CN108267544B - 甲醛模组标定方法及其使用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醛模组的标定装置,具有一容纳腔的标定盒;用于将标定用的***溶液迅速蒸发的加热片,所述加热片固定于标定盒的容纳腔内;用于将***溶液置于所述加热片上的微量注射器;用于保证标定盒内甲醛气体均匀性的风扇;至少一个辅助电路板,所述辅助电路板通过线路连接于计算机,所述辅助电路板设置于所述容纳腔内;至少一个待标定的甲醛模组,所述辅助电路板与甲醛模组电性连接。本发明采用定体积挥发法并结合国标中的甲醛及甲醇定量的方法对甲醛模组进行标定,实现了甲醛模组标定的低成本化及批量化,具有可以随心所欲产生所需的甲醛气体浓度,可以实现选择性标定甲醛以及可以批量标定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及传感器标定技术领域,更具体地说,涉及一种甲醛模组标定方法。
背景技术
对于模组生产者及使用者,可以简单快捷的对模组进行标定是非常必要的,这就要求我们要有准确的标定气体来源,并且能够消除其他可能存在的干扰气体的影响。目前有4种方法可以进行甲醛模组的标定,分别为气体钢瓶混合法、挥发法、扩散法和渗透管法。
气体钢瓶混合法是把用钢瓶盛装的甲醛气体和其他惰性背景气相混合,用以产生具有特定浓度的甲醛标准气体,再将待标定的甲醛模组置于该标准气体环境中进行标定。该方法的缺点是甲醛气体极其不稳定,随时会发生聚合,导致气体浓度发生变化;另外长期存储大量气体存在安全隐患。
渗透管法是将甲醛的高聚物——三聚甲醛放置在渗透管里,通过控制温度让固体三聚甲醛发生分解产生甲醛蒸汽,所产生的蒸汽从渗透管的管壁扩散出来进入到待标定环境中。该方法的缺点一是设备非常昂贵,不适合中小型企业采购;二是气体制备时间非常长,通常需要半天到两天,不适合于生产型企业进行大量连续生产;三是所产生的气体量非常少,只适合于低浓度标定。
挥发法是将惰性气体通入一定浓度的甲醛水溶液中,将甲醛气体带出扩散到待标定环境中。该方法的缺点是准确性差,所发生气体的浓度受温度、所使用的惰性气体流量等因素的影响非常大;而且所生成的气体浓度不确定,需要重新标定。
扩散法与渗透法类似,区别之处在于扩散法中是将***溶液置于扩散管中通过控制一定的温度让液体甲醛挥发成气体并在扩散管的出口与载气相接触形成一定浓度的混合气体。该方法的缺点与渗透法类似,也存在所发生气体浓度低,发生时间长等缺点,除此之外所发生气体的准确性受温度的影响非常大,对设备的控温准确性要求非常高。
申请号为CN201520080724.1、专利名称为一种多路甲醛采集智能标定***的实用新型专利,用于对甲醛采集传感器进行标定,公开的标定***采用甲醛标准气体瓶向甲醛标定箱内提供甲醛标准气体,并用PPM甲醛检测仪检测甲醛标定箱内甲醛气体的浓度,根据PPM甲醛检测仪检测到的甲醛气体的浓度,对待标定的甲醛采集传感器进行标定。该***缺点是需要甲醛标准气体瓶、PPM甲醛检测仪极其相关附件,***结构复杂,成本高;甲醛气体非常不稳定,浓度随时会由于聚合反应而发生变化;长期存储大量气体存在安全隐患;PPM甲醛检测仪如果存在故障,会对标定结果的准确性造成影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中无法简单、准确地获得标定气体来源,或者无法消除干扰气体的影响等问题,提供一种低成本的、简单易行的对甲醛模组进行标定的装置及其使用方法,可以选择性标定甲醛以及批量标定。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:
一种甲醛模组标定装置,包括:
