一种甲醛检测方法及甲醛检测装置与流程

1.本发明涉及一种甲醛检测方法，本发明还涉及一种甲醛检测装置。


背景技术：

2.随着人们环保意识的提高以及身体健康的重视，对甲醛检测的应用越来越多。目前市场上使用的甲醛传感器多采用电化学原理进行检测，在检测过程中则容易受到如花露水、酒精、香水等其他气体成分的干扰，进而影响到甲醛传感器的输出值。
3.公开号为cn109655518a(申请号为201910139233.2)的中国发明专利申请《一种甲醛电化学传感检测装置、校准方法与净化器》，其中公开的甲醛电化学传感检测装置的校准方法，获取在不同干扰因素的环境下，干扰因素的参数值、甲醛浓度实际值、以及甲醛浓度检测值；根据所述干扰因素的参数值、所述甲醛浓度实际值、以及所述甲醛浓度检测值进行参数拟合，得到不同干扰因素对应的补偿系数；使用获得的所述补偿系数对所述甲醛浓度检测值进行校准，有效改善目前传感器响应输出对于环境参数的敏感性，规避环境参数差异对于检测响应输出结果的影响，使得空气净化产品或其他除甲醛浓度显示装置有效显示环境中甲醛的真实浓度。但是该方法需要采用大量的实验数据来校准补偿系数，需要的实验数据量大，实验耗时长，成本高，并且在进行计算时只能进行估算，甲醛含量的输出值的准确性无法判断，同时也无法给出是否存在干扰情况的判断。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够避免干扰气体对甲醛含量检测结果影响的基础上，同时也能避免两个用于抗干扰检测的甲醛传感器的响应速度不同而导致甲醛含量计算结果误差大的甲醛检测方法。
5.本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种检测简单、能够降低两个甲醛传感器响应速度不同对计算结果的影响、成本低、输出结果更加准确的甲醛检测装置。
6.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种甲醛检测方法，其特征在于：在相同环境中，分别获取第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据，第一甲醛传感器、第二甲醛传感器对干扰成分反应强度不同；
7.对第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据进行同步处理以获取当前第一甲醛传感器的同步化数据v10、第二甲醛传感器的同步化数据v20，使得第一甲醛传感器、第二甲醛传感器同一时刻的检测数据变化趋势保持一致；
8.对比第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的同步化数据变化量判断是否存在干扰气体，并根据干扰气体的判断结果以及两个甲醛传感器的同步化数据计算环境中的甲醛浓度值。
9.更准确地，将第一甲醛传感器、第二甲醛传感器同一变化趋势拐点处的检测数据分别作为第一甲醛传感器的第一参考值v11、第二甲醛传感器的第二参考值v22；
10.将v10与v11进行比较以获取第一甲醛传感器同步化数据变化量，将v20与v22进行比较以获取第二甲醛传感器同步化数据变化量。
11.简单地，第一个甲醛传感器对干扰成分的反应强度为f1，第二个甲醛传感器对干扰成分的反应强度为f2，f1＝kf2，其中k＞1；
12.如果|v10－v11|≤|k*(v20－v22)|，则判断环境中的醛类含量发生变化，否则判断环境中仅干扰气体含量发生变化。
13.作为改进，在第一甲醛传感器、第二甲醛传感器中响应速度慢的甲醛传感器出现同一变化趋势拐点时，更新第一甲醛传感器的第一参考值v11、第二甲醛传感器的第二参考值v22，
14.在更新v11和v22的同时，将此时计算的环境中的甲醛浓度值作为当前变化趋势下的甲醛浓度参考值p0；
15.当判断环境中的醛类含量发生变化时，计算环境中的实时甲醛浓度值p；
16.p＝[k*(v20－v22)－(v10－v11)]/(k－1) p0；
[0017]
当判断环境中仅干扰气体含量发生变化，则环境中的实时甲醛浓度值p保持不变。简单地，第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据同步化处理方法为：
[0018]
根据先进先出的原则分别存储第一甲醛传感器的检测数据组a、第二甲醛传感器的检测数据组b；
[0019]
a＝[a1,a2,
……
,ai,
……an-1
,an]，b＝[b1,b2,
……
,bi,
……bn-1
,bn]，其中i、n为自然数，并且0≤i≤n，n≥3；an、bn分别为第一甲醛传感器、第二甲醛传感器当前的检测数据；
[0020]
如果an相对于数据组a中其他数据变化趋势与bn相对于数据组b中其他数据变化趋势相同，则v10＝an，v20＝bn；
[0021]
如果an相对于数据组a中其他数据变化趋势与bn相对于数据组b中其他数据变化趋势不一致，则判断第一甲醛传感器和第二甲醛传感器的响应速度不同，同时进行第一甲醛传感器的响应速度与第二甲醛传感器的响应速度的对比判断；
[0022]
如果第一甲醛传感器的响应速度相较于第二甲醛传感器快，则令v10＝an＝a
n-1
