一种带警报装置的多功能环保箱

本发明涉及环保箱技术领域，具体地，涉及一种带警报装置的多功能环保箱。

环保箱是用于盛放垃圾和废弃物的一种装置，传统的环保箱功能都比较单一。由 于家里的室内的温度比较高，长时间滞留在环保箱内的垃圾会产生较大的腐败气味，污染 家居环境；同时适宜的温度，垃圾中的腐败物质也会滋生细菌，同时产生各种有毒有害气 体，威胁家人的健康；如果有带火星的烟头丢弃到环保箱内，也会引发火灾的危险；急需开 发一种具有多功能的垃圾。

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种智能生化培养箱，以解决上述的技 术问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以实现：

一种带警报装置的多功能环保箱，包括箱体，内胆和箱盖，还包括气敏传感器，烟 雾报警器，微处理器，USB接口；气敏传感器、烟雾报警器、USB接口与微处理器连接；所述气 敏传感器和烟雾传感器设置在箱盖内侧，所述内胆活动安装在箱体内，所述箱体外侧下方 设置有踏板，踏板与箱盖连接。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

本发明的一种带警报装置的多功能环保箱设计合理，结构简单，使用方便；本发明 创造性地将气敏传感器和烟雾传感器结合在一起，并预设一定的阈值，如果环保箱内胆烟 雾超过阈值，语音播报元件和二极管闪烁灯就会及时发出警报，提醒用户及时消除安全隐 患，保护用户的人身及财产的安全，本发明环保箱具有广阔的市场前景。

图1为本发明的结构示意图。

其中，箱体-A1，内胆-A2，踏板-A3，箱盖-A4，微处理器-B1，气敏传感器-B2，烟雾报 警器-B3。

图2为本发明的气敏传感器的结构示意图。

其中，频率计数器-B21，振荡器-B22，进气窗-B23，空白晶振-B241，目标晶振- B242。

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1是根据一示例性实施例示出的一种带警报装置的多功能环保箱，如图1所示， 包括箱体，内胆和箱盖，还包括气敏传感器，烟雾报警器，微处理器，USB接口；气敏传感器、 烟雾报警器、USB接口与微处理器连接；所述气敏传感器和烟雾传感器设置在箱盖内侧，所 述内胆活动安装在箱体内，所述箱体外侧下方设置有踏板，踏板与箱盖连接。

优选地，还包括与微处理器相连接的语音播报元件和二极管闪烁灯。

优选地，所述箱体的底面还设置有万向轮组，所述万向轮组为3个万向轮，呈品字 形分布。

本发明的一种带警报装置的多功能环保箱设计合理，结构简单，使用方便；本发明 创造性地将气敏传感器和烟雾传感器结合在一起，并预设一定的阈值，如果环保箱内胆烟 雾超过阈值，语音播报元件和二极管闪烁灯就会及时发出警报，提醒用户及时消除安全隐 患。

下面介绍一下本发明的实施例中所提供的一种带警报装置的多功能环保箱的结 构和类型，在本实施中，气敏传感器包括气敏传感器外壳。所述气敏传感器外壳内设置有检 测气室、多个振荡器、频率计数器和差频计；所述检测气室设置有进气孔，检测气室内设置 有空白晶振和目标晶振，空白晶振和目标晶振均与相对应的振荡器和频率计数器电联接， 所述差频计的两端分别连接有频率计数器，所述差频计的第三端与微电脑控制器电联接； 所述检测气室设置有4-6个进气孔，2-4个空白晶振，2-4个目标晶振，其中目标晶振的表面 涂布有气敏涂层，该气敏涂层由纳米聚苯胺-活性炭制成。

在本实施例中，如图2所示，所述气敏传感器包括气敏传感器外壳，所述气敏传感 器外壳内设置有检测气室、多个振荡器、频率计数器和差频计；所述检测气室设置有进气 孔，检测气室内设置有空白晶振和目标晶振，空白晶振和目标晶振均与相对应的振荡器和 频率计数器电联接，所述差频计的两端分别连接有频率计数器，所述差频计的第三端与微 电脑控制器电联接；所述检测气室设置有4个进气孔，2个空白晶振，2个目标晶振，其中，目 标晶振的表面涂布有气敏涂层，该气敏涂层由纳米聚苯胺-活性炭制成。

