室内空气质量检测和传感器的运用

2020-11-25刘玉媛周明理

无线互联科技 2020年22期

刘玉媛，周明理

(北海职业学院，广西北海 536000)

0 引言

环境给人们的工作、生活带来很大影响。当前建筑行业的突飞猛进，人们居住环境也越来越舒适，很多过去室外作业的工作也转向了室内，对于居住条件要求越来越高，精装、软装、硬装日益成了室内设计最基本的需求。但随之而来的是室内空气质量问题，相较于环境空气质量，人们对室内空气质量更加关注，空气质量检测的方法与技术也在不断创新。基于此背景，本文主要针对室内空气质量检测和传感器的运用进行研究分析，希望可以通过技术的运用使室内空气的检测与治理不断强化。

1 室内空气质量检测和传感器相关概述

1.1 室内空气质量检测

室内空气质量检测主要指人们通过一些方法来检测建筑物内部环境空气，具体而言就是检测人们居住的室内环境空气的污染指数，进而获得关于室内空气污染的相关数值。室内空气质量的检测也是最近几年才刚刚兴起的，主要是由于室内空气质量相对较差，污染问题越来越严重，并且在全球范围内很多居民由于室内空气污染而患病，例如最为常见的白血病、肝癌等。人们对于室内空气质量的关注度越来越高，由此产生了针对室内空气质量的检测[1]。

1.2 传感器

传感器也被称之为电五官，主要是为了能够获取人们在外界环境中无法通过五官而感知到的相关自然信息，当前主要应用于工业生产、环境保护以及医学临床诊断等，应用效果非常好。传感器主要的工作原理是经过对物体相关信息感觉或测量，将监测到的信息进行转换，使其以电信号或其他类型的信息输出、储存、处理、分析、显示等。传感器的研发与应用，实现了检测装置自动控制[2]。

2 室内空气质量检测的必要性及方法

2.1 室内空气质量检测的必要性

空气是人类生存与发展之本，空气如果不纯或是被污染，直接会影响到人类的身体健康，甚至很可能会带来致命伤害。而居室又是人类日常活动最为频繁的场所，人的一生有三分之二的时间在室内度过，如果室内的空气质量未达到规定标准，便会给居民身体健康埋下隐患，便引发各种疾病。从目前我国室内居住环境实际情况看，室内空气质量普遍较低，这主要是因为室内装修过程中，装修材料的选取、使用未达到规定要求，材料不环保，材料中所含的一些化学元素长期留存在装修材料或是家具中，其安置在室内后会将部分有毒、有害气体释放出来，从而导致室内空气受到污染，影响人们的健康。最近几年，电视、互联网平台关于室内空气污染而导致的一系列疾病的报道，都说明室内空气质量的重要性。因此，对室内空气质量进行检测非常有必要，便于及时发现空气污染是否超标，进而采取相应改善措施[3]。

2.2 室内空气质量监测的方法

国家标准法主要是仪器用设施采集空气，并且将采集到的样本在实验室中进行检测，这也是当前空气质量检测最为常用的方法，优点是具备较高的准确性。由于是在国家权威部门的监督管理下形成检测结果，因此具有一定的法律效力。不仅能够以此为依据进行相关的科学研究，而且当遇到司法纠纷时，采集到的数据可以作为法律证据。但也存在缺点，所需要的时间相对较长，流程也非常复杂，检测费用较高，要想实现全面推广与应用难度较大。此外，采集空气样本的时候要有专门的仪器给予支持，并且对于人员专业性要求较高。

3 室内空气质量检测传感器的运用

检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段，而传感器则是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面介绍几种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器[4]。

3.1 金属氧化物半导体式传感器

此传感器主要用于吸附将要检测的气体，气体使半导体电导率发生变化，在对比电流变化情况时，将报警电路激发出来。但金属氧化物半导体式传感器在进行检测过程中非常容易受到环境影响，导致出现不稳定的输出线形。此传感器具备的优点是反应灵敏快捷，所以当前多使用于对气体微漏情况进行检测。

3.2 催化燃烧式传感器

此传感器用于空气质量检测，优点是输出的信号线形非常好，并且指数也较为可靠，相对而言价格较低，不会与其他非可燃气体发生交叉，受干扰的概率很小。其工作原理是惠斯通电桥，感应电阻以及环境中可能发生燃烧的气体产生无焰燃烧，温度变化导致感应电阻阻值出现变化，将电桥的平衡打破，促使其将稳定电流信号输出，之后，放大、稳定以及处理电路，将可靠数值显示出来。

3.3 定电位电解式传感器

此传感器主要用于检测现场毒性，国外技术较为领先，在当前市场中多为引进。此传感器的主要构成，是以塑料制作而成的筒状池体，安排工作电极、对电极以及参比电极，在不同的电极间把电解液充满。在顶部封闭时，采用的是多孔四氟乙烯材料隔膜。除此之外还要连接上前置放大器、传感器电极，并且在电极间施加适当的电位，保持传感器一直处于工作状态。电极出现了还原以及氧化反应之后，电极平衡电位也会有所改变，并且此时的气体浓度与变化的数值呈正比[5]。

4 对未来空气质量检测的展望

人们生活水平不断提高，环保意识也越来越强，面对日常的大气污染、工业排放的废气废水、食品添加剂等危及健康的风险，室内空气质量检测传感器必须不断创新。纳米技术采用的是一种新型的材料，这为空气质量检测未来发展带来了机遇；将气体传感器与微机械、微电子、计算机、信号处理、故障诊断、智能技术等有效结合，也是实现空气质量检测创新发展，而空气质量检测数字化、智能化则是未来发展趋势。