CN112630200B - 一种危险气体检测设备的元件自动更换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其包括：控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离；控制器控制转动结构带动发明存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应；控制器控制发明升降机构带动发明储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中。通过设计危险气体检测设备的元件自动更换方法，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，实现敏感组件自动更换功能，提高自动化，降低用户劳动强度。

Description

一种危险气体检测设备的元件自动更换方法
技术领域
本发明涉及危险气体检测设备技术领域，尤其涉及一种危险气体检测设备的元件自动更换方法。
背景技术
现有技术下的爆炸物、有毒气体等危险气体检测仪器中，通常使用一种涂油荧光敏感材料的石英玻璃管(简称敏感元件)，因其使用寿命短，往往几天就需要更换。对于用户来说，频繁更换敏感元件导致仪器的使用体验感较差，极为不便，用户劳动强度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种危险气体检测设备的元件自动更换方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其包括：
控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离；
控制器控制转动结构带动所述存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应；
控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中。
本发明的有益效果是：通过设计危险气体检测设备的元件自动更换方法，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，升降机构将储存仓进行上升，将当前的敏感组件从荧光光谱仪中拔出，转动机构转动储存仓，将下一个敏感组件与荧光光谱仪对应，升降机构将储存仓进行下落，将下一个敏感组件插入荧光光谱仪中，实现敏感组件自动更换功能，提高自动化，降低用户劳动强度。
进一步地，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制第一电机正转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆上升；
升降板上升带动花键轴上升；
花键轴上升带动储存仓上升；
当储存仓上升预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过精准控制第一电机的转动圈数以及转动方向，实现升降机构的上升，从而带动储存仓上升将失效敏感组件从荧光光谱仪中拔出，完成拆卸工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制转动结构带动所述存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应的步骤，包括：
控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转；
主动带轮通过同步带带动从动带轮旋转；
从动带轮带动花键套旋转；
花键套带动花键轴旋转；
花键轴带动储存仓旋转；
当储存仓旋转预设角度后，控制器控制第二电机停止转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过精准控制第二电机的转动圈数以及转动方向，实现转动机构的转动，从而带动储存仓转动将备用敏感组件运送至荧光光谱仪的上方，完成对接工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转的步骤，包括：
传感器检测主动带轮上码盘到达传感器位置处的码盘通过次数；
控制器根据码盘通过次数判断第二电机是否旋转第二预设圈数；
若是，则控制器控制第二电机停止转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：码盘和传感器的设置，用于精准检测第二电机的转动圈数，通过精准控制第二电机的转动圈数以及转动方向，实现转动机构的转动，从而带动储存仓转动将备用敏感组件运送至荧光光谱仪的上方，完成对接工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤，包括：
控制器控制第一电机反转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆下降；
升降板下降带动花键轴下降；
花键轴下降带动储存仓下降；
当储存仓下降预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过精准控制第一电机的转动圈数以及转动方向，实现升降机构的下降，从而带动储存仓下降将备用的敏感组件插入荧光光谱仪中，将失效的敏感组件插入储存盒中，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述预设高度的数值大于杆体的长度；所述带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中为带动备用的敏感组件的杆体插入荧光光谱仪的第三安装孔中。
采用上述进一步方案的有益效果是：预设高度的数值大于杆体的长度，便于储存仓的转动，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤之后，包括：
控制器获取当前敏感组件的更换次数以及预设次数；
控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数；
若是，则控制器发出提示用户更换储存仓的提示信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制器对更换次数进行分析，实时检测是否还有备用的敏感组件，及时提示用户更换储存仓，提高更换敏感元件的自动化，提高可靠性。
进一步地，所述控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数的步骤，包括：
若否，则控制器控制气泵开始工作并重新开始计时。
