进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法

摘要

本发明公开了一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，包括：气敏传感器的制备：通过镍修饰的碳纳米纤维材料通过气刷喷涂沉积法施加到基材上形成气敏层，在气敏层上设置非金属材质保护层，将气敏层和非金属保护层结合进行组装加工形成气敏传感器；连接气敏传感器与电性质检测装置和数据处理系统形成气体检测系统，气敏层与有毒气体苯接触发生反应，气敏传感器的电性质发生变化，电性质检测装置检测气敏传感器的电性质变化输出检测数据至数据处理系统，数据处理系统分析处理输出所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量。本发明方法具有高的检测灵敏度和快的检测速度的有益效果。

说明书

技术领域

本发明涉及进出口产品质量检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于在线运输通关过程中的进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法。

背景技术

随着网络商品销售多元化以及广泛化的进程逐渐加快，进出口商品的种类也越来越多，进出口频率也越来越高，但是为了保护消费者的权益，产品质量的检测的要求也越来越高，不仅要求有快速的检测灵敏性，而且需要有快速的检测速度才能与快速的进出口销售相匹配。

橡胶制品与人类生活息息相关，但是有些橡胶制品的质量不符合使用标准，其制作过程不合理，销售产品中含有有毒气体苯存在，使得这种劣质产品流入市场被消费者使用，无疑会给消费者带来健康的隐患。短期间接触苯，苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟会有致命危险。长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。对皮肤、粘膜有刺激作用。国际癌症研究中心(IARC)已经确认为致癌物。

基于上述这些原因，对人类生活亲密接触使用的橡胶制品中有毒气体苯有效且快速的检测具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述至少一个问题或缺陷，并提供后面将说明的至少一个优点。

本发明还有一个目的是提供一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，其通过含有镍修饰的碳纳米纤维材料的气敏传感器的气敏层，通过气敏传感器的气敏层与进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，通过气敏传感器的电性质发生变化来检测进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量，实现了进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线快速检测，检测灵敏度高。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，包括以下步骤：

步骤一、气敏传感器的制备：通过镍修饰的碳纳米纤维材料，对所述镍修饰的碳纳米纤维材料通过气刷喷涂沉积法施加到基材上形成气敏传感器的气敏层，在所述气敏层上设置非金属材质保护层，所述非金属材质保护层位于所述气敏层的上方，将所述气敏层和所述非金属保护层结合作为气敏传感器的组件进行组装加工形成气敏传感器，其中，所述非金属保护层的面板上设置有阵列排列的多个气体通入孔，通过所述气体通入孔使得被检测气体进入所述气敏层；

步骤二、连接所述气敏传感器与电性质检测装置和数据处理系统形成气体检测系统，将所述气体检测系统设置在进出口橡胶制品的传送装置的上方以检测所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯；

其中，所述气敏传感器的气敏层与所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，所述气敏传感器的电性质发生变化，所述电性质检测装置检测所述气敏传感器的电性质变化输出检测数据至所述数据处理系统，所述数据处理系统接受所述电性质检测装置的检测结果进行分析处理输出所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量。

优选的是，其中，在所述步骤一中，所述气敏层的制备具体包括：首先，采用氧化石墨烯作为原料，通过静电纺丝技术制备碳纳米纤维材料；其次，通过气刷喷涂沉积法将所述碳纳米纤维材料沉积在所述基材上，并进行退火处理以固定所述碳纳米材料；最后，镍簇金属通过有机金属裂解法对沉积在所述基材上的碳纳米纤维材料进行功能化修饰得到所述气敏层。

优选的是，其中，在所述步骤二中，所述传送装置和所述气体检测系统之间还设置有气体抽吸泵，所述气体抽吸泵的出口与多个气体通入孔对应设置，所述气体抽吸泵与微控制器连接以实现有毒气体苯的自控抽吸。