，同时v20＝bn；如果第一甲醛传感器的响应速度相较于第二甲醛传感器慢，则v10＝an，同时令v20＝bn＝b
n-1
。
[0023]
简单地，第一甲醛传感器和第二甲醛传感器的响应速度不同情况下检测数据的同步化处理方法包括以下步骤：
[0024]
s202、根据数据组a中的数据判断第一甲醛传感器检测数据的变化趋势，根据数据组b判断第二甲醛传感器的变化趋势；
[0025]
s203、如果数据组a中的数据由非上升趋势转变为上升趋势，则进行s204；否则，进行s206；
[0026]
s204、如果数据组b中数据呈持续下降趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；否则，进行s205；
[0027]
s205、如果数据组b中的数据由非上升趋势转变为保持不变趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；
[0028]
s206、如果数据组a中的数据由非下降趋势转变为下降趋势，则进行s207；否则，进行s209；
[0029]
s207、如果数据组b中数据呈持续上升趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；否则，进行s208；
[0030]
s208、如果数据组b中数据由非下降趋势转变为保持不变趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；
[0031]
s209、如果数据组b中数据由非上升趋势转变为上升趋势，则进行s210；否则，进行s212；
[0032]
s210、如果数据组a中的数据呈持续下降趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，则令v20＝bn＝b
n-1
；否则，进行s211；
[0033]
s211、如果数据组a中的数据由非上升趋势转变为保持不变趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，则令v20＝bn＝b
n-1
；
[0034]
s212、如果数据组b中的数据由非下降趋势转变为下降趋势，则进行s213；
[0035]
s213、如果数据组a中的数据呈持续上升趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，则令v20＝bn＝b
n-1
；否则，进行s214；
[0036]
s214、如果数据组a中的数据由非下降趋势转变为保持不变趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，则令v20＝bn＝b
n-1
。
[0037]
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用前述的方法的甲醛检测装置，其特征在于：包括控制器以及对干扰成分反应强度不同的第一甲醛传感器、第二甲醛传感器，所述第一甲醛传感器、第二甲醛传感器分别与控制器电连接。
[0038]
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的甲醛检测方法，利用两个对干扰成分反应强度不同的甲醛传感器进行数据检测，如此在出现干扰成分时，能够根据两个甲醛传感器的检测数据变化量的差异，有效的判断对甲醛进行检测的干扰情况，在此基础上能够计算获取更加准确的甲醛浓度值。同时，在进行检测数据变化量计算时，考虑两个甲醛传感器响应速度对数据实时性的影响，进而通过对两个甲醛传感器检测数据的同步化处理使得两个甲醛传感器检测数据变化趋势保持一致，如此则减小了两个甲醛传感器检测数据变化量比较时的误差，保证在甲醛浓度有较大变化时，计算出的环境中的甲醛浓度值的变化趋势正确且误差小，而甲醛浓度稳定时，对环境中的甲醛浓度值的计算更加准确。
[0039]
而应用该方法的甲醛检测装置，仅需要设置控制器以及对干扰成分反应强度不同的第一甲醛传感器、第二甲醛传感器即可，结构简单。应用时，无需专门进行前期的实验即能准确的检测环境中的甲醛浓度，前期的实验成本低，工作过程中数据处理量小。
附图说明
[0040]
图1为本发明实施例中甲醛检测方法的流程图。
[0041]
图2为本发明实施例中第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据同步化处理方法的流程图。
具体实施方式
[0042]
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0043]
本实施例中可以通过简单的甲醛检测装置实现下述的甲醛检测方法，该甲醛检测装置包括控制器以及对干扰成分反应强度不同的第一甲醛传感器、第二甲醛传感器，第一
甲醛传感器、第二甲醛传感器分别与控制器电连接。工作时，控制器根据第一甲醛传感器、第二甲醛传感器传送的检测数据进行计算，进而输出环境中的甲醛浓度值。
[0044]
