基于电化学敏感电极的甲醛测试仪的研制

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甲醛是一种原生质毒物,对人体具有较大危害。它在环境中对人类的危害引起人们的高度重视,因此,对这种有毒物质的监测显得尤为重要。我国室内空气质量标准规定,分析甲醛的国家标准方法可分为分光光度法和气相色谱法两大类,但这两类方法均需先在监测现场采集气体样品,再回实验室分析,分析周期长,成本高,步骤繁琐,不能实时地反映室内空气甲醛污染的状况。虽然目前已有少量便携式甲醛测试仪,但其价格昂贵。鉴于此,研制一种新的快速、连续、自动、廉价的监测仪就成了一项十分有意义的工作。本论文的研究工作主要有以下部分:(1)首先对已有的甲醛各种检测方法进行分析对比,在此基础上提出本论文的检测方法。(2)论述甲醛传感器的工作原理,设计甲醛检测系统结构,使其具有体积小、操作简单、携带方便、监测快速,适合现场监测且价格低廉等优点。(3)对甲醛检测系统的硬件部分进行电路与参数设计,本论文基于甲醛气体经扩散过多孔的憎水膜在工作电极上进行电化氧化还原反应,产生一个微弱的电流信号,经放大器放大成为仪器的输出信号。同时电路使工作电极与参考电极间保持恒定的电位差。电压信号经集成电路处理器比较后生成甲醛气体浓度值,并用数字显示在仪器面板上。(4)完成软件设计与编程,甲醛检测系统的功能由硬件和软件两大部份协调完成,硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转换,以及信息的显示等;软件主要完成信号的处理及控制功能等。(5)对所设计的系统进行实验,通过实验证明本设计的正确性。
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