具有一容纳腔的标定盒;
用于将标定用的***溶液迅速蒸发的加热片,所述加热片固定于标定盒的容纳腔内;
用于将***溶液置于所述加热片上的微量注射器;
用于保证标定盒内甲醛气体均匀性的风扇;
至少一个辅助电路板,所述辅助电路板通过线路连接于计算机,所述辅助电路板设置于所述容纳腔内;
至少一个待标定的甲醛模组,所述辅助电路板与甲醛模组电性连接;所述甲醛模组固定于所述标定盒的容纳腔内。
进一步地,所述甲醛模组包括甲醛传感器和模组电路板,所述甲醛传感器和模组电路板之间电性连接;模组电路板与所述辅助电路板电性连接。
进一步地,所述辅助电路板与多个甲醛模组电性连接。
进一步地,所述标定盒内的辅助电路板有多个。
进一步地,所述标定盒侧面设置有至少一个注射口,所述微量注射器通过注射口将***溶液置于所述加热片上,所述注射口安装有密封盖。
进一步地,所述风扇有多个。
一种甲醛模组标定方法,该方法具体步骤如下:
S1:计算甲醛模组检测体积为v甲醇体积的甲醇所产生的净电信号ΔV甲醇:ΔV甲醇=V甲醇-V0;
S2:获取所述体积为v甲醇体积的甲醇加入到标定盒所产生的甲醇气体的浓度C甲醇,计算甲醛模组对甲醇的灵敏度S甲醇:
S甲醇=ΔV甲醇/C甲醇;
S3:用洁净空气替换标定盒内的甲醇气体,并保证甲醛模组的输出电压恢复稳定;
S4:计算甲醛模组对体积为vˊ***体积的***溶液所产生的净的电信号:
ΔVˊ***=Vˊ***-V0ˊ;
S5:获取所述体积为vˊ***体积的***溶液所生成的气体中甲醛的浓度C甲醛和S2中所述浓度C甲醇;计算甲醛模组由甲醛所产生的电信号:
ΔV甲醛=ΔVˊ***-C甲醇·S甲醇;
S6:计算甲醛模组检测甲醛的灵敏度:
S甲醛=ΔV甲醛/C甲醛;
S7:计算甲醛模组检测甲醇相对于甲醛的相对灵敏度:
S%=S甲醇/S甲醛·100%;
S8:把所述***溶液中的甲醛和甲醇的气体总和换算成纯的甲醛的浓度,称为甲醛当量浓度C总:
C总=C甲醛+C甲醇·S%
S9:将所述甲醛当量浓度C总发送至计算机以标定甲醛模组。
进一步地,所述步骤S1具体为:
1:获取甲醛模组在洁净空气中的输出电压值V0;
2:通过微量注射器量取体积为v甲醇体积的甲醇,将甲醇加在加热片上,并打开风扇以确保标定盒内甲醇气体的均匀性;
3:获取甲醛模组检测所述体积为v甲醇体积的纯甲醇输出的电信号
V甲醇;
4:计算甲醛模组检测所述体积为v甲醇体积的纯甲醇所产生的净电信号ΔV甲醇:ΔV甲醇=V甲醇-V0。
进一步地,所述步骤S4具体为:
1:获取甲醛模组的初始输出电压记录为V0ˊ;
2:用微量注射器量取体积vˊ***体积的***溶液,将溶液加在加热片上,打开风扇以确保标定盒内气体的均匀性,并记录甲醛模组输出的电压值Vˊ***;
3:计算甲醛模组所产生的净的电信号:
ΔVˊ***=Vˊ***-V0ˊ。
进一步地,所述步骤S5中C甲醇的计算方法如下:
计算体积为vˊ***体积的***溶液中所含有的甲醛和甲醇的含量,并计算出将所述体积的***溶液加入到标定盒中之后所生成的气体中甲醛的浓度C甲醛和甲醇的浓度C甲醇。
本发明的有益效果:
本发明所述的甲醛模组标定装置采用定体积挥发法并结合国标中的甲醛和甲醇定量的方法对甲醛模组进行标定,可以获得浓度准确可靠的甲醛标准气体,解决了瓶装甲醛标准气体不稳定以及渗透法无法进行批量标定的问题,实现了甲醛标定装置的低成本化,具有可以随心所欲产生所需的甲醛气体浓度,可以实现选择性标定甲醛以及可以实现批量标定等优点。
附图说明
图1为本发明甲醛模组标定装置一个优选实施例的结构示意图;
图2为本发明甲醛模组标定装置一个优选实施例的内部结构示意图;
图3为本发明甲醛模组的结构示意图。
附图标记包括:
1—标定盒 2—加热片 3—风扇
4—辅助电路板 5—计算机 6—注射口
