一种便携式印刷行业VOCs废气检测仪及检测方法与流程

本发明属于印刷设备技术领域，具体涉及一种便携式印刷行业vocs废气检测仪，本发明还涉及采用便携式印刷行业vocs废气检测仪的进行印刷废气检测的方法。

背景技术

随着科技的发展，产品个性化需求的增加，印刷设备正朝着智能化控制以及绿色环保的方向发展，但是在生产过程还是不可避免的会产生大量的有害气体。目前印刷行业vocs排放量仅次于石油化工行业，是造成环境污染的重要原因之一。印刷行业vocs的组成成份十分复杂，不同印刷方式的主要污染成分也不同，其主要成分包括甲苯、二甲苯、异丙醇、丁酮等。目前市场上现有的很多空气质量检测装置，主要是针对pm2.5、pm10、温湿度，二氧化碳等设计的，其检测指标与印刷企业废气检测指标完全不同，而目前关于印刷行业vocs废气的检测装置则是完全没有的。为了促使企业减少挥发性有机物(vocs)排放，提高vocs污染控制技术，改善生活和生态环境质量，设计专用印刷vocs废气检测装置不仅对环境保护具有重大意义，同时显著提高了企业的生产效益。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种便携式印刷行业vocs废气检测仪，能够快速检测出印刷包装生产过程中产生vocs的排放成分及排放浓度，为有效减少废弃污染作出重要贡献。

本发明的另一目的是提供利用该便携式印刷行业vocs废气检测仪进行废气检测的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种便携式印刷行业vocs废气检测仪，包括外壳，外壳内部设有主控制器及分别与主控制器相连的传感器单元、电池、内置风扇、液晶显示控制模块、按键控制模块、振动器及报警单元控制模块；主控制器上设置有内存卡；外壳的表面上设有报警控制单元、液晶显示屏、功能键以及总电源键；报警单元与报警单元控制模块相连；液晶显示屏与液晶显示控制模块相连；总电源键与按键控制模块相连；功能键与按键输入模块相连；外壳的前后侧壁上还设有进出气孔。

本发明的特点在于，

传感器单元包括由6个独立电化学传感器具体为：

检测气体苯的型号为c6h6-me3的第一电化学传感器、检测气体甲苯的型号为sk-600-c7h8-sr的第二电化学传感器、检测气体二甲苯的型号为sk-ch810的第三电化学传感器、检测气体异丙醇的型号为c3h8o-ca1000的第四电化学传感器、检测气体丁酮的型号为td400-sh-mek的第五电化学传感器及检测气体三氯甲烷的型号为ch3cl3/c-20的第六电化学传感器。

主控制器为stm32f103zet6芯片为核心的arm控制系统，振动器为ff180振动马达。

报警单元包括led指示灯、高分贝蜂鸣器，led指示灯为可调色led灯，高分贝蜂鸣器为sfb-55dc6-24v讯响器。

液晶显示控制模块型号为uc1608，报警单元控制模块型号为fsm-10m，按键控制模块型号海湾gst-ld-8301。

本发明所采用的另一技术方案是便携式印刷行业vocs废气检测仪的废气检测方法，采用一种便携式印刷行业vocs废气检测仪，包括以下步骤：

步骤1，利用标准浓度气体对便携式印刷行业vocs废气检测仪进行标准化设定，在密封状态下，将检测仪与已知浓度标准气体连接好，开启仪器后主控制器开始运行，在此过程中以传感器单元中的6个独立电化学传感器产生模拟电流信号为基线，信号通过电路传送给主控制器，在主控制器上经过处理和传输最终显示在液晶显示屏上，等待检测仪实时浓度稳定后且与已知浓度相同后向主控制器发送指令记录数据，得到标准曲线后储存于检测仪内存卡中；

步骤2，对便携式印刷行业vocs废气检测仪进行开机校准，在洁净空气中对检测仪进行开机操作，在此过程中，选择气体检测仪的功能键就会向主控制器发送指令，气体源源不断的进入，主控制器上的单片机开始对气体检测传感器输出的电流信号进行采集，主控制器调出相应程序，进行处理，开始自动归零功能，校准结束后显示处理设备将结果输出至液晶显示屏；

