CN110665331A - 一种便携式气味采集装置及播放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气味采集技术领域，提供一种便携式气味采集装置及播放装置，便携式气味采集装置包括顶空罩、抽气装置和气体收集装置；顶空罩通过第一管路连通抽气装置的进气口，抽气装置的出气口通过第二管路连通气体收集装置；气体收集装置包括储气装置、液态吸附装置、固态吸附装置中的至少一种；本发明所示的便携式气味采集装置结构简单，操作便捷，便于用户简单迅速地进行气味采集和存储，在进行气味播放时，可通过管路将气体收集装置、抽气装置及气味播放面罩依次连通，以构成播放装置，从而对上述物理性采集的气味实现了物理性的输出，达到了对气味进行真实性复现的目的，增强了用户对气味的真实性回忆与体验。

Description

一种便携式气味采集装置及播放装置

技术领域

本发明涉及气味采集技术领域，尤其涉及一种便携式气味采集装置及播放装置。

背景技术

目前，在工业界和化学界对气味采集的手段主要如下所示：

对于肉类样品的气味采集：采样方法为静态顶空萃取法；所需条件为顶空瓶和进样针；媒介为空气；采样机制为自然挥发或加热挥发，抽气；存贮机制为顶空瓶存储；复现机制为再次抽气；优缺点为需专业封口设备及顶空瓶。

对于鱼类样品的气味采集：采样方法为加速溶剂萃取法；所需条件为萃取池，溶剂(二氯甲烷)和采样针；媒介为二氯甲烷；采样机制为溶剂萃取；存贮机制为溶剂；复现机制为溶剂；优缺点为需专业设备及加压升温。

对于香肠和龙虾样品的气味采集：采样方法为蒸馏萃取法；所需条件为去离子水；媒介为去离子水；采样机制为蒸汽萃取；存贮机制为蒸馏水；复现机制为蒸馏水；优缺点为需专业设备及加热。

对于酒类、果汁类、奶类、油类、调味品类、菌类及植物的气味采集：采样方法为固相微萃取法；所需条件为顶空瓶，封口设备；媒介为空气；采样机制为自然挥发或加热挥发，抽气；存贮机制为顶空瓶存储；复现机制为再次抽气；优缺点为需封口设备及加热。

由于工业或化学界关注于专业领域，对产出的纯度、产量、分析的精确度要求较高，在实际对上述记录的对各类样品进行气味的采集时，通常在实验室进行，并且需要的时间比较久，制备方式复杂，不适合个人用户简单迅速地进行气味采集。

与此同时，在对气味的播放方面，存在的问题如下：

第一，当前，普遍采用电子鼻技术用于检测气体中的某些成分，但是，电子鼻所记录下的数据更多的时候只能用来分析物品(尤其是食品)的质量、特征等，这种数字化数据并不能用以复现实际的气味。

第二，当前，气味播放中使用的基础气味播放模块数量有限，大部分时候都是人工制造的、非天然的气味。在现阶段，很难对气体进行还原，如果使用严谨的化学分析手法，如：气相色谱-质谱联用仪(GC-MS，Gas Chromatography-Mass Spectrometer)，以得到气味中的所有成分，进而利用复杂的化学合成手段进行还原，这是非常复杂的操作过程，不仅耗时，而且耗费的成本也较高。

由此可见，当前在对气味的播放方面，难以对气味进行真实的复现，并存在工艺操作复杂，耗时且成本较高的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的之一是提供一种便携式气味采集装置，用以解决当前对各类样品进行气味的采集时，需在实验室进行，耗费的时间比较久，制备方式复杂，不适合个人用户简单迅速地进行气味采集的问题。

本发明的目的之二是提供一种基于上述便携式气味采集装置的播放装置，用以解决当前在对气味的播放方面，难以对气味进行真实的复现，并存在工艺操作复杂，耗时且成本较高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明在一方面提供了一种便携式气味采集装置，包括顶空罩、抽气装置和气体收集装置；所述顶空罩通过第一管路连通所述抽气装置的进气口，所述抽气装置的出气口通过第二管路连通所述气体收集装置；所述气体收集装置包括储气装置、液态吸附装置、固态吸附装置中的至少一种。

优选的，本发明中所述抽气装置包括气泵，所述气泵的进气口与出气口对应连通所述第一管路与所述第二管路。

优选的，本发明中所述气泵配设有控制电路，所述控制电路包括供电单元、处理器、操控按钮和驱动单元；所述供电单元分别连接所述处理器、所述驱动单元；所述处理器分别连接所述操控按钮与所述驱动单元，所述驱动单元连接所述气泵。