7—微量注射器 8—密封盖 9—甲醛模组
91—甲醛传感器 92—模组电路板
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
对于模组生产者及使用者,可以简单快捷的对模组进行标定是非常必要的,这就要求我们要有准确的标定气体来源,并且能够消除其他可能存在的干扰气体的影响。为达到上述目的,本发明在甲醛模组9标定过程中,采用定体积挥发法来获得特定浓度的标准气体,具体描述如下:
一种甲醛模组标定装置,包括标定盒1、加热片2、风扇3、辅助电路板4和计算机5。
标定盒1具有一容纳腔,密封性好,体积固定并且已知,本实施例中,标定盒1为中空的长方体盒状,方便计算其体积。标定盒1的侧面设置有至少一个注射口6,注射口6安装有密封盖8,用于向标定盒1内注射一定体积的***溶液。
本实施例中,标定盒1容纳腔内安装有加热片2,用准确定量过的微量注射器7量取一定体积的***溶液,通过注射口6将溶液缓慢滴加在加热片2上,使***溶液迅速挥发成标定所用的混合气体。注射口6和密封盖8防止混合气体从标定盒1扩散出去。
本实施例中,标定盒1内安装有至少一个风扇3,用于保证标定盒1内的气体均匀分布。
标定盒1的容纳腔内部还设置有至少一个辅助电路板4,辅助电路板4与至少一个待标定的甲醛模组9电性连接,可以为甲醛模组9供电,又作为中转站与安装于计算机5上的标定软件相连接。一个辅助电路板4可以与多个甲醛模组9连接,在一个实施例中,一个辅助电路板4与10个甲醛模组9连接,每个甲醛模组9都有相应的序号,标定盒1内也可以设置多个辅助电路板4,以便实现批量标定。在本发明的一个实施例中,可以设置甲醛模组9定位板,便于给甲醛模组9定位及标注编号。
甲醛模组9由甲醛模组91和模组电路板92组成,甲醛传感器91和模组电路板92之间电性连接,模组电路板92与辅助电路板4电性连接。甲醛模组9固定于标定盒1的容纳腔内,当环境中有甲醛气体存在时,所述甲醛模组9会催化甲醛气体产生一定的电信号,模组电路板92会检测到该电信号,将其存储在自带空间内,在接收到由标定软件传达过来的当前标定环境中的甲醛气体含量时,按标定软件的指令计算出甲醛模组9的灵敏度、绘制标定曲线并保存在自带空间内;同时实时将采集到的电信号转换成浓度值,以实现甲醛模组9的标定。
模组电路板92把采集到的电信号通过辅助电路板4上传给安装于计算机5上的标定软件,若甲醛模组9有多个,则辅助电路板4根据甲醛模组9对应的序号依次将电信号上传给安装于计算机5上的标定软件。
标定软件在接收到不同序号的甲醛模组9对应的电信号时,会根据预设的计算过程对各个甲醛模组9进行标定,并将结果写入模组电路板4自带的内存中。
由于标定盒1的体积是一定的,所加的***溶液中甲醛及甲醇的含量也是一定的,所以所获得的甲醛气体的当量浓度也是固定的,可轻松获得一定浓度的甲醛标准气体,不需要额外的检测甲醛气体浓度的设备或者储存甲醛标准气体。并且可根据微量注射器7内***溶液的体积,调整所需的甲醛气体浓度,使用起来简单方便。
标定过程中通常采用***溶液,也就是甲醛含量为37~40%的甲醛水溶液。在***溶液配置的过程中为了防止甲醛聚合通常加入一定量的甲醇来防止聚合(参见国标GB/T685-1993),所加入的甲醇含量为15~20%,并且每个批次中所加入的甲醇含量以及甲醛含量都是不同的,必须对其严格定量后才可以使用。由于大多数甲醛模组9都不具备选择性检测的性能,也就是甲醛模组9除了可以检测甲醛外,也可以检测甲醇。在用本装置对甲醛模组9进行标定时,标定所用的混合气体包含甲醛气体和甲醇气体,因此,在标定时需要先计算得出每个甲醛模组9甲醇对甲醛的相对灵敏度,然后把标定所用的混合气体中的甲醇按上述相对灵敏度转换成甲醛,得到甲醛当量浓度,再进行标定,具体计算方法如下:
