[发明专利]一种环境效应监测装置及系统

说明书

本发明公开了一种环境效应监测装置及系统，具体包括：至少一个石英晶体谐振器，石英晶体谐振器包括由石英晶体制成的测试体和镀在测试体表面的金属膜；当有多个石英晶体谐振器时，多个石英晶体谐振器中的测试体表面分别镀多种不同金属活性的金属膜；控制模块，用于控制每个石英晶体谐振器在多个测试时间点下工作，并获取每个石英晶体谐振器的测试体在多个不同测试时间点下的多个谐振频率；显示模块，用于在控制模块的控制下，显示控制模块获取的谐振频率数据。本发明实施例提供的方案，结构小巧，方便移动，扩大了环境效应监测范围，能够用于户外环境效应监测；且利用石英晶体谐振器直接振荡测量测试体的谐振频率，能够提高测试效率和测试准确度。

技术领域

本发明涉及环境效应监测技术领域，特别涉及一种环境效应监测装置及系统。

背景技术

随着工业化发展，大气污染日益加剧，空气质量进一步恶化，影响人们日常生产生活，其中影响最大的主要是氧化性气体、硫化性气体和酸性气体。因此，对环境进行监测、特别是对环境空气中的这些污染气体进行监测控制十分重要。目前对环境进行监测的技术，有利用石英晶体微天平传感器，来监测环境空气对石英晶体表面所镀金属的腐蚀速率，从而对环境空气质量进行评估。

石英晶体微天平是一种质量敏感传感器，其原理是利用了石英晶体的逆压电效应，石英晶体在交变电场下会产生一定频率的振动，这种振动的频率与石英晶体的质量有关，若石英晶体表面有物质吸附，质量的改变会使振动频率发生改变，产生频移。因此可通过对石英晶体谐振频率的监测，可获得石英晶体谐振频率的变化情况，从而确定石英晶体表面所镀金属的腐蚀情况。而目前已有研究证实了金属的腐蚀情况与环境的温度、湿度和光照情况以及环境中各种腐蚀性气体浓度有关，因此监测环境中的金属腐蚀情况能够实现对环境中影响金属腐蚀的环境因素的监测。

常用的石英晶体微天平如QCM922利用一个频率发生器产生频率信号来驱动石英晶体振动，并利用扫频技术寻找石英晶体的谐振频率，这样不仅效率低而且容易产生误判。并且石英晶体微天平QCM922需要连接电脑进行记录，只适合实验室使用，不适合户外环境。另外常用的石英晶体微天平设置一个石英晶体，只能获得一种类型的金属腐蚀情况，而不同活性的金属对于环境中不同的环境因素有不同的表现，因此常用的环境效应监测装置若只监测一种金属的腐蚀情况，不能得到更全面的环境效应监测结果。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种环境效应监测装置及系统，技术方案如下所述：

一种环境效应监测装置，包括：

至少一个石英晶体谐振器，所述石英晶体谐振器包括由石英晶体制成的测试体和镀在所述测试体表面的金属膜；当有多个所述石英晶体谐振器时，多个所述石英晶体谐振器中的测试体表面分别镀多种不同金属活性的金属膜；

控制模块，用于控制每个所述石英晶体谐振器在多个测试时间点下工作，并获取每个所述石英晶体谐振器的所述测试体在多个不同测试时间点下的多个谐振频率；

显示模块，用于在所述控制模块的控制下，显示所述控制模块获取的谐振频率数据。

上述的装置，可选的，当有多个所述石英晶体谐振器时，所述装置还包括设置在所述控制模块和多个所述石英晶体谐振器之间的多路选择器，所述多路选择器用于根据所述控制模块发出的控制指令，分别从多个所述石英晶体谐振器中选择一个所述石英晶体谐振器与所述控制模块电连接。

上述的装置，可选的，所述显示模块包括：

第一通信单元，用于与所述控制模块通信，并获取所述控制模块采集的每个所述石英晶体谐振器的所述测试体在多个不同测试时间点下的多个谐振频率；

时钟单元，用于提供测试时间信息；

存储单元，用于存储所述第一通信单元获取的每个谐振频率，以及与每个谐振频率对应的石英晶体谐振器信息和对应的测试时间信息；