低功耗室内甲醛检测仪-开题报告.doc

一、课题的意义 甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。由于甲醛含量超量的话，将对人体健康造成很大的影响。具有民用和工业价值的便携式低功耗室内甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。设计能够满足生活需要，携带方便的低功耗室内甲醛检测仪迫在眉睫。 二、国内外研究状况 近期美、欧洲和日本3个地区的15个实验室一致推荐用酚试剂法来检测疫苗中甲醛的含量。在许多实际应用的现场分析中，光度法仍然是一种稳定可靠而又简便经济的方法。从目前的发展来看，在短期内，分光光度法或其改进方法仍然在甲醛监测方法中占有重要地位。而发展灵敏度高、选择性好、能够实现现场连续实时监测的新方法则是其努力的方向?。色谱技术在甲醛监测中的应用将随着其本身的发展而不断加强，在很长时问内，色谱方法仍然是解决复杂组分同时分离分析的最有效手段。在仪器方面，现场分析仪器无疑将占主导地位，是甲醛监测仪器研制开发中最具代表性的方向。总之，发展灵敏度高、选择性好和能够实现现场分析或长期稳定地实时在线监测的新方法和新仪器将是空气中甲醛监测研究的一个重要方向。 拟采取的研究路线 本检测仪采用8位低功耗51单片机进行数据处理，灵敏度甲醛传感器获取数据，实现甲醛浓度的信号处理和采样，系统外界通讯接口及必要的扩展功能模块，构建智能化、多功能的检测系统。 硬件：硬件拟采用51单片机作为主控系统，传感器为高灵敏度甲醛传感器、液晶显示屏、键盘、数据储存SD卡、报警蜂鸣器等功能模块构成。 软件：通过按键输入设定各参数，利用A/D采集甲醛传感器获取的甲醛浓度，将数据传送到单片机进行处理，然后将测得值显示在屏上，并执行报警等功能 进度安排 设计工作进度安排： 第一周～第三周 调研、查阅相关资料、完成文献综述及开题报告 第三周～第九周 论文方案设计，实验，优化 第九周～第十四周 系统软、硬件调试，完成论文中期检查 第十四周～第十六周 撰写论文，准备答辩 文献综述 1 引言 1.1甲醛的特性及危害 甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其37%的水溶液称为福尔马林，医学和科研部门常用于标本的防腐保存。此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发，随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。 1.2甲醛的来源 1.室内装修所用的合成板材，如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用，主要用于加强板材的硬度、防虫、防腐。板材中残留的和未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放，是室内空气中甲醛的主要来源。 2.用合成板材制造的家具，厂家为了追求利润使用不合格的板材，再粘贴面材料时使用不合格的胶水，造成家具中甲醛含量超标。 3.含有甲醛成分并有可能向外界散发的各类装饰材料，如壁纸、地毯、油漆。 2.甲醛检测仪的种类 目前，市场上甲醛检测仪的种类是多种多样，其中较常见的是采用试验纸光电光度法，即：当甲醛气体吹到浸有发色剂的试纸上时,与浸有发色剂的TAB组合就会因发生化学反应而变色。甲醛同试纸接触后含在纸里的试药就会同甲醛反应生成化合物，颜色就会从白色变成黄色。变色的程度可反映出所受光的反射光量，反射光量的强度变化率可以作为被测气体的甲醛含量的应答值。预先设定检测线，便可通过测量其反应率来测出甲醛气体的浓度值。在气体的采集方面有的是采用自动吸引式（内藏微型气泵），有的采用扩散式。对于试验纸光电光度法来分析甲醛的浓度，它的优点是灵敏度高，操作简便，测定速度快。而该方法在分析甲醛浓度时往往采用的是目视比色法，它的缺点是： 1.由于许多有色溶液不够稳定，不能久存，经常需要在测定的同时配制溶液，比较费时费事。 2.目视比色的准确度低，一般相对误差为±5～20%。本论文设计的低功耗室内甲醛检测仪所涉及的甲醛传感器是电化学传感器。它可以将甲醛气体的浓度转换为微弱的电流信号。这样就可以通过电流电压变换电路将微弱的电流信号转换为可以测量的稳定的电压信号，增强了电信号的稳定性。 3.系统总概述 本论文主要完成甲醛检测仪本系统采用单片机为控制核心，实现基本控制功能。5分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。 本系统设计采用功能模块化的设计