优选的，本发明中所述控制电路还包括无线传输单元和遥控器；所述处理器通过所述无线传输单元通讯连接所述遥控器。

优选的，本发明中所述气泵与所述控制电路置于设备箱内；所述设备箱的侧壁上设有分别对应连通所述气泵的进气口、出气口的进口转接头与出口转接头；所述第一管路的一端连通所述顶空罩的顶端，另一端连通所述进口转接头；所述第二管路的一端连通所述出口转接头，另一端连通所述气体收集装置；所述第一管路与所述第二管路均为无味的软管结构。

优选的，本发明中所述储气装置包括集气袋，所述集气袋上设有塑料侧杆阀接口；所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端通过所述塑料侧杆阀接口与所述集气袋相连通。

优选的，本发明中所述液态吸附装置包括洗气瓶；所述洗气瓶中加载有对气体进行选择性吸附的溶液，所述洗气瓶上进液管的管口连通所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端。

优选的，本发明中所述固态吸附装置包括固体吸附盒，所述固体吸附盒内从上往下依次设有进气室、吸附组件和出气室；所述吸附组件包括从上往下设置的第一滤网层、多孔树脂吸附层和第二滤网层；所述进气室、所述出气室的侧壁上对应设有进气口和出气口，所述进气室上的进气口连通所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端。

优选的，本发明在另一方面还提供了一种便携式气味播放装置，包括气味播放面罩、第三管路、第四管路及上述所述的气体收集装置和抽气装置；所述气体收集装置通过所述第三管路连通所述抽气装置的进气口，所述抽气装置的出气口通过所述第四管路连通所述气味播放面罩；所述液态吸附装置与所述固态吸附装置均配设有加热装置。

优选的，本发明中所述第四管路上设有多个三通阀，以实现同时连通多个所述气味播放面罩。

(三)技术效果

本发明提供的便携式气味采集装置，通过设计由管路依次连通的顶空罩、抽气装置和气体收集装置，则在进行气味采集时，只需手持着抽气装置和气体收集装置，并将顶空罩的罩口朝向待采集的样品，则在起动抽气装置后，即可对气味进行物理性的采集，并将气味存储在气体收集装置中，其中，对于不溶性且难以物理性吸附的包含采样气味的气体，可直接存储在储气装置中；对于可溶性的包含采样气味的气体，可采用液态吸附装置进行气味的吸附；而对于容易物理性吸附的包含采样气味的气体，可采用固态吸附装置进行气味的吸附。由此可见，本发明结构简单，操作便捷，便于用户简单迅速地进行气味采集和存储。

本发明提供的便携式气味播放装置，由于采用了上述便携式气味采集装置中的抽气装置和气体收集装置，则在进行气味播放时，可通过管路将气体收集装置、抽气装置及气味播放面罩依次连通，并在起动抽气装置后，便于将气体收集装置中采集到的气味即时通过气味播放面罩输送至用户，从而对上述物理性采集的气味实现了物理性的输出，达到了对气味进行真实性复现的目的，不仅操作便捷、成本低廉，而且增强了用户对气味的真实性回忆与体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所示的便携式气味采集装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所示的顶空罩、抽气装置及储气装置依次连通的结构示意图；

图3为本发明实施例所示的控制电路的结构框图示意图；

图4为本发明实施例所示的便携式气味播放装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所示的储气装置、抽气装置及一个气味播放面罩依次通过管路相连通的结构示意图；

图6为本发明实施例所示的储气装置、抽气装置及两个气味播放面罩依次通过管路相连通的结构示意图。

图中：1、顶空罩；2、第一管路；3、第二管路；4、气泵；5、设备箱；6、L型支架；7、电池；8、稳压电路；9、处理器；10、操控按钮；11、PWM驱动电路；12、zigbee模块；13、遥控器；14、集气袋；15、塑料侧杆阀接口；16、洗气瓶；17、固体吸附盒；18、进气室；19、第一滤网层；20、多孔树脂吸附层；21、第二滤网层；22、出气室；23、气味播放面罩；24、第三管路；25、第四管路；26、加热垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2，本发明的其中一个实施例提供了一种便携式气味采集装置，包括顶空罩1、抽气装置和气体收集装置；顶空罩1通过第一管路2连通抽气装置的进气口，抽气装置的出气口通过第二管路3连通气体收集装置；气体收集装置包括储气装置、液态吸附装置、固态吸附装置中的至少一种。

