CN104777014A - 一种充气式无人直升机大气采气装置及高空气体收集方法 - Google Patents
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Abstract
一种充气式无人直升机大气采气装置，连接在无人直升机的机架上，包括两端开口的竖向充气管，以及开口套接在竖向充气管的下端口上的采气袋；竖向充气管内安装有通过地面遥控器控制启动或关闭的充气扇；竖向充气管通过水平连接杆与机架连接固定；采气袋的开口通过弹性封口夹与竖向充气管的下端口连接固定。使用时用无人机携带采气装置到空中采集大气，遥控开启充气扇使采气袋充气后在大气阻力下自动脱离无人直升机，弹性封口夹自动封闭采气袋，在重力作用下采气袋降落。本发明采集时间短效率高，降低了对无人机续航时间的要求，且结构简单，设计合理，成本低廉，有效解决高空采气面临的设备复杂、携带不方便以及自动效果差等的难题。
Description
技术领域
本发明涉及气体采集设备的技术领域，特别涉及一种充气式无人直升机大气采气装置及高空气体收集方法。
背景技术
目前，工业化带来的颗粒物排放增加，影响空气质量，正在深刻地影响着人类和地球环境，对于颗粒物的监测显得刻不容缓，同时，随着工业发展和人类生活水平的提高，大气质量呈逐年下降的态势，对于大气的监测，特别是大气中的污染成分的监测也日趋重要。传统的大气污染成分监测，都是将监测设备安装在某个固定位置进行连续工作以监测该处的大气状况。这种方式的主要缺点是只能测量地面或者一定高度的大气状况，必须依托在地面或者铁塔、高楼等建筑物上，无法实现对高空的大气状况进行监测。
现有技术中用在无人直升机上配置采样器进行大气采样，每一个高度采样至少需要一个小时，采样效低，多高度采样时间长，对无人机续航时间要求高。近期出现的高空气体采集设备包括直流电源、控制器、空中电台、气泵、气体容器和GPS 定位器，结构复杂庞大，制作及运行成本高，技术要求高；此外，现有技术中一般设计复杂的电子元件，设备成本高，技术操作要求高，在高空状态下对湿度、温度及风力等比较敏感，适用性差。
发明内容
本发明目的在于提供一种充气式无人直升机大气采气装置及高空气体收集方法，解决现有技术中通过在无人直升机上配置采样器进行大气采样、每一个高度采样至少需要一个小时、采样效低、多高度采样时间长、对无人机续航时间要求高的技术难题；还解决现有技术中高空气体采集设备结构复杂庞大、制作及运行成本高及技术要求高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种充气式无人直升机大气采气装置，连接在无人直升机的机架上，其特征在于：包括两端开口的竖向充气管，以及开口套接在竖向充气管的下端口上的采气袋；所述竖向充气管内安装有通过地面遥控器控制启动或关闭的充气扇；所述竖向充气管通过水平连接杆与机架连接固定；所述采气袋的开口通过弹性封口夹与竖向充气管的下端口连接固定。
作为优选的技术方案，所述采气袋与竖向充气管的下端口的连接固定构件除了弹性封口夹外，还有弹性皮筋，所述弹性皮筋位于弹性封口卡的下部，绑在竖向充气管下端口外侧的采气袋外，辅助固定采气袋与竖向充气管下端口。
优选的，所述竖向充气管的是如塑料管或铝管，其直径范围为3～8厘米。
优选的，所述水平连接杆是铝材或复合材料，其一端垂直固定在竖向充气管的外壁上，另一端固定在机架上，或中间与机架固定、两端分别垂直固定在两个竖向充气管的外壁上。
优选的，所述采气袋为聚氯乙烯袋或聚乙烯袋。
优选的，所述机架上共连接有2～8个竖向充气管，所有竖向充气管以机架中心为中心点呈中心对称排布，以便保证飞行器在空中处于平稳状态。
优选的，所述弹性封口卡为两片弹性材料，两端动连接或用橡筋捆绑的装置。
本发明还提供上述的充气式无人直升机大气采气装置进行的高空气体收集方法，其特征在于，包括如下采集步骤：
步骤一、根据采样层数的需要确定水平连接杆的安装位置和个数，一般为2～8个，在无人直升机机架上安装水平连接杆，采气袋口由弹性封口卡固定在充气管下端，采气袋的其余部分折叠后塞在竖向充气下端管内；
步骤二、控制无人直升机升空到采样高度后，保持高度不变或升高，通过地面上的遥控器开启充气扇；
步骤三、在充气扇作用下，空气由竖向充气管上端口进入，从下端口进入采气袋中；
步骤四、待采气袋充盈达后，由于充气压力的作用，采气袋与竖向充气管的下端口脱离，采气袋脱离竖向充气管和无人直升机，弹性封口卡收紧封闭采气袋的开口，遥控关闭充气扇；
步骤五、采气袋在重力作用下下降，直至采气袋飘落到地面。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：
1、结构简单，设计合理，成本低廉：本发明用无人直升机携带采气装置到空中采集大气样本，遥控启动充气扇对充气袋进行充气，在充气袋中充盈气体后，在气压和阻力的共同作用下，采气袋自动脱离无人直升机，弹性皮筋和/或弹性封口卡依靠弹性封闭采气袋，在重力作用下整个采气装置降落，结构简单，设计合理，成本低廉，为无人工高空采气技术提供了可行的技术方案，有效解决高空采气面临的设备复杂、携带不方便以及自动效果差等的技术难题；
2、采样时间短、采集效率高：现有技术中通用在无人直升机上配置采样器进行大气采样，每一个高度采样至少需要一个小时，而采用本发明的采样装置，在充气扇作用下几秒钟就可以完成采样，提高了采样效率，缩短了多高度采样的时间，提高了效率，同时也降低了对无人机续航时间的要求。
此外，每个直升机可携带多个采气袋，每个采气袋可采集设定高度上几十---几百升大气样本，采样量大。
附图说明
图1是实施例中充气式无人直升机大气采气装置的整体结构的正视示意图；