第一个甲醛传感器对干扰成分的反应强度为f1，第二个甲醛传感器对干扰成分的反应强度为f2，f1＝kf2，其中k＞1。干扰成分可以包括苯、甲苯、乙酸、酒精、硫化氢、一氧化碳等。在进行两个甲醛传感器的选择时，可以根据需要选择对不同干扰成分反应强度不同的甲醛传感器产品。这两个甲醛传感器在针对甲醛气体进行检测时，输出值保持一致。而针对干扰成分，第一甲醛传感器的输出值大于或远大于第二甲醛传感器的输出值。通常甲醛传感器在进行数据检测时需要一定的反应时间，不同的甲醛传感器的反应时间不同，也导致响应速度的差异。本实施例中的甲醛检测方法则能减小两个甲醛传感器进行环境中甲醛浓度值检测时因影响速度导致的误差，提高环境中甲醛浓度值检测的准确性。
[0045]
本实施例中的甲醛检测方法，包括以下的步骤。
[0046]
s1、在相同环境中，分别获取对干扰成分反应强度不同的第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据。
[0047]
s2、实时对第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据进行同步化处理，以获取当前第一甲醛传感器的同步化数据v10、第二甲醛传感器的同步化数据v20，使得第一甲醛传感器、第二甲醛传感器同一时刻的检测数据变化趋势保持一致，进而将获取的v10、v20应用于环境中甲醛浓度值的计算。
[0048]
第一甲醛传感器、第二甲醛传感器的检测数据同步化处理方法具体为：
[0049]
s201、根据先进先出的原则分别存储第一甲醛传感器的检测数据组a、第二甲醛传感器的检测数据组b；
[0050]
其中a＝[a1,a2,
……
,ai,
……an-1
,an]，b＝[b1,b2,
……
,bi,
……bn-1
,bn]，其中i、n为自然数，并且0≤i≤n，n≥3；an、bn分别为第一甲醛传感器、第二甲醛传感器当前的检测数据；
[0051]
s202、根据数据组a中的数据判断第一甲醛传感器检测数据的变化趋势，根据数据组b判断第二甲醛传感器的变化趋势；
[0052]
检测数据的变化趋势包括上升、保持不变和下降。为了方便表达，上升和保持不变同为非下降，保持不变和下降同为非上升；
[0053]
如果an相对于数据组a中其他数据变化趋势与bn相对于数据组b中其他数据变化趋势相同，即第一甲醛传感器检测获取的数据与第二甲醛传感器检测获取的数据变化趋势同时发生转变时，则v10＝an，v20＝bn；
[0054]
如果an相对于数据组a中其他数据变化趋势与bn相对于数据组b中其他数据变化趋势不一致，则判断第一甲醛传感器和第二甲醛传感器的响应速度不同，同时进行第一甲醛传感器的响应速度与第二甲醛传感器的响应速度的对比判断，具体地如下：
[0055]
s203、如果数据组a中的数据由非上升趋势转变为上升趋势，则进行s204；否则，进行s206；数据组a中的数据由非上升趋势转变为上升趋势就是第一甲醛传感器获取的最新的检测数据an相对于a
n-1
的变化趋势为上升，但之前缓存的n-1个数据a1～a
n-1
的变化状态均为不上升；
[0056]
s204、如果数据组b中数据呈持续下降趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，此时需要等待第二甲醛传感器的检测数据下降结束，第一甲醛传感器
的检测数据保持开始上升前时的数据，进而使得两个甲醛传感器的检测数据变化趋势保持一致，即令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；否则，进行s205；
[0057]
s205、如果数据组b中的数据由非上升趋势转变为保持不变趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，此时需要等待第二甲醛传感器的检测数据开始上升，第一甲醛传感器的检测数据保持开始上升前时的数据，进而使得两个甲醛传感器的检测数据变化趋势保持一致，即令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；
[0058]
s206、如果数据组a中的数据由非下降趋势转变为下降趋势，则进行s207；否则，进行s209；数据组a中的数据由非下降趋势转变为下降趋势就是第一甲醛传感器最新的检测数据an相对于a
n-1
的变化趋势为下降，但之前缓存的n-1个数据a1～a
n-1
的变化状态均为不下降；
[0059]
s207、如果数据组b中数据呈持续上升趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，此时需要等待第二甲醛传感器的检测数据上升结束，第一甲醛传感器的数据保持开始下降前时的数据，进而使得两个甲醛传感器的检测数据变化趋势保持一致，即令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；否则，进行s208；
[0060]
s208、如果数据组b中数据由非下降趋势转变为保持不变趋势，则判断第一甲醛传感器的响应速度较第二甲醛传感器快，此时需要等待第二甲醛传感器的检测数据开始下降，第一甲醛传感器的数据保持开始下降前时的数据，进而使得两个甲醛传感器的检测数据变化趋势保持一致，即令v10＝an＝a
n-1
，进行s209；
[0061]