(1)***溶液中甲醛含量的计算
国标GB/T685-1993《化学试剂***溶液》4.1条规定了***溶液中甲醛含量的测定方法,具体操作步骤如下:量取50mL亚硫酸钠溶液(126g/L),置于250mL锥形瓶中,加3滴百里香酚酞指示液(1g/L),用硫酸标准滴定溶液[c(1/2H2SO4)=1mol/L]滴定至无色。称取3.2g(3mL)***溶液试样,精确至0.0001g,置于上述溶液中,摇匀用硫酸标准滴定溶液[c(1/2H2SO4)=1mol/L]滴定至溶液由蓝色变为无色。即可得到***溶液中,甲醛的质量百分含量,用X甲醛表示。
甲醛含量按下式计算:
X甲醛=v×C×0.03003/m×100
X甲醛—甲醛的百分含量;
v—试样消耗硫酸标准滴定溶液的体积;
C—硫酸标准滴定溶液的浓度;
0.03003—与1.00mL硫酸标准滴定溶液[c(1/2H2SO4)=1.000mol/L]相当的,
以克表示的甲醛的质量;
m—***溶液试样的质量。
(2)***溶液中甲醇含量的计算
根据上式,已经准确确定所用的***溶液中甲醛的准确含量,下面参见国标GB/T685-1993和GB/T611-1988来准确定量所用溶液中的甲醇浓度。首先,根据国标GB/T611-1988《化学试剂密度测定通用方法》5.1条测定出***溶液的密度,用ρ表示,再根据国标GB/T685-1993《化学试剂***溶液》,由***溶液的密度ρ及按4.1条之规定测得的甲醛的百分含量X甲醛,查表A1得到***溶液中甲醇的含量,用X甲醇表示。
(3)标定所用的混合气体中甲醛浓度的计算
由于微量注射器7量取的***溶液的体积vˊ***体积和标定盒1的体积V标定盒都是已知的,已知***溶液的密度ρ和***溶液中甲醛的百分含量X甲醛,可以计算出***溶液挥发成气体时,所得到的标定所用的混合气体中甲醛的浓度。用微量注射器7称取一定量的***溶液的体积,记为vˊ***体积,在上述(1)中已经得到了***溶液中甲醛的含量X甲醛,可以计算得到体积为vˊ***体积中甲醛的质量为vˊ***体积ρX甲醛,获取甲醛的相对分子质量M甲醛,可以计算体积为vˊ***体积中甲醛的物质的量n为vˊ***体积ρX甲醛/M甲醛,由于物质在气态和液态下物质的量保持不变,再根据理想气体状态方程,即可计算得到常温常压下体积为vˊ***体积、甲醛的含量X甲醛的***溶液挥发成甲醛气体时的体积为vˊ***体积ρX甲醛RT/M甲醛P,获取标定盒1的体积V标定盒,计算出标定盒1内标定所用的混合气体中甲醛的浓度C甲醛。
标定所用的混合气体中甲醛的浓度按下式计算:
C甲醛=vˊ***体积ρX甲醛RT/M甲醛PV标定盒
C甲醛—标定所用的混合气体中甲醛的浓度;
vˊ***体积—微量注射器7称取的***溶液的体积;
ρ—***溶液的密度;
X甲醛—***溶液中甲醛的含量;
M甲醛—甲醛的相对分子质量;
R—理想气体常数;
T—常温;
p—常压;
V标定盒—标定盒1的体积。
其中,R的值约为8.3145,常温T通常取298K,常压p取101325pa,M甲醛为30。
(4)标定所用的混合气体中甲醇浓度的计算
混合气体中甲醇浓度是指常温常压下,***溶液挥发的纯甲醇气体的体积与标定盒1的体积的比值,计算方法同(3)标定所用的混合气体中甲醛浓度的计算所述,标定所用的混合气体中甲醇的浓度按下式计算:
C甲醇=vˊ***体积ρX甲醇RT/M甲醇PV标定盒
C甲醇—标定所用的混合气体中甲醇的浓度;
vˊ***体积—微量注射器7称取的***溶液的体积;
ρ—***溶液的密度;
X甲醇—***溶液中甲醇的含量;
M甲醇—甲醇的相对分子质量;
R—理想气体常数;
T—常温;
p—常压;