图2是实施例中充气式无人直升机大气采气装置的整体结构的俯视示意图；
图3是实施例中采气前期充气式无人直升机大气采气装置的状态示意图；
图4是实施例中采气中期充气式无人直升机大气采气装置的状态示意图；
图5是实施例中采气完成后充气式无人直升机大气采气装置脱离无人直升机后在重力作用下降落的结构示意图；
图6是采气袋1从竖向充气管2上脱落前弹性封口夹7与采气袋1及竖向充气管2的连接状态示意图；
图7是采气袋1从竖向充气管2上脱落后采气袋脱落后弹性封口夹7与采气袋1的连接状态示意图。
附图标记：1-采气袋、2-竖向充气管、3-机架、4-旋翼、5-水平连接杆、6-充气扇、7-弹性封口夹。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容进行进一步的解释和说明。
如图1和图2所示，一种充气式无人直升机大气采气装置，连接在无人直升机的机架3上，其特征在于：包括两端开口的竖向充气管2，以及开口套接在竖向充气管的下端口上的采气袋1；所述竖向充气管2内安装有通过地面遥控器控制启动或关闭的充气扇6；所述竖向充气管2通过水平连接杆8与机架3连接固定；所述采气袋1的开口通过弹性封口夹7与竖向充气管的下端口连接固定。所述弹性封口夹7可以是弹性皮筋或弹性封口卡7，也可两者度用，两者都用时，弹性封口卡7位于弹性皮筋的上部，卡在竖向充气管下端口外侧的采气袋1外，固定采气袋1与竖向充气管下端口。所述弹性封口卡7由两端系在一起的两片弹性材料构成。如图6和图7，本实施例中只用弹性封口卡7。所述弹性封口卡7为双弧线闭合弹簧卡，拉开后具有靠拢的弹力，利用这种弹力将采气袋束在竖向充气管上，一旦封口卡随采气袋离开竖向充气管后，依靠这种弹力，将采气袋袋口封住。
作为优选的技术方案，所述竖向充气管2的可以是如塑料管、铝管或不锈钢管，其直径范围为3～8厘米。所述水平连接杆是铝材或复合材料，其一端垂直固定在竖向充气管的外壁上，另一端固定在机架上，或中间与机架固定、两端分别垂直固定在两个竖向充气管的外壁上。所述采气袋1为聚氯乙烯袋或聚乙烯袋。所述机架上共连接有2～8个竖向充气管2，所有竖向充气管2以机架中心为中心点呈中心对称排布，以便保证飞行器在空中处于平稳状态。图2所示，本实施例连接了4个水平连接杆5，均位于一圈旋翼4的中间位置，每个水平连接杆的一端垂直焊接在竖向充气管2的外壁上，另一端固定在机架3上，无人直升机共携带4个采气袋1升空。
上述的充气式无人直升机大气采气装置进行的高空气体收集方法，其特征在于，包括如下采集步骤，图3是实施例中采气前期充气式无人直升机大气采气装置的状态示意图，图4是实施例中采气中期充气式无人直升机大气采气装置的状态示意图；图5是实施例中采气完成后充气式无人直升机大气采气装置脱离无人直升机后在重力作用下降落的结构示意图，具体操作方法为：根据采样层数的需要确定水平连接杆5的安装位置和个数，一般为2～8个，在无人直升机机架3上安装水平连接杆5，折叠采气袋1后塞在竖向充气管2内；控制无人直升机升空到采样高度后，保持高度不变或上升，通过地面上的遥控器开启充气扇6；在充气扇6作用下，空气由竖向充气管2上端口进入，从下端口进入采气袋1中，随着采气袋1内的气体越来越多，空气阻力也越来越大；待采气袋1充盈达到一定程度后，采气袋1与竖向充气管2的下端口连接的进气口部分脱离，采气袋脱离竖向充气管和无人直升机，弹性封口夹7收紧绑扎采气袋1的开口；最后，采气袋1在重力作用下下降，直至采气袋1飘落到地面。采气袋是一个可容几十---几百升气的朔料薄膜袋，折叠后塞在竖向充气管内。
Claims (8)
1.一种充气式无人直升机大气采气装置，连接在无人直升机的机架（3）上，其特征在于：包括两端开口的竖向充气管（2），以及开口套接在竖向充气管的下端口上的采气袋（1）；所述竖向充气管（2）内安装有通过地面遥控器控制启动或关闭的充气扇（6）；所述竖向充气管（2）通过水平连接杆（5）与机架（3）连接固定；所述采气袋（1）的开口通过弹性封口夹（7）与竖向充气管的下端口连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述采气袋（1）与竖向充气管的下端口的连接固定构件除了弹性封口夹（7）外，还有弹性皮筋，所述弹性皮筋位于弹性封口卡（7）的下部，绑在竖向充气管下端口外侧的采气袋（1）外，辅助固定采气袋（1）与竖向充气管下端口。
3.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述竖向充气管（2）是塑料管或铝管，其直径范围为3～8厘米。
4.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述水平连接杆（5）是铝材或复合材料，其一端垂直固定在竖向充气管（2）的外壁上，另一端固定在机架（3）上，或中间与机架（3）固定、两端分别垂直固定在两个竖向充气管（2）的外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述采气袋（1）为聚氯乙烯袋或聚乙烯袋。
6.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述机架（3）上共连接有2～8个竖向充气管（2），所有竖向充气管（2）以机架中心为中心点呈中心对称排布。
7.根据权利要求1所述的一种充气式无人直升机大气采气装置，其特征在于：所述弹性封口卡（7）为双弧线闭合弹性卡。
8.一种利用权利要求1～9任意一项所述的充气式无人直升机大气采气装置进行的高空气体收集方法，其特征在于，包括如下采集步骤：
步骤一、在无人直升机机架（3）上安装水平连接杆（5），折叠采气袋（1）后塞在竖向充气管内；