采用上述进一步方案的有益效果是：控制器控制气泵开始工作并重新开始计时，每次单独为敏感组件的使用时长进行计时，通过使用时长对应敏感组件是否失效，便于间隔性地对敏感组件进行更换，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制气泵停止工作。
采用上述进一步方案的有益效果是：控制器控制气泵停止工作，防止在敏感组件工作时进行更换工作，避免危险气体泄漏，提高更换工作的稳定性以及可靠性。
进一步地，所述控制器控制气泵停止工作的步骤之前，包括：
控制器获取当前使用敏感组件的使用时长以及预设时长；
控制器判断敏感组件的使用时长是否大于预设时长；
若是，则控制器控制气泵停止工作。
采用上述进一步方案的有益效果是：每次单独为敏感组件的使用时长进行计时，通过使用时长对应敏感组件是否失效，便于间隔性地对敏感组件进行更换，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的危险气体检测装置的上升状态示意图。
图2为本发明实施例提供的危险气体检测装置的使用状态示意图。
图3为本发明实施例提供的危险气体检测装置的内部结构剖视图。
图4为本发明实施例提供的危险气体检测装置的俯视图。
图5为图4中所示结构沿着剖面线A-A剖开的结构示意图。
图6为图4中所示结构沿着剖面线B-B剖开的结构示意图。
图7为图4中所示结构沿着剖面线D-D剖开的结构示意图。
图8为本发明实施例提供的危险气体检测装置的右视图；
图9为图8中所示结构沿着剖面线C-C剖开的结构的俯视图。
图10为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的分离结构立体图。
图11为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的分离结构后视图。
图12为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的分离结构右视图。
图13为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的分离结构俯视图。
图14为图13中所示结构沿着剖面线A-A剖开的结构的正视图。
图15为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的组装结构立体图。
图16为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的组装结构俯视图。
图17为图16中所示结构沿着剖面线A-A剖开的结构的正视图。
图18为图16中所示结构沿着剖面线B-B剖开的结构的侧视图。
图19为图16中所示结构沿着剖面线C-C剖开的结构的侧视图。
图20为本发明实施例提供的荧光光谱仪和敏感组件的分离结构的爆炸图。
图21为本发明实施例提供的危险气体检测设备的元件自动更换方法的流程示意图。
附图标号说明：1-底座；2-荧光光谱仪；3-敏感组件；4-储存仓；5-升降机构；6-转动机构；7-气泵；8-腔体；9-光源滤光镜片；10-传感器滤光镜片；11-传感器核心板；12-通道；13-第一安装孔；15-光源核心板；16-第三安装孔；17-杆体；18-敏感元件；19-密封圈；20-敏感元件安装座；21-进气孔；22-出气孔；23-顶板；24-底板；25-支架；26-第一电机；27-丝杠；28-丝杠螺母；29-升降板；30-导向杆；31-花键轴；32-第二电机；33-主动带轮；34-从动带轮；35-花键套；36-同步带；37-控制器；38-传感器；39-码盘；40-转盘；41-转盘连接件；42-储存盒；43-直线轴承；44-第一C型卡簧；45-轴端限位块；46-第一滚珠轴承；47-第二滚珠轴承；48-第二C型卡簧；49-深沟球轴承；50-旋转空心轴；51-气路堵头；52-光源核心板支座；53-气路接头；54-光谱仪支座；55-O型密封圈；56-密封圈压环；57-传感器核心板支座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图21所示，本发明实施例提供了一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其包括：
S1、控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离；
S2、控制器控制转动结构带动所述存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应；
S3、控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中。
通过设计危险气体检测设备的元件自动更换方法，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，升降机构将储存仓进行上升，将当前的敏感组件从荧光光谱仪中拔出，转动机构转动储存仓，将下一个敏感组件与荧光光谱仪对应，升降机构将储存仓进行下落，将下一个敏感组件插入荧光光谱仪中，实现危险气体检测装置中的敏感组件自动更换功能，提高危险气体检测装置的自动化，降低用户劳动强度。
进一步地，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制第一电机正转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆上升；
升降板上升带动花键轴上升；
花键轴上升带动储存仓上升；
当储存仓上升预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
通过精准控制第一电机的转动圈数以及转动方向，实现升降机构的上升，从而带动储存仓上升将失效敏感组件从荧光光谱仪中拔出，完成拆卸工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制转动结构带动所述存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应的步骤，包括：
控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转；
主动带轮通过同步带带动从动带轮旋转；
从动带轮带动花键套旋转；
花键套带动花键轴旋转；
花键轴带动储存仓旋转；
当储存仓旋转预设角度后，控制器控制第二电机停止转动。
通过精准控制第二电机的转动圈数以及转动方向，实现转动机构的转动，从而带动储存仓转动将备用敏感组件运送至荧光光谱仪的上方，完成对接工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转的步骤，包括：
传感器检测主动带轮上码盘到达传感器位置处的码盘通过次数；
控制器根据码盘通过次数判断第二电机是否旋转第二预设圈数；