步骤3，根据企业不同要求，设置便携式印刷行业vocs废气检测仪报警值，操纵者通过功能键输入，通过信号处理电路向主控制器上的单片机发送指令，进入该检测仪控制报警设置，其有三重报警：灯光报警、蜂鸣报警、振动报警，单片机在控制指令的要求下，分别调用不同程序进行处理，选择低报警值，高报警值，极限浓度报警值，安全浓度报警值，设定报警值的大小，当检测浓度小于设定报警浓度时，单片机通过电路控制指示灯显示为绿色，当高于设定浓度时，控制指示灯显示为红色，高分贝蜂鸣报警，振动警报开启，完成相应的报警值设置；

步骤4，将便携式印刷行业vocs废气检测仪对准排气口，进行检测，传感器通过对vocs废气检测，待测气体进入进出气孔之后，内置风扇加速对流，传感器单元对不同气体检测，其中6个独立电化学传感器电离产生模拟电流输出信号，产生的模拟电流输出信号通过信号处理电路，被单片机采集，并由单片机对采集到的信号进行处理和传输，内存卡接收到vocs气体检测仪发送的信号之后，对得到的信号进行保存；

步骤5，检测完毕后，选择显示屏功能键，进行检测报告、处理方法、记录回放功能查看，在此过程中主控制器内部自带的a/d转换通道将电流模拟信号转换成数字信号，单片机将处理后的数据发送到液晶显示模块，并控制液晶显示屏按照一定的格式将其显示至屏幕上，其中，高清液晶显示屏中的显示内容包括：各种检测气体的浓度、污染程度等级；

步骤6，使用完毕后，关闭便携式印刷行业vocs废气检测仪总电源键；向vocs便携式气体检测仪发送指令，主控制器接收指令，控制进气口传感器单元、主控制器停止工作。

本发明的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪有益效果是：

(1)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪采用电化学传感器检测，它采用扩散的方式检测周围环境气体。该检测仪采用多个相互独立的传感器分别对应不同待检测气体，可以将任意多种传感器灵活配置，检测气体时可同时混合检测多种气体组合，单独开关控制各个传感器功能，可以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用，同时具有极好的灵敏度，能够快速有效地检测vocs废气。

(2)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪采用以stm32f103zet6芯片为核心的arm控制系统，其性能稳定、低功耗，运算速度大幅提升，使检测更准确，响应时间短，系统更流畅。

(3)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪的显示系统采用lcd高清液晶显示屏，带背光设计，在高亮度、大视角下可以稳定显示现场检测数据；电池采用3400mah大容量锂电子电池，可循环充电，节能环保，续航待机无压力。

(4)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪操作简单，手感舒适，机身轻巧，拥有高强度的外壳，抗压防摔，密封性强，防水，具有优良的耐热和耐寒性能，同时外壳采用环保材料，杜绝了二次污染。

(5)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪具有智能报警功能，可以根据不同环境、不同用户自定义的设置报警标准；同时该检测仪设置有三重报警：灯光报警、蜂鸣报警、振动报警，当高于设定浓度时，指示灯显示为红色，高分贝蜂鸣报警，振动警报开启，以避免在嘈杂环境中听不到声音报警。

(6)本发明设计的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪通过综合深入分析检测数据，能够快速准确地提供检测报告、处理方法以及数据记录回放，功能强大，具有较好的用户体验。

附图说明

图1本发明的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪的内部结构示意图；

图2本发明的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪的外部结构示意图；

图3本发明的一种便携式印刷行业vocs废气检测仪中带有进出气孔的侧壁的结构示意图。

图中，1.传感器单元，2.主控制器，3.液晶显示控制模块，4.报警单元控制模块，5.电池，6.内存卡，7.按键控制模块，8.内置风扇，9.总电源键，10.报警控制单元，11.外壳，12.液晶显示屏，13.功能键，14.进出气孔，15.振动器；

1-1.第一电化学传感器，1-2.第二电化学传感器，1-3.第三电化学传感器，1-4.第四电化学传感器，1-5.第五电化学传感器，1-6.第六电化学传感器；

10-1.led指示灯，10-2.高分贝蜂鸣器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种便携式印刷行业vocs废气检测仪，如图1-3所示，包括外壳11，外壳11内部设有主控制器2及分别与主控制器2相连的传感器单元1、电池5、内置风扇8、液晶显示控制模块3、按键控制模块7、振动器15及报警单元控制模块4；主控制器2上设置有内存卡6；外壳11的表面上设有报警控制单元10、液晶显示屏12、功能键13以及总电源键9；报警单元10与报警单元控制模块4相连；液晶显示屏12与液晶显示控制模块3相连；总电源键9与按键模块7相连；功能键13与按键控制模块7相连；外壳11的前后侧壁上还设有进出气孔14。