s209、如果数据组b中数据由非上升趋势转变为上升趋势，则进行s210；否则，进行s212；数据组b中数据由非上升趋势转变为上升趋势就是第二甲醛传感器最新检测bn相对于b
n-1
的变化趋势为上升，但之前缓存的n-1个数据b1～b
n-1
的变化状态均为不上升；
[0062]
s210、如果数据组a中的数据呈持续下降趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，此时需要等待第一甲醛传感器的检测数据下降结束，第二甲醛传感器的检测数据保持开始上升前时的数据，进而使得两个甲醛传感器的检测数据变化趋势保持一致，即令v20＝bn＝b
n-1
，并进行s3；否则，进行s211；
[0063]
s211、如果数据组a中的数据由非上升趋势转变为保持不变趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，此时需要等待第一甲醛传感器的检测数据开始上升，第二甲醛感器的检测数据则保持开始上升前时的数据，即令v20＝bn＝b
n-1
，并进行s3；
[0064]
s212、如果数据组b中的数据由非下降趋势转变为下降趋势，则进行s213；否则，进入s3；数据组b中的数据由非下降趋势转变为下降趋势就是第二甲醛传感器最新检测数据bn相对于b
n-1
的变化趋势为不下降，但之前缓存的n-1个数据b1～b
n-1
的变化状态均为不下降；
[0065]
s213、如果数据组a中的数据呈持续上升趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，此时需要等待第一甲醛传感器的检测数据上升结束，第二甲醛感器的检测数据则保持开始下降前时的数据，即令v20＝bn＝bn-1，并进行s3；否则，进行s214；
[0066]
s214、如果数据组a中的数据由非下降趋势转变为保持不变趋势，则判断第二甲醛传感器的响应速度较第一甲醛传感器快，此时需要等待第一甲醛传感器的检测数据开始下降，第二甲醛感器的检测数据则保持开始下降前时的数据，即令v20＝bn＝b
n-1
，并进行s3。
[0067]
s3、根据s2中的两个甲醛传感器响应速度快慢的比较，可以获取第一甲醛传感器、
第二甲醛传感器同一变化趋势拐点处的检测数据；即由非上升状态趋势刚转变为上升趋势时、由非下降状态趋势刚转变为上升趋势时，将转变前一采样时刻获取的检测数据作为变化趋势拐点处的检测数据。
[0068]
在第一甲醛传感器、第二甲醛传感器中响应速度慢的那个甲醛传感器出现同一变化趋势拐点时，此时更新第一甲醛传感器的第一参考值v11、第二甲醛传感器的第二参考值v22，具体将第一甲醛传感器、第二甲醛传感器同一变化趋势拐点处的检测数据分别作为第一甲醛传感器的第一参考值v11、第二甲醛传感器的第二参考值v22。在更新v11和v22的同时，将此时计算的环境中的甲醛浓度值作为当前变化趋势下的甲醛浓度参考值p0。装置在使用时，出现第一个变化趋势拐点时，可以将b数组中的检测数据的平均值作为甲醛浓度参考值p0，在后续工作过程中，可以将更新v11和v22前的p值作为甲醛浓度参考值p0。
[0069]
s4、通常通过步骤s2的处理，数据组a中数据的数据变化趋势与数据组b中的数据变化趋势一致，为了避免装置刚开启时程序运行的冗余性，则增加该步骤，以保证控制流程的正常运行。系统中存储有第一参考值v11、第二参考值v22的初始值以及甲醛浓度参考值p0的初始值。如可以设置v11、v22、p0的初始值均为0。
[0070]
如果an、bn相对当前p0的变化趋势相同，则进入s5，否则，进入s7。
[0071]
s5、将实时的v10与v11进行比较以获取第一甲醛传感器同步化数据变化量，将实时的v20与v22进行比较以获取第二甲醛传感器同步化数据变化量。
[0072]
s6、如果|v10－v11|≤|k*(v20－v22)|，则判断环境中的醛类含量发生变化，计算环境中的实时甲醛浓度值p＝[k*(v20－v22)－(v10－v11)]/(k－1) p0；
[0073]
否则判断环境中仅干扰气体含量发生变化，则环境中的实时甲醛浓度值p保持不变，p的初始值可以设置为0。
[0074]
s7、p＝p0。
[0075]
本发明中的甲醛检测方法，利用两个对干扰成分反应强度不同的甲醛传感器进行数据检测，如此在出现干扰成分时，能够根据两个甲醛传感器的检测数据变化量的差异，有效的判断对甲醛进行检测的干扰情况，在此基础上能够计算获取更加准确的甲醛浓度值。同时，在进行检测数据变化量计算时，考虑两个甲醛传感器响应速度对数据实时性的影响，进而通过对两个甲醛传感器检测数据的同步化处理使得两个甲醛传感器检测数据变化趋势保持一致，如此则减小了两个甲醛传感器检测数据变化量比较时的误差，保证在甲醛浓度有较大变化时，计算出的环境中的甲醛浓度值的变化趋势正确且误差小，而甲醛浓度稳定时，对环境中的甲醛浓度值的计算更加准确。
[0076]
而应用该方法的甲醛检测装置，仅需要设置控制器以及对干扰成分反应强度不同的第一甲醛传感器、第二甲醛传感器即可，结构简单。应用时，无需专门进行前期的实验即能准确的检测环境中的甲醛浓度，前期的实验成本低，工作过程中数据处理量小。