央主控单元、各传感器和液晶显示屏供电。
2.如权力要求I所述的一种室内污染气体浓度监测装置，其特征在于:所述中央主控单元包括模数转换模块、数字滤波模块、补偿模块、矩阵变换模块、液晶显示控制模块、声光报警模块和串口通信模块；所述模数转换模块将接收到的室内污染气体和室内空气温度、湿度的模拟信号转换成数字信号传输至所述数字滤波模块内进行滤波处理后，经所述补偿模块传输至所述矩阵变换模块，经所述矩阵变换模块对补偿后的数字信号处理得到室内污染气体的浓度值和报警信号，并由矩阵变换模块将室内污染气体的浓度值分别传输至所述液晶显示控制模块和串口通信模块、将报警信号传输至所述声光报警模块；所述液晶显示控制模块将室内污染气体的浓度值传输至所述液晶显示屏，所述串口通信模块将浓度值传输至外部数据存储设备。
【文档编号】G01D21/02GK203443606SQ201320508062
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】杨仕清, 唐文志, 刘忠亮 申请人:南车二七车辆有限公司