传感器单元1包括由6个独立电化学传感器具体为：

检测气体苯的型号为c6h6-me3的第一电化学传感器1-1、检测气体甲苯的型号为sk-600-c7h8-sr的第二电化学传感器1-2、检测气体二甲苯的型号为sk-ch810的第三电化学传感器1-3、检测气体异丙醇的型号为c3h8o-ca1000的第四电化学传感器1-4、检测气体丁酮的型号为td400-sh-mek的第五电化学传感器1-5及检测气体三氯甲烷的型号为ch3cl3/c-20的第六电化学传感器1-6。

主控制器2为stm32f103zet6芯片为核心的arm控制系统，振动器15为ff180振动马达。

报警单元10包括led指示灯10-1、高分贝蜂鸣器10-2，led指示灯10-1为可调色led灯，高分贝蜂鸣器10-2为sfb-55dc6-24v讯响器。

液晶显示控制模块3型号为uc1608，报警单元控制模块4型号为fsm-10m，按键控制模块7型号海湾gst-ld-8301。

本发明还提供了一种便携式印刷行业vocs废气检测方法，采用上述vocs废气检测仪，包括以下步骤：

步骤1，利用标准浓度气体对便携式印刷行业vocs废气检测仪进行标准化设定，在密封状态下，将检测仪与已知浓度标准气体连接好，开启仪器后主控制器2开始运行，在此过程中以传感器单元1中的6个独立电化学传感器产生模拟电流信号为基线，信号通过电路传送给主控制器2，在主控制器2上经过处理和传输最终显示在液晶显示屏12上，等待检测仪实时浓度稳定后且与已知浓度相同后向主控制器2发送指令记录数据，得到标准曲线后储存于检测仪内存卡6中；

步骤2，对便携式印刷行业vocs废气检测仪进行开机校准，在洁净空气中对检测仪进行开机操作，在此过程中，选择气体检测仪的功能键13就会向主控制器2发送指令，气体源源不断的进入，主控制器2上的单片机开始对气体检测传感器输出的电流信号进行采集，主控制器2调出相应程序，进行处理，开始自动归零功能，校准结束后显示处理设备将结果输出至液晶显示屏12；

步骤3，根据企业不同要求，设置便携式印刷行业vocs废气检测仪报警值，操纵者通过功能键13输入，通过信号处理电路向主控制器2上的单片机发送指令，进入该检测仪控制报警设置，其有三重报警：灯光报警、蜂鸣报警、振动报警，单片机在控制指令的要求下，分别调用不同程序进行处理，选择低报警值，高报警值，stel(极限浓度)报警值，twa(安全浓度)报警值，设定报警值的大小，当检测浓度小于设定报警浓度时，单片机通过电路控制指示灯10-1显示为绿色，当高于设定浓度时，控制指示灯显示为红色，高分贝蜂鸣报警，振动警报开启，完成相应的报警值设置；

步骤4，将便携式印刷行业vocs废气检测仪对准排气口，进行检测，传感器通过对vocs废气检测，待测气体进入进出气孔14之后，内置风扇8加速对流，传感器单元1对不同气体检测，其中6个独立电化学传感器电离产生模拟电流输出信号，设定第一电化学传感器(1-1)输出电流的变化量与气体浓度的大小为线性关系，得到第一电化学传感器(1-1)输出电流的变化量与气体浓度的关系为：

k＝△i/△c

其中，△c为气体浓度的大小变化量，△i为电化学传感器输出电流的变化量，k为比例系数。

产生的模拟电流输出信号通过信号处理电路，被单片机采集，并由单片机对采集到的信号进行处理和传输，内存卡6接收到vocs气体检测仪发送的信号之后，对得到的信号进行保存；

步骤5，检测完毕后，选择显示屏功能键13，进行检测报告、处理方法、记录回放功能查看，在此过程中主控制器2内部自带的a/d转换通道将电流模拟信号转换成数字信号，单片机将处理后的数据发送到液晶显示模块3，并控制液晶显示屏12按照一定的格式将其显示至屏幕上，其中，高清液晶显示屏12中的显示内容包括：各种检测气体的浓度、污染程度等级；

步骤6，使用完毕后，关闭便携式印刷行业vocs废气检测仪总电源键9；向vocs便携式气体检测仪发送指令，主控制器2接收指令，控制进气口传感器单元1、主控制器2停止工作。