[发明专利]一种基于荧光的臭氧实时检测装置及臭氧实时检测方法

权利要求书

1.一种基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：包括主箱体(1)、蓄电池(2)、检测组件(3)、光路盒(4)、微处理器(5)和人机交互界面(6)；

所述主箱体(1)一侧安装有进风口(102)，主箱体(1)另一侧安装有第一臭氧反应插槽口(103)；

所述检测组件包括第一主壳体(301)，所述第一主壳体(301)包括第一光纤接口(302)、光源接口(303)、激发光源(304)、进风口(305)、风扇(306)、第二臭氧反应插槽(307)和第二臭氧反应插槽口(308)；所述第二臭氧反应插槽(307)嵌入所述第二臭氧反应插槽口(308)和第一臭氧反应插槽口(103)内；

所述第二臭氧反应插槽(307)上放置有臭氧识别薄膜；所述激发光源(304)发出的光线在第二臭氧反应插槽(307)上的入射点为所述臭氧识别薄膜的中心点；

所述微处理器(5)对光路盒(4)传输的电信号采集与处理后将数据传输至人机交互界面(6)以显示臭氧浓度。

2.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述进风口(305)、风扇(306)和第二臭氧反应插槽(307)形成一个检测腔体，所述进风口(305)位于所述检测腔体的前端，所述臭氧反应插槽(307)位于所述检测腔体的后端。

3.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述光路盒(4)包括光纤(309)、第二光纤接口(401)、狭缝(402)、准直镜(403)、闪耀光栅(404)、聚焦镜(405)和电荷耦合器件(406)；所述光纤(309)将荧光从第一光纤接口(302)导入第二光纤接口(401)后，透过狭缝(402)照射到准直镜(403)上，经过准直镜(403)将光反射至闪耀光栅(404)，然后闪耀光栅(404)分光后反射至聚焦镜(405)，聚焦镜(405)将光反射至电荷耦合器件(406)。

4.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述进风口(305)和风扇(306)之间为空心的圆柱形腔体，所述第二臭氧反应插槽(307)设于所述圆柱形腔体内。

5.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述第一光纤接口(302)位于第二臭氧反应插槽(307)上方，所述第一光纤接口(302)的中心点与第二臭氧反应插槽(307)的中心点位于同一条轴线上。

6.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述臭氧识别薄膜为双向荧光臭氧探针材料。

7.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述激发光源(304)为LED灯。

8.根据权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置，其特征在于：所述主箱体(1)上还安装有散热风扇(104)。

9.一种基于荧光的臭氧实时检测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的基于荧光的臭氧实时检测装置来检测，所述检测方法包括以下步骤：

(1)制备得到臭氧识别薄膜；

(2)将制备得到的臭氧识别薄膜放置在第二臭氧反应插槽(307)上；接通电源，风扇(306)将空气从进风口(305)抽入到第二臭氧反应插槽(307)进行检测的同时，激发光源(304)将光束照射到第二臭氧反应插槽(307)的臭氧识别薄膜上发出荧光；

(3)光纤(309)将荧光从检测组件的第一光纤接口(302)导入光路盒的第二光纤接口(401)后，透过狭缝(402)照射到准直镜(403)上，经过准直镜(403)将荧光反射至闪耀光栅(404)，然后闪耀光栅(404)分光后反射至聚焦镜(405)，聚焦镜(405)将荧光反射至电荷耦合器件(406)，荧光经电荷耦合器件(406)转换成不同的电信号后被微处理器(5)所采集，最后在人机界面(6)显示出臭氧的浓度。

10.根据权利要求9所述的基于荧光的臭氧实时检测方法，其特征在于：步骤(1)中，将制备的UiO-66-butene分散在异丙醇中得到混合物，将所述混合物超声处理至分散；然后清洁石英玻璃，将石英玻璃放置在旋涂机上,取分散后的混合物旋涂到石英玻璃上，最后在真空中干燥以除去残留的异丙醇得到臭氧识别薄膜。