V标定盒—标定盒1的体积。
其中,R的值约为8.3145,常温T通常取298K,常压p取101325pa,M甲醛为32。
(5)甲醛模组9对甲醇灵敏度的测定
目前市面上有在售的特定浓度的甲醇标准物质,例如纯度高达99.9%的液体甲醇,常温下其密度ρˊ为0.791g/mL。所以在标定时,我们先标定出来甲醛模组9对甲醇的灵敏度。准确称取v甲醇体积的甲醇,根据甲醇的密度ρˊ,可以计算出体积为v甲醇体积的甲醇的质量m=v甲醇体积ρˊ。将体积为v甲醇体积的甲醇用微量注射器7置于加热片2上,在标定盒1内进行挥发。获取甲醇的相对分子质量M甲醇,即可计算出体积为v甲醇体积的甲醇中甲醇的物质的量v甲醇体积ρˊ/M甲醇,由于物质在气态和液态下的物质的量保持不变,再根据理想气体状态方程,即可计算得到体积为v甲醇体积的甲醇,在常温常压下,挥发成甲醇气体时的体积为v甲醇体积ρˊRT/M甲醇p,获取标定盒1的体积V标定盒,计算出标定盒1内甲醇气体的浓度W甲醇=v甲醇体积ρˊRT/M甲醇p V标定盒。
打开甲醛模组9,使甲醛模组9对标定盒1内的甲醇气体进行检测,将甲醛模组9在检测甲醇气体过程中所产生的净电信号记为ΔV甲醇,甲醛模组9对甲醇的灵敏度按下式计算:
S甲醇=ΔV甲醇/W甲醇
将W甲醇带入上式中,可以得到甲醛模组9对甲醇的灵敏度S甲醇:
S甲醇=ΔV甲醇·M甲醇·p·V标定盒/(v甲醇体积·ρˊ·R·T)。
S甲醇—甲醛模组9对甲醇的灵敏度;
p—常压;
V标定盒—标定盒1的体积;
ρˊ—甲醇的密度;
R—理想气体常数;
T—常温。
(6)甲醛灵敏度的计算
再通过甲醛模组9对混合气体的响应,以及上面得出的混合气体中甲醛和甲醇的含量就可以得出传感器对甲醛的灵敏度,用S甲醛表示,具体可参见以下公式:
S甲醛=(ΔVˊ***-C甲醇·S甲醇)/C甲醛
S甲醛—甲醛模组9对甲醛的灵敏度;
ΔVˊ***—在标定***溶液过程中甲醛模组9所产生的净电信号;
C甲醇—标定所用的混合气体中甲醇的浓度;
S甲醇—甲醛模组9对甲醇的灵敏度;
C甲醛—标定所用的混合气体中甲醛的浓度。
(7)甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度计算
甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度可按下式计算:
S%=S甲醇/S甲醛·100%;
S%—甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度;
S甲醇—甲醛模组9对甲醇的灵敏度;
S甲醛—甲醛模组9对甲醛的灵敏度。
所以即使是使用同一中***溶液,各甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度不同,需逐一获得各甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度。
(8)甲醛当量浓度的计算
由于甲醛模组9对甲醛和甲醇均有响应,所以甲醛模组9检测到的浓度为甲醛和甲醇混合气体的浓度,本发明将甲醇的浓度换算成甲醛当量浓度,甲醛当量浓度按下式计算:
C总=C甲醛+C甲醇·S%
C总—标定所用的混合气体甲醛当量浓度;
C甲醛—标定所用的混合气体中甲醛的浓度;
C甲醇—标定所用的混合气体中甲醇的浓度;
S%—甲醛模组9对甲醇的相对灵敏度。
本发明所述甲醛模组标定装置的标定方法,具体步骤如下:
S1:获取甲醛模组(9)在洁净空气中的输出电压值V0;通过微量注射器(7)量取体积为v甲醇体积的甲醇,将纯甲醇加在加热片(2)上,并打开风扇(3)以确保标定盒(1)内甲醇气体的均匀性;获取甲醛模组(9)检测所述体积为v甲醇体积的甲醇输出的电信号V甲醇;计算甲醛模组(9)检测所述体积为v甲醇体积的甲醇所产生的净电信号ΔV甲醇:ΔV甲醇=V甲醇-V0。