具体的，由图1、图2所示的结构可知，在进行气味采集时，只需手持着抽气装置和气体收集装置，并将顶空罩1的罩口朝向待采集的样品，则在起动抽气装置后，即可对气味进行物理性的采集，并将气味存储在气体收集装置中，其中，对于不溶性且难以物理性吸附的包含采样气味的气体，可直接存储在储气装置中；对于可溶性的包含采样气味的气体，可采用液态吸附装置进行气味的吸附；而对于容易物理性吸附的包含采样气味的气体，可采用固态吸附装置进行气味的吸附。由此可见，本实施例所示的便携式气味采集装置结构简单，操作便捷，大大方便了用户简单迅速地进行气味采集和存储。

进一步的，本实施例中抽气装置包括气泵4，气泵4的进气口与出气口对应连通第一管路2与第二管路3，其中，气泵4的型号为ES-3910，工作电压为直流DC12V。

进一步的，本实施例中气泵4配设有控制电路，控制电路包括供电单元、处理器9、操控按钮10和驱动单元；供电单元分别连接处理器9、驱动单元；处理器9分别连接操控按钮10与驱动单元，驱动单元连接气泵4。

具体的，参见图3，供电单元包括12V的电池7和型号为AMS1117的稳压电路8，电池7分别连接稳压电路8和驱动单元，驱动单元采用PWM驱动电路11，稳压电路8用以向型号为Arduino Pro Mini的处理器9提供工作电源；与此同时，操控按钮10包括定时按钮和调速按钮，操控按钮10用于向处理器9输入定时信号或调速信号，处理器9通过驱动单元控制气泵4的运行时间或运行速度。

进一步的，本实施例中控制电路还包括无线传输单元和遥控器13；处理器9通过无线传输单元通讯连接遥控器13。

具体的，参见图3，无线传输单元包括多个相互通讯连接的zigbee模块12，其中，处理器9与其中一个zigbee模块12通讯连接，在遥控器13上也设有zigbee模块12，从而，处理器9通过多个zigbee模块12相互间的信息传输，实现与遥控器13的通讯连接。由此，用户可在远端通过操控遥控器13来控制抽气装置的工作动态，以实现对气味的实时采集。

进一步的，本实施例中气泵4与控制电路置于设备箱5内；设备箱5的侧壁上设有分别对应连通气泵4的进气口、出气口的进口转接头与出口转接头；第一管路2的一端连通顶空罩1的顶端，另一端连通进口转接头；第二管路3的一端连通出口转接头，另一端连通气体收集装置；第一管路2与第二管路3均为无味的软管结构。

具体的，参见图2，通过将气泵4与控制电路置于设备箱5内，大大方便了用户进行便携式携带及对气味的采集操作。

与此同时，通过在设备箱5的侧壁上设置进口转接头与出口转接头，并将第一管路2与第二管路3具体设计为材质为PTFE(聚四氟乙烯)的无味软管，这在确保了顶空罩1、抽气装置和气体收集装置相互之间连通的气密性和可靠性的同时，还不影响气味的收集，并便于根据需要对各个部件的安装位置进行相应配置，以便用户随身携带。

另外，为了确保抽气装置与气体收集装置之间的第二管路3的结构的稳固性，在设备箱5上的出口转接头还连接L型支架6的一端，L型支架6的另一端环套在第二管路3上。

进一步的，本实施例中储气装置包括集气袋14，集气袋14上设有塑料侧杆阀接口15；第二管路3相对抽气装置的另外一端通过塑料侧杆阀接口15与集气袋14相连通，其中，集气袋14采用铝箔采样袋，参见图1、图2。

进一步的，本实施例中液态吸附装置包括洗气瓶16；洗气瓶16中加载有对气体进行选择性吸附的溶液，洗气瓶16上进液管的管口连通第二管路3相对抽气装置的另外一端。

具体的，参见图1，洗气瓶16采用本领域所公知的具有进液管和出气管的洗气瓶16，其中，洗气瓶16的进液管伸入其瓶底；在洗气瓶16中加载的溶液为体积占比为20％的丙二醇与80％的蒸馏水的混合溶液。

进一步的，本实施例中固态吸附装置包括固体吸附盒17，固体吸附盒17内从上往下依次设有进气室18、吸附组件和出气室22；吸附组件包括从上往下设置的第一滤网层19、多孔树脂吸附层20和第二滤网层21；进气室18、出气室22的侧壁上对应设有进气口和出气口，进气室18上的进气口连通第二管路3相对所述抽气装置的另外一端。

具体的，包含气味的气体在通入至固体吸附盒17时，气体从进气口进入至进气室18后，会与多孔树脂吸附层20相接触，并由多孔树脂吸附层20对气体中包含的气味进行吸附，经过吸附处理后的气体通过出气室22及出气口排出固体吸附盒17。