本气敏传感器的响应频率通过以下算式计算而得：式中，ΔM表示质量该变量，f₀表示气敏传感器的基频，本实验采用的基频为10MHz；A表示气敏传感器的反应面积。

由于气敏传感器的气敏性能主要取决于其表面涂覆的气敏涂层，下面给出本发明 中制备纳米聚苯胺-活性炭涂层的具体步骤，以供参考：

将苯胺和过硫酸铵混合加入到盐酸溶液中，超声环境中振荡，静置即得纳米纤维 聚苯胺；将纳米活性炭粉末和纳米纤维聚苯胺混合，超声环境中振荡，在磁力搅拌的条件下 缓慢加入过硫酸铵盐酸溶液；反应产物置于非含氟烯烃气氛中，钴-60辐照场内进行辐照聚 合；将反应产物过滤、洗涤和真空干燥即得纳米聚苯胺-活性炭。

下面提供一个具体地实施例：

STEP1.按质量比例100:100-150将苯胺和过硫酸铵加入到盐酸溶液中，使用振荡 器振荡20分钟，保持在超声环境中；超声后静置6-8小时即得纳米纤维聚苯胺；

STEP2.按质量比例10:100-120将纳米活性炭粉末和纳米纤维聚苯胺的盐酸溶液 混合，在超声环境中，使用振荡器振荡25-50分钟，可以促使苯胺和活性炭互相吸附；

STEP3.控制反应实验室温度在4℃，在磁力搅拌的条件下，将过硫酸铵盐酸溶液以 35ul/秒的速度滴加入吸附了聚苯胺的活性炭盐酸溶液中，滴加反应时间1-3小时；

STEP4.将上述溶液放置到非含氟烯烃气氛中，钴-60辐照场内进行辐照聚合，辐照 聚合时间为2-6h，辐照剂量为200～250Gy/min；

STEP5.反应结束后真空抽滤，将反应产物用去离子水、无水乙醇反复洗涤至无， 于40-50℃真空干燥，即得到纳米聚苯胺-活性炭。

该气敏传感器使用纳米聚苯胺作为涂层的主要材料，纳米结构的聚苯胺薄膜由于 其多孔结构，和更大的比表面积，有利于气体在聚苯胺薄膜内的扩散，缩短响应时间，提高 吸附和脱附的效率，提高灵敏度，在气敏传感领域有着巨大的应用前景。

实验例

为了验证本发明的纳米聚苯胺-活性炭作为气敏材料涂层的气敏传感器的性能和 适应性，本发明的使用气敏传感器与市面上常见的气体分析仪进行测试对照，测试同样的 参数的几种不同气体，评价本发明使用的气敏传感器的测试极限浓度和相应时间；本实验 例的检测目标是垃圾堆放过程中常见的有害气体，包括硫化氢、甲基硫和卤代烃，每种气体 进行平行测试3次，每种气体使用一系列梯度，测试结果如表1和表2所示；

表1本发明气敏传感器的测试结果

极限浓度(ppm) 响应时间(ms)

硫化氢 0.069 698

甲基硫 0.087 742

卤代烃 0.025 319

表2气体分析仪

极限浓度(ppm) 响应时间(ms)

硫化氢 0.072 650

甲基硫 0.063 712

卤代烃 0.115 494

综合上述的数据表明，表明该纳米聚苯胺-活性炭作为气敏材料涂层的气敏传感 器可以检测硫化氢、甲基硫和卤代烃等同类气体，灵敏度高，响应速度快，重复性好，且稳定 性较好。实验表明本发明的气敏传感器与市面上常见的气体分析仪分析结果差不多，检测 硫化氢、甲基硫、和卤代烃的极限浓度分别为0.069、0.087和0.025ppm，响应时间基本达到 本领域的平均水平，且本发明的气敏传感器结构简单，使用晶振测试气体含量，使用寿命更 长。因此该气敏传感器可以应用于环保箱中的有害气体检测。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。