S2:获取所述体积为v甲醇体积的纯甲醇加入到标定盒(1)所产生的甲醇气体的浓度C甲醇,计算甲醛模组(9)对甲醇的灵敏度S甲醇:
S甲醇=ΔV甲醇/C甲醇。
S3:用洁净空气替换标定盒内的甲醇气体,并保证甲醛模组(9)的输出电压恢复稳定。
S4:获取甲醛模组(9)的初始输出电压记录为V0ˊ;用微量注射器(7)量取体积vˊ***体积的***溶液,将溶液加在加热片(2)上,打开风扇(3)以确保标定盒(1)内气体的均匀性,并记录甲醛模组(9)输出的电压值Vˊ***;计算甲醛模组(9)所产生的净的电信号:
ΔVˊ***=Vˊ***-V0ˊ。
S5:计算体积为vˊ***体积的***溶液中所含有的甲醛和甲醇的含量,并计算出将所述体积的***溶液加入到标定盒(1)中之后所生成的气体中甲醛的浓度C甲醛和甲醇的浓度C甲醇,并计算甲醛模组(9)由甲醛所产生的电信号:
ΔV甲醛=ΔVˊ***-C甲醇·S甲醇;
S6:计算甲醛模组(9)检测甲醛的灵敏度:
S甲醛=ΔV甲醛/C甲醛;
S7:计算甲醛模组(9)检测甲醇相对于甲醛的相对灵敏度:
S%=S甲醇/S甲醛·100%;
S8:把所述***溶液中的甲醛和甲醇的气体总和换算成纯的甲醛的浓度,称为甲醛当量浓度C总:
C总=C甲醛+C甲醇·S%
S9:将所述甲醛当量浓度C总发送至计算机(5)以标定甲醛模组(9)。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化,只要这些变化未脱离本发明的构思,均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种甲醛模组标定方法,其特征在于,包括用于实施所述的甲醛模组标定方法的甲醛模组标定装置,所述装置包括:具有一容纳腔的标定盒(1);
用于将标定用的***溶液和甲醇迅速蒸发的加热片(2),所述加热片(2)固定于标定盒(1)的容纳腔内;
用于将***溶液和甲醇置于所述加热片(2)上的微量注射器(7);
用于保证标定盒(1)内甲醛气体均匀性的风扇(3);
至少一个辅助电路板(4),所述辅助电路板(4)通过线路连接于计算机(5),所述辅助电路板(4)设置于所述容纳腔内;
至少一个待标定的甲醛模组(9),所述辅助电路板(4)与甲醛模组(9)电性连接;所述甲醛模组(9)固定于所述标定盒(1)的容纳腔内;
所述甲醛模组(9)包括甲醛传感器(91)和模组电路板(92),所述甲醛传感器(91)和模组电路板(92)之间电性连接;模组电路板(92)与所述辅助电路板(4)电性连接;
所述标定盒(1)侧面设置有至少一个注射口(6),所述微量注射器(7)通过注射口(6)将***溶液和甲醇置于所述加热片(2)上,所述注射口(6)安装有密封盖(8);
甲醛模组标定方法具体步骤如下:
S1:计算甲醛模组(9)检测体积为v甲醇体积的纯甲醇所产生的净电信ΔV甲醇,ΔV甲醇=V甲醇-V0;
S2:获取所述体积为v甲醇体积的纯甲醇加入到标定盒(1)所产生的甲醇气体的浓度W甲醇,计算公式为W甲醇=v甲醇体积ρˊRT/(M甲醇p V标定盒);其中ρˊ为甲醇的密度;R为理想气体常数;T为298K;M甲醇为甲醇的相对分子质量,p为101325pa;V标定盒为标定盒(1)的体积;
然后计算甲醛模组(9)对甲醇的灵敏度S甲醇,S甲醇=ΔV甲醇/W甲醇;
S3:用洁净空气替换标定盒内的甲醇气体,并保证甲醛模组(9)的输出电压恢复稳定;
S4:计算甲醛模组(9)对体积为vˊ***体积的***溶液所产生的净电信号ΔVˊ***,ΔVˊ***=Vˊ***-V0ˊ;