步骤二、控制无人直升机升空到采样高度后，保持高度不变或升高，通过地面上的遥控器开启充气扇（6）；
步骤三、在充气扇（6）作用下，空气由竖向充气管（2）上端口进入，从下端口进入采气袋（1）中；
步骤四、待采气袋（1）充盈达到一定程度后，由于充气压力的作用，采气袋（1）与竖向充气管（2）的下端口连接的进气口脱离，采气袋脱离竖向充气管和无人直升机，弹性封口夹（7）收紧，封闭采气袋（1）的开口，遥控关闭充气扇（6）；
步骤五、采气袋（1）在重力作用下下降，直至采气袋（1）飘落到地面。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105738162A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-07-06 | 肖栋 | 简式压差气源采集与输出方法与设备 |
| CN107966319A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-27 | 王超 | 一种深井地下水样采集装置 |
| CN108528718A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-14 | 威洁（石狮）中水回用技术有限公司 | 大气环境自动监测飞行器及监测方法 |
| CN108956215A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 王丹凤 | 一种无人机污染气体取样装置 |
| CN112958175A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 南京培鹰课外教育培训中心有限公司 | 一种大气污染物监测留样系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200996911Y (zh) * | 2006-12-27 | 2007-12-26 | 冯大伟 | 手持式自动大气采集器 |
| CN103043219A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-17 | 天津全华时代航天科技发展有限公司 | 无人机回收减震气囊 |
| CN104132830A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-05 | 江苏恒创软件有限公司 | 一种基于无人机的空气采集装置及方法 |
| CN104458347A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 中国气象局气象探测中心 | 一种无人直升机大气采气装置及高空气体收集方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200996911Y (zh) * | 2006-12-27 | 2007-12-26 | 冯大伟 | 手持式自动大气采集器 |
| CN103043219A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-17 | 天津全华时代航天科技发展有限公司 | 无人机回收减震气囊 |
| CN104132830A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-05 | 江苏恒创软件有限公司 | 一种基于无人机的空气采集装置及方法 |
| CN104458347A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 中国气象局气象探测中心 | 一种无人直升机大气采气装置及高空气体收集方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘连肖 等: "高空大气污染物采样器的研发", 《实验室研究与探索》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105738162A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-07-06 | 肖栋 | 简式压差气源采集与输出方法与设备 |
| CN107966319A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-27 | 王超 | 一种深井地下水样采集装置 |
| CN107966319B (zh) * | 2017-11-24 | 2020-07-24 | 嘉兴众衡电气科技有限公司 | 一种深井地下水样采集装置 |
| CN108528718A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-14 | 威洁（石狮）中水回用技术有限公司 | 大气环境自动监测飞行器及监测方法 |
| CN108956215A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 王丹凤 | 一种无人机污染气体取样装置 |
| CN112958175A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 南京培鹰课外教育培训中心有限公司 | 一种大气污染物监测留样系统 |
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