优选的是，其中，在所述步骤一中，所述气敏层与所述非金属保护层为活动连接，以便于所述气敏层的更换。

优选的是，其中，在所述步骤二中，所述电性质检测装置检测的所述气敏传感器的电性质变化为电阻、输出功和/或电容变化。

优选的是，其中，在所述步骤二中，所述电性质检测装置检测的所述气敏传感器的电性质变化为电阻变化。

优选的是，其中，在所述步骤一中，所述气敏传感器中设置有用于固定所述气敏层的固定座，所述固定座与所述气敏层卡扣活动连接。

优选的是，其中，在所述步骤一中，所述气敏层和所述非金属保护层的厚度比的范围为：5∶(2～6)。

本发明至少包括以下有益效果：

1、通过含有镍修饰的碳纳米纤维材料的气敏传感器的气敏层，通过气敏传感器的气敏层与进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，通过气敏传感器的电性质发生变化来检测进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量，实现了进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线快速检测，检测灵敏度高；

2、通过在气敏层上设置非金属材质保护层对气敏层起到保护作用，避免其他气体对气敏层灵敏度的影响；

3、通过在气体检测系统与商品传送装置之间设置有气体抽吸泵，使得商品中的苯气体快速与气敏层作用，提高了有毒气体的检测速度；

4、通过气敏层和非金属保护层活动连接，以及气敏层在气敏传感器中可拆卸连接，便于气敏层更换，使用方便。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，包括以下步骤：

步骤一、气敏传感器的制备：首先，采用氧化石墨烯作为原料，通过静电纺丝技术制备碳纳米纤维材料；其次，通过气刷喷涂沉积法将所述碳纳米纤维材料沉积在所述基材上，并进行退火处理以固定所述碳纳米材料；最后，镍簇金属通过有机金属裂解法对沉积在所述基材上的碳纳米纤维材料进行功能化修饰得到所述气敏层，在所述气敏层上设置非金属材质保护层，所述非金属材质保护层位于所述气敏层的上方，将所述气敏层和所述非金属保护层结合作为气敏传感器的组件进行组装加工形成气敏传感器，其中，所述非金属保护层的面板上设置有阵列排列的多个气体通入孔，通过所述气体通入孔使得被检测气体进入所述气敏层，其中，所述气敏层与所述非金属保护层的厚度比为：5∶3，所述气敏层与所述非金属保护层为活动连接，以便于所述气敏层的更换；

步骤二、连接所述气敏传感器与电性质检测装置和数据处理系统形成气体检测系统，将所述气体检测系统设置在进出口橡胶制品的传送装置的上方以检测所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯；

其中，所述气敏传感器的气敏层与所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，所述气敏传感器的电性质发生变化，所述电性质检测装置检测所述气敏传感器的电性质变化输出检测数据至所述数据处理系统，所述数据处理系统接受所述电性质检测装置的检测结果进行分析处理输出所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量。

实施例2

一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，包括以下步骤：

步骤一、气敏传感器的制备：首先，采用氧化石墨烯作为原料，通过静电纺丝技术制备碳纳米纤维材料；其次，通过气刷喷涂沉积法将所述碳纳米纤维材料沉积在所述基材上，并进行退火处理以固定所述碳纳米材料；最后，镍簇金属通过有机金属裂解法对沉积在所述基材上的碳纳米纤维材料进行功能化修饰得到所述气敏层，在所述气敏层上设置非金属材质保护层，所述非金属材质保护层位于所述气敏层的上方，将所述气敏层和所述非金属保护层结合作为气敏传感器的组件进行组装加工形成气敏传感器，其中，所述非金属保护层的面板上设置有阵列排列的多个气体通入孔，通过所述气体通入孔使得被检测气体进入所述气敏层，其中，所述气敏层与所述非金属保护层的厚度比为：5∶2，所述气敏层与所述非金属保护层为活动连接，以便于所述气敏层的更换；