进一步的，参见图4至图6，本发明的另一个实施例还提供了一种便携式气味播放装置，包括气味播放面罩23、第三管路24、第四管路25及上述所述的气体收集装置和抽气装置；气体收集装置通过第三管路24连通抽气装置的进气口，抽气装置的出气口通过第四管路25连通气味播放面罩23；液态吸附装置与固态吸附装置均配设有加热装置，其中，加热装置可采用设置在洗气瓶16与固体吸附盒17底部的加热垫26。

具体的，本实施例所示的便携式气味播放装置，由于采用了上述便携式气味采集装置中的抽气装置和气体收集装置，则在进行气味播放时，可通过管路将气体收集装置、抽气装置及气味播放面罩23依次连通，并在起动抽气装置后，便于将气体收集装置中采集到的气味即时通过气味播放面罩23输送至用户，在此过程中，存储在储气装置中包含气味的气体可直接在抽气装置的作用下从气味播放面罩23输送出去，而液态吸附装置与固态吸附装置则在受热后，相应吸附的包含气味的气体会从液态吸附装置或固态吸附装置中分离，并在抽气装置的作用下从气味播放面罩23输送出去。

由此，本实施例实现了对上述物理性采集的气味的物理性的输出，达到了对气味进行真实性复现的目的，不仅操作便捷、成本低廉，而且增强了用户对气味的真实性回忆与体验。

进一步的，本实施例中第四管路25上设有多个三通阀，以实现同时连通多个气味播放面罩23。

具体的，对采集的气味可以由一个气味播放面罩23单独输出，参见图5；与此同时，对采集的气味也可以由多个气味播放面罩23同时面向多人进行输出，由图6所示，第四管路25上设有一个三通阀，从而在第四管路25的输出侧同时可安装两个气味播放面罩23，可由相应的两人同时对气味进行分享体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种便携式气味采集装置，其特征在于，

包括顶空罩、抽气装置和气体收集装置；

所述顶空罩通过第一管路连通所述抽气装置的进气口，所述抽气装置的出气口通过第二管路连通所述气体收集装置；

所述气体收集装置包括储气装置、液态吸附装置、固态吸附装置中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的便携式气味采集装置，其特征在于，

所述抽气装置包括气泵，所述气泵的进气口与出气口对应连通所述第一管路与所述第二管路。

3.根据权利要求2所述的便携式气味采集装置，其特征在，

所述气泵配设有控制电路，所述控制电路包括供电单元、处理器、操控按钮和驱动单元；

所述供电单元分别连接所述处理器、所述驱动单元；

所述处理器分别连接所述操控按钮与所述驱动单元，所述驱动单元连接所述气泵。

4.根据权利要求3所述的便携式气味采集装置，其特征在于，

所述控制电路还包括无线传输单元和遥控器；

所述处理器通过所述无线传输单元通讯连接所述遥控器。

5.根据权利要求3或4所述的便携式气味采集装置，其特征在于，所述气泵与所述控制电路置于设备箱内；

所述设备箱的侧壁上设有分别对应连通所述气泵的进气口、出气口的进口转接头与出口转接头；

所述第一管路的一端连通所述顶空罩的顶端，另一端连通所述进口转接头；

所述第二管路的一端连通所述出口转接头，另一端连通所述气体收集装置；

所述第一管路与所述第二管路均为无味的软管结构。

6.根据权利要求1所述的便携式气味采集装置，其特征在于，

所述储气装置包括集气袋，所述集气袋上设有塑料侧杆阀接口；

所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端通过所述塑料侧杆阀接口与所述集气袋相连通。

7.根据权利要求1所述的便携式气味采集装置，其特征在于，

所述液态吸附装置包括洗气瓶；

所述洗气瓶中加载有对气体进行选择性吸附的溶液，所述洗气瓶上进液管的管口连通所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端。

8.根据权利要求1所述的便携式气味采集装置，其特征在于，

所述固态吸附装置包括固体吸附盒，所述固体吸附盒内从上往下依次设有进气室、吸附组件和出气室；

所述吸附组件包括从上往下设置的第一滤网层、多孔树脂吸附层和第二滤网层；

所述进气室、所述出气室的侧壁上对应设有进气口和出气口，所述进气室上的进气口连通所述第二管路相对所述抽气装置的另外一端。

9.一种便携式气味播放装置，其特征在于，

包括气味播放面罩、第三管路、第四管路及权利要求1-8中任意一项所述的气体收集装置和抽气装置；

所述气体收集装置通过所述第三管路连通所述抽气装置的进气口，所述抽气装置的出气口通过所述第四管路连通所述气味播放面罩；

所述液态吸附装置与所述固态吸附装置均配设有加热装置。

10.根据权利要求9所述的便携式气味播放装置，其特征在于，

所述第四管路上设有多个三通阀，以实现同时连通多个所述气味播放面罩。

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