[实用新型]用于观察光子晶体膜对毒剂气氛响应的测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及防护用品领域，具体为一种用于观察光子晶体膜对毒剂气氛响应的测定装置。

背景技术

滤毒罐的使用寿命通常很难准确预测，因为它受到诸多因素的影响，比如：环境温度和湿度、毒剂的特性和浓度以及佩戴人员的呼吸频率等。只有当面具佩戴者闻到毒剂的味道或感到刺眼时，才知道滤毒罐已经达到饱和，但此时毒剂（如G、V类）的浓度往往足以让人致死。在目前防毒面具过滤器的剩余寿命尚无法确定的情况下，通常滤毒罐在使用一定时间后就被更换，而不考虑其吸附毒剂的饱和程度，这种保守的更换标准一方面很难保障人员的人身安全和战斗力，另一方面也造成物资的极大浪费。

目前，光子晶体材料能够吸附有毒气体，在吸附气体后，可产生特定的颜色变化，如果将光子晶体材料装配在现有的滤毒罐内，从而以裸眼检测的方式来确定滤毒罐的剩余寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于检测光子晶体膜在有毒气体氛围中发生相应性的装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种用于观察光子晶体膜对毒剂气氛响应的测定装置，包括透明塑料气袋，所述透明塑料气袋内封装光子晶体膜，所述透明塑料气袋表面设置第一连接座和第二连接座，所述第一连接座上连接气相进样针。

还包括氮气发生装置，所述氮气发生装置的出口管路依次安装稳压阀和针型阀后连接三通，所述三通一路通过控制阀连接皂膜流量计、另一路通过控制阀连接透明塑料气袋的第二连接座。

为了检测光子晶体膜对氯化氰、苯、氨、二氧化硫气氛的响应，首先选择并测量光子晶体膜的反射峰，将光子晶体膜放在最大充气体积为0.5L的透明气袋内，密封气袋后，通入0.4L载气氮气。氮气体积的控制主要是通过皂膜流量计：氮气首先从氮气发生装置产生，经过稳压阀和针型阀来稳定流量，然后打开控制阀通过皂膜流量计来测定氮气流速（3次测量取平均值），根据皂膜流量计的体积（200ml）计算出通入0.4L氮气所需要的时间。之后，打开另一控制阀向透明气袋内充入计算时间的氮气，即得到0.4L的氮气载气环境。然后通过气相进样针进样，使毒剂气体进入到透明气袋内，平衡1h，光子晶体材料能够吸附有毒气体，在吸附气体后，可产生特定的颜色变化，透过肉眼即可直观观察到，使用光纤光谱仪测量光子晶体膜的反射峰的变化。其中，改变有毒气体的进样体积，可以制备不同浓度的有毒气体气氛。然后在不同浓度的有毒气体气氛中观察光子晶体膜的响应及颜色变化。

该纤维素光子晶体膜可以贴于滤毒罐侧壁，通过试验结果确定在滤毒罐侧壁具体的放置位置。能通过肉眼就可以观测到特定的颜色变化，从而直观的判断出滤毒罐的使用寿命。

本实用新型设计合理，用于研究纤维素光子晶体膜的光学性能与氯化氰、苯、二氧化硫、氨的响应关系，从而将纤维素光子晶体膜置于样滤毒罐内部，确定滤毒罐的剩余寿命。

附图说明

图1表示本实用新型的连接示意图。

图中，1-氮气发生装置，2-透明塑料气袋，3-光子晶体膜，4-气相进样针，11-稳压阀，12-针型阀，13-三通，14-皂膜流量计，15-控制阀，21-第一连接座，22-第二连接座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种用于观察光子晶体膜对毒剂气氛响应的测定装置，如图1所示，包括透明塑料气袋2，透明塑料气袋2的最大充气体积为0.5L。所述透明塑料气袋2内预先封装光子晶体膜3，所述透明塑料气袋2表面设置第一连接座21和第二连接座22，所述第一连接座21上连接气相进样针4，用于将有毒气体注射入透明气袋内。

如图1所示，还包括氮气发生装置1，所述氮气发生装置1的出口管路依次安装用于稳定氮气流量的稳压阀11和针型阀12后连接三通13，所述三通13一路通过控制阀15连接皂膜流量计14，用于控制氮气的通入体积，三通13的另一路通过控制阀15连接透明塑料气袋2的第二连接座22，用于将0.4L氮气通入透明塑料气袋2内。

使用时，氮气首先从氮气发生装置1产生，依次经过稳压阀11和针型阀12来稳定流量，然后打开控制阀13通过皂膜流量计14来测定氮气流速，根据皂膜流量计的体积（200ml）计算出通入0.4L氮气所需要的时间。之后，打开另一控制阀13向透明气袋2内充入计算时间的氮气，即得到0.4L的氮气载气环境。然后通过气相进样针4进样，使毒剂气体进入到透明气袋2内，等待光子晶体膜3对有毒气体的响应。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本实用新型的权利要求保护范围中。