步骤二、连接所述气敏传感器与电性质检测装置和数据处理系统形成气体检测系统，将所述气体检测系统设置在进出口橡胶制品的传送装置的上方以检测所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯；

其中，所述气敏传感器的气敏层与所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，所述气敏传感器的电性质发生变化，所述电性质检测装置检测所述气敏传感器的电性质变化输出检测数据至所述数据处理系统，所述数据处理系统接受所述电性质检测装置的检测结果进行分析处理输出所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量。

实施例3

一种进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法，包括以下步骤：

步骤一、气敏传感器的制备：首先，采用氧化石墨烯作为原料，通过静电纺丝技术制备碳纳米纤维材料；其次，通过气刷喷涂沉积法将所述碳纳米纤维材料沉积在所述基材上，并进行退火处理以固定所述碳纳米材料；最后，镍簇金属通过有机金属裂解法对沉积在所述基材上的碳纳米纤维材料进行功能化修饰得到所述气敏层，在所述气敏层上设置非金属材质保护层，所述非金属材质保护层位于所述气敏层的上方，将所述气敏层和所述非金属保护层结合作为气敏传感器的组件进行组装加工形成气敏传感器，其中，所述非金属保护层的面板上设置有阵列排列的多个气体通入孔，通过所述气体通入孔使得被检测气体进入所述气敏层，其中，所述气敏层与所述非金属保护层的厚度比为：5∶6，所述气敏层与所述非金属保护层为活动连接，以便于所述气敏层的更换；

步骤二、连接所述气敏传感器与电性质检测装置和数据处理系统形成气体检测系统，将所述气体检测系统设置在进出口橡胶制品的传送装置的上方以检测所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯；

其中，所述气敏传感器的气敏层与所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，所述气敏传感器的电性质发生变化，所述电性质检测装置检测所述气敏传感器的电性质变化输出检测数据至所述数据处理系统，所述数据处理系统接受所述电性质检测装置的检测结果进行分析处理输出所述进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量。

在其中一种实施例中，在所述步骤二中，所述传送装置和所述气体检测系统之间还设置有气体抽吸泵，所述气体抽吸泵的出口与多个气体通入孔对应设置，所述气体抽吸泵与微控制器连接以实现有毒气体苯的自控抽吸。

在其中一种实施例中，在所述步骤二中，所述电性质检测装置检测的所述气敏传感器的电性质变化为电阻、输出功和/或电容变化。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者的需求方便快速而选择其他的电性质变化进行检测，优选进行电阻变化的检测。

在其中一种实施例中，在所述步骤一中，所述气敏传感器中设置有用于固定所述气敏层的固定座，所述固定座与所述气敏层卡扣活动连接，固定所述气敏层使得气敏层精确对准传送进出口橡胶制品进行精确检测，另外，固定座与所述气敏层卡扣活动连接，气敏层在气敏传感器中可拆卸，便于气敏层更换，使用方便。

这里说明的处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

如上所述，根据本发明，通过含有镍修饰的碳纳米纤维材料的气敏传感器的气敏层，通过气敏传感器的气敏层与进出口橡胶制品中的有毒气体苯接触发生反应，通过气敏传感器的电性质发生变化来检测进出口橡胶制品中的有毒气体苯的含量，实现了进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线快速检测，检测灵敏度高；通过在气敏层上设置非金属材质保护层对气敏层起到保护作用，避免其他气体对气敏层灵敏度的影响；通过在气体检测系统与商品传送装置之间设置有气体抽吸泵，使得商品中的苯气体快速与气敏层作用，提高了有毒气体的检测速度；通过气敏层和非金属保护层活动连接，以及气敏层在气敏传感器中可拆卸连接，便于气敏层更换，使用方便，通过控制气敏层和非金属保护层的厚度比，使得非金属保护层既可以保护气敏层免受其他气体的干扰，又可以使得被检测气体快速通过非金属保护层而与气敏层作用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。