S5:获取所述体积为vˊ***体积的***溶液所生成的气体中甲醛的浓度C甲醛和甲醇的浓度C甲醇;C甲醛的计算公式为C甲醛=v′***体积ρX甲醛RT/(M甲醛pV标定盒);C甲醇的计算公式为C甲醇=vˊ***体积ρX甲醇RT/(M甲醇pV标定盒);其中,vˊ***体积为微量注射器(7)量取的***溶液的体积;ρ为***溶液的密度;X甲醛为***溶液中甲醛的含量;X甲醇为***溶液中甲醇的含量;M甲醛为甲醛的相对分子质量;M甲醇为甲醇的相对分子质量;R为理想气体常数;T为298K;p为101325pa;
根据国标GB/T685-1993中4.1条规定计算***溶液中甲醛的含量X甲醛;根据国标GB/T611-1988中5.1条规定测定出***溶液的密度,用ρ表示;再根据国标GB/T685-1993的附录A,由***溶液的密度ρ及按4.1条之规定测得的甲醛的含量X甲醛,得到***溶液中甲醇的含量X甲醇;
然后计算甲醛模组(9)由甲醛所产生的电信号ΔV甲醛,ΔV甲醛=ΔVˊ***-C甲醇·S甲醇;
S6:计算甲醛模组(9)检测甲醛的灵敏度S甲醛,S甲醛=ΔV甲醛/C甲醛;
S7:计算甲醛模组(9)检测甲醇相对于甲醛的相对灵敏度S%,S%=S甲醇/S甲醛·100%;
S8:把所述***溶液中的甲醛和甲醇的气体总和换算成纯的甲醛的浓度,称为甲醛当量浓度C总,C总=C甲醛+C甲醇·S%;
S9:将所述甲醛当量浓度C总发送至计算机(5)以标定甲醛模组(9);
所述步骤S1具体为:
S1.1:获取甲醛模组(9)在洁净空气中的输出电压值V0;
S1.2:通过微量注射器(7)量取体积为v甲醇体积的纯甲醇,将纯甲醇加在加热片(2)上,并打开风扇(3)以确保标定盒(1)内甲醇气体的均匀性;
S1.3:获取甲醛模组(9)检测所述体积为v甲醇体积的纯甲醇输出的电信号V甲醇;
S1.4:计算甲醛模组(9)检测所述体积为v甲醇体积的纯甲醇所产生的净电信号ΔV甲醇;ΔV甲醇=V甲醇-V0;
所述步骤S4具体为:
S4.1:获取甲醛模组(9)的初始输出电压记录为V0ˊ;
S4.2:用微量注射器(7)量取体积v′***体积的***溶液,将溶液加在加热片(2)上,打开风扇(3)以确保标定盒(1)内气体的均匀性,并记录甲醛模组(9)输出的电压值Vˊ***;
S4.3:计算甲醛模组(9)对体积为vˊ***体积的***溶液所产生的净电信号ΔVˊ***,ΔVˊ***=Vˊ***-V0ˊ。
2.根据权利要求1所述的一种甲醛模组标定方法,其特征在于,所述辅助电路板(4)与多个甲醛模组(9)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种甲醛模组标定方法,其特征在于,所述标定盒(1)内的辅助电路板(4)有多个。
4.根据权利要求1所述的一种甲醛模组标定方法,其特征在于,所述风扇(3)有多个。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11160269A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Yazaki Corp | アルコール濃度測定時の水分補正方法およびアルコール濃度測定装置 |
RU2341790C1 (ru) * | 2007-06-20 | 2008-12-20 | ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Способ градуировки сенсора газа |
CN102778541A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-14 | 尚沃医疗电子无锡有限公司 | 一种气体传感器标定装置与方法 |
