室內空氣質量檢測和傳感器的運用

劉玉媛，周明理

(北海職業學院，廣西 北海 536000)

0 引言

環境給人們的工作、生活帶來很大影響。當前建筑行業的突飛猛進，人們居住環境也越來越舒適，很多過去室外作業的工作也轉向了室內，對于居住條件要求越來越高，精裝、軟裝、硬裝日益成了室內設計最基本的需求。但隨之而來的是室內空氣質量問題，相較于環境空氣質量，人們對室內空氣質量更加關注，空氣質量檢測的方法與技術也在不斷創新。基于此背景，本文主要針對室內空氣質量檢測和傳感器的運用進行研究分析，希望可以通過技術的運用使室內空氣的檢測與治理不斷強化。

1 室內空氣質量檢測和傳感器相關概述

1.1 室內空氣質量檢測

室內空氣質量檢測主要指人們通過一些方法來檢測建筑物內部環境空氣，具體而言就是檢測人們居住的室內環境空氣的污染指數，進而獲得關于室內空氣污染的相關數值。室內空氣質量的檢測也是最近幾年才剛剛興起的，主要是由于室內空氣質量相對較差，污染問題越來越嚴重，并且在全球范圍內很多居民由于室內空氣污染而患病，例如最為常見的白血病、肝癌等。人們對于室內空氣質量的關注度越來越高，由此產生了針對室內空氣質量的檢測[1]。

1.2 傳感器

傳感器也被稱之為電五官，主要是為了能夠獲取人們在外界環境中無法通過五官而感知到的相關自然信息，當前主要應用于工業生產、環境保護以及醫學臨床診斷等，應用效果非常好。傳感器主要的工作原理是經過對物體相關信息感覺或測量，將監測到的信息進行轉換，使其以電信號或其他類型的信息輸出、儲存、處理、分析、顯示等。傳感器的研發與應用，實現了檢測裝置自動控制[2]。

2 室內空氣質量檢測的必要性及方法

2.1 室內空氣質量檢測的必要性

空氣是人類生存與發展之本，空氣如果不純或是被污染，直接會影響到人類的身體健康，甚至很可能會帶來致命傷害。而居室又是人類日常活動最為頻繁的場所，人的一生有三分之二的時間在室內度過，如果室內的空氣質量未達到規定標準，便會給居民身體健康埋下隱患，便引發各種疾病。從目前我國室內居住環境實際情況看，室內空氣質量普遍較低，這主要是因為室內裝修過程中，裝修材料的選取、使用未達到規定要求，材料不環保，材料中所含的一些化學元素長期留存在裝修材料或是家具中，其安置在室內后會將部分有毒、有害氣體釋放出來，從而導致室內空氣受到污染，影響人們的健康。最近幾年，電視、互聯網平臺關于室內空氣污染而導致的一系列疾病的報道，都說明室內空氣質量的重要性。因此，對室內空氣質量進行檢測非常有必要，便于及時發現空氣污染是否超標，進而采取相應改善措施[3]。

2.2 室內空氣質量監測的方法

國家標準法主要是儀器用設施采集空氣，并且將采集到的樣本在實驗室中進行檢測，這也是當前空氣質量檢測最為常用的方法，優點是具備較高的準確性。由于是在國家權威部門的監督管理下形成檢測結果，因此具有一定的法律效力。不僅能夠以此為依據進行相關的科學研究，而且當遇到司法糾紛時，采集到的數據可以作為法律證據。但也存在缺點，所需要的時間相對較長，流程也非常復雜，檢測費用較高，要想實現全面推廣與應用難度較大。此外，采集空氣樣本的時候要有專門的儀器給予支持，并且對于人員專業性要求較高。

3 室內空氣質量檢測傳感器的運用

檢測技術是人們認識和改造世界的一種必不可少的重要技術手段，而傳感器則是科學實驗和工業生產等活動中對信息資源的開發獲取、傳輸與處理的一種重要工具。下面介紹幾種在空氣質量檢測方面發揮重要作用的傳感器[4]。

3.1 金屬氧化物半導體式傳感器

此傳感器主要用于吸附將要檢測的氣體，氣體使半導體電導率發生變化，在對比電流變化情況時，將報警電路激發出來。但金屬氧化物半導體式傳感器在進行檢測過程中非常容易受到環境影響，導致出現不穩定的輸出線形。此傳感器具備的優點是反應靈敏快捷，所以當前多使用于對氣體微漏情況進行檢測。

3.2 催化燃燒式傳感器

此傳感器用于空氣質量檢測，優點是輸出的信號線形非常好，并且指數也較為可靠，相對而言價格較低，不會與其他非可燃氣體發生交叉，受干擾的概率很小。其工作原理是惠斯通電橋，感應電阻以及環境中可能發生燃燒的氣體產生無焰燃燒，溫度變化導致感應電阻阻值出現變化，將電橋的平衡打破，促使其將穩定電流信號輸出，之后，放大、穩定以及處理電路，將可靠數值顯示出來。

3.3 定電位電解式傳感器

此傳感器主要用于檢測現場毒性，國外技術較為領先，在當前市場中多為引進。此傳感器的主要構成，是以塑料制作而成的筒狀池體，安排工作電極、對電極以及參比電極，在不同的電極間把電解液充滿。在頂部封閉時，采用的是多孔四氟乙烯材料隔膜。除此之外還要連接上前置放大器、傳感器電極，并且在電極間施加適當的電位，保持傳感器一直處于工作狀態。電極出現了還原以及氧化反應之后，電極平衡電位也會有所改變，并且此時的氣體濃度與變化的數值呈正比[5]。

4 對未來空氣質量檢測的展望

人們生活水平不斷提高，環保意識也越來越強，面對日常的大氣污染、工業排放的廢氣廢水、食品添加劑等危及健康的風險，室內空氣質量檢測傳感器必須不斷創新。納米技術采用的是一種新型的材料，這為空氣質量檢測未來發展帶來了機遇；將氣體傳感器與微機械、微電子、計算機、信號處理、故障診斷、智能技術等有效結合，也是實現空氣質量檢測創新發展，而空氣質量檢測數字化、智能化則是未來發展趨勢。

5 結語

總而言之，室內空氣污染問題越已成為業界當前急需解決的難題。最近幾年，國家在環境保護方面出臺了很多政策，這足以說明國家對于環保的重視。在對大環境空氣質量進行改善的同時，也要做好室內空氣質量的檢測。采用先進技術，用先進的傳感器設備，確保室內空氣質量檢測更加準確，進而為居民創造健康又舒適的生活環境。