CN204536247U (zh) * | 2015-02-04 | 2015-08-05 | 深圳德士特智慧科技有限公司 | 一种甲醛标定箱 |
JP2016008820A (ja) * | 2014-06-22 | 2016-01-18 | 株式会社 京都モノテック | ガスセンサとガス検出装置 |
CN105866331A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-08-17 | 宁波大学 | 一种动态、静态配气两用的气体传感器测试*** |
CN105987939A (zh) * | 2015-02-04 | 2016-10-05 | 深圳德士特智慧科技有限公司 | 一种多路甲醛采集智能校准***及校准方法 |
CN206573545U (zh) * | 2017-01-04 | 2017-10-20 | 深圳市普晟传感技术有限公司 | 甲醛模组标定装置 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11160269A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Yazaki Corp | アルコール濃度測定時の水分補正方法およびアルコール濃度測定装置 |
RU2341790C1 (ru) * | 2007-06-20 | 2008-12-20 | ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Способ градуировки сенсора газа |
CN102778541A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-14 | 尚沃医疗电子无锡有限公司 | 一种气体传感器标定装置与方法 |
JP2016008820A (ja) * | 2014-06-22 | 2016-01-18 | 株式会社 京都モノテック | ガスセンサとガス検出装置 |
CN204536247U (zh) * | 2015-02-04 | 2015-08-05 | 深圳德士特智慧科技有限公司 | 一种甲醛标定箱 |
CN105987939A (zh) * | 2015-02-04 | 2016-10-05 | 深圳德士特智慧科技有限公司 | 一种多路甲醛采集智能校准***及校准方法 |
CN105866331A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-08-17 | 宁波大学 | 一种动态、静态配气两用的气体传感器测试*** |
CN206573545U (zh) * | 2017-01-04 | 2017-10-20 | 深圳市普晟传感技术有限公司 | 甲醛模组标定装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Evaluation of the developed formaldehyde detector;Crystalynne D.Cortez 等;International Journal of Environmental Science and Development;第7卷(第6期);第449-452页 * |
室内空气质量检测***的研究;徐骜博;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(第3期);第B027-2079页 * |
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