若是，则控制器控制第二电机停止转动。
码盘和传感器的设置，用于精准检测第二电机的转动圈数，通过精准控制第二电机的转动圈数以及转动方向，实现转动机构的转动，从而带动储存仓转动将备用敏感组件运送至荧光光谱仪的上方，完成对接工作，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤，包括：
控制器控制第一电机反转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆下降；
升降板下降带动花键轴下降；
花键轴下降带动储存仓下降；
当储存仓下降预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
通过精准控制第一电机的转动圈数以及转动方向，实现升降机构的下降，从而带动储存仓下降将备用的敏感组件插入荧光光谱仪中，将失效的敏感组件插入储存盒中，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述预设高度的数值大于杆体的长度；所述带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中为带动备用的敏感组件的杆体插入荧光光谱仪的第三安装孔中。
预设高度的数值大于杆体的长度，便于储存仓的转动，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤之后，包括：
控制器获取当前敏感组件的更换次数以及预设次数；
控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数；
若是，则控制器发出提示用户更换储存仓的提示信息。
通过控制器对更换次数进行分析，实时检测是否还有备用的敏感组件，及时提示用户更换储存仓，提高更换敏感元件的自动化，提高可靠性。
进一步地，所述控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数的步骤，包括：
若否，则控制器控制气泵开始工作并重新开始计时。
控制器控制气泵开始工作并重新开始计时，每次单独为敏感组件的使用时长进行计时，通过使用时长对应敏感组件是否失效，便于间隔性地对敏感组件进行更换，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
进一步地，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制气泵停止工作。
控制器控制气泵停止工作，防止在敏感组件工作时进行更换工作，避免危险气体泄漏，提高更换工作的稳定性以及可靠性。
进一步地，所述控制器控制气泵停止工作的步骤之前，包括：
控制器获取当前使用敏感组件的使用时长以及预设时长；
控制器判断敏感组件的使用时长是否大于预设时长；
若是，则控制器控制气泵停止工作。
每次单独为敏感组件的使用时长进行计时，通过使用时长对应敏感组件是否失效，便于间隔性地对敏感组件进行更换，提高敏感元件的更换效率，提高更换敏感元件的自动化。
可以设置有位移传感器和角度传感器，角度传感器设置在顶板上，位移传感器设置在底板上，位移传感器和角度传感器均与控制器连接，位移传感器用于检测花键轴的位移，角度传感器用于检测花键轴的角度。还可以设置有用于检测第一电机转动圈数的码盘以及传感器，该码盘可以设置在丝杠的侧壁上，该传感器设置在支架上并与控制器连接。控制器中设置有计时器和计数器，每次更换完新的敏感组件时计时器自动开始重新计时，计数器用于记录敏感组件的更换次数，计数器用于记录当前敏感组件的使用时长。提示用户的方式可以为报警器和显示屏，报警器和显示屏与控制器连接。
下面对本发明危险气体检测设备的元件自动更换方法所基于的危险气体检测装置进行介绍。
图15中的箭头代表气体的流动方向。
如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种危险气体检测装置，其包括：底座1、用于检测危险气体的荧光光谱仪2、多组用于检测危险气体的敏感组件3、用于存储多组所述敏感组件3的储存仓4、用于升降所述储存仓4的升降机构5以及用于转动储存仓4的转动机构6，所述荧光光谱仪2、所述升降机构5以及所述转动机构6设置在所述底座1上，所述储存仓4可移动地设置在所述底座1的顶部，所述升降机构5以及所述转动机构6与所述储存仓4连接，多组所述敏感组件3环绕设置在所述储存仓4的底部周边，所述荧光光谱仪2以及多组所述敏感组件3位于所述底座1和所述储存仓4之间，多组所述敏感组件3中的一组敏感组件插在所述荧光光谱仪2的顶部。
通过设计带有升降机构和转动机构的危险气体检测装置，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，升降机构将储存仓进行上升，将当前的敏感组件从荧光光谱仪中拔出，转动机构转动储存仓，将下一个敏感组件与荧光光谱仪对应，升降机构将储存仓进行下落，将下一个敏感组件插入荧光光谱仪中，实现危险气体检测装置中的敏感组件自动更换功能，提高危险气体检测装置的自动化，降低用户劳动强度。
其中，本发明实施例选用了十组敏感组件，每个敏感组件包含有2中不同的敏感元件(不同的荧光敏感材料)。
如图10至图20所示，进一步地，所述荧光光谱仪2包括：气泵7、腔体8、一对光源滤光镜片9、一对传感器滤光镜片10、一对用于发光的光源核心板15以及一对用于检测危险气体的传感器核心板11，所述腔体8中设置有一对用于气体流通的通道12，所述气泵7以及所述腔体8均设置在所述底座1上，所述气泵7与所述腔体8内部的一对通道12连接，所述腔体8的一侧侧壁上设置有一对用于安装光源滤光镜片9的第一安装孔13，所述腔体8的另一侧侧壁上设置有一对用于安装传感器滤光镜片10的第二安装孔，一对所述光源滤光镜片9对应设置在一对所述第一安装孔13中，一对所述传感器滤光镜片10对应设置在一对所述第二安装孔中，一对所述第一安装孔13以及一对所述第二安装孔与腔体8内部的一对所述通道12对应连通，一对所述光源核心板15对应设置在一对所述光源滤光镜片9上，一对所述传感器核心板11对应设置在一对所述传感器滤光镜片10上，所述腔体8的顶部设置有一对用于安装所述敏感组件3的第三安装孔16，一对所述第三安装孔16与所述通道12连接，所述敏感组件3对应安装在一对所述第三安装孔16中。
气泵、腔体、一对光源滤光镜片、一对传感器滤光镜片、一对用于发光的光源核心板以及一对用于检测危险气体的传感器核心板的设置，用于组装适用于危险气体检测装置的荧光光谱仪，便于通过升降机构和转动机构对荧光光谱仪的敏感组件进行自动更换，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，升降机构将储存仓进行上升，将当前的敏感组件从荧光光谱仪中拔出，转动机构转动储存仓，将下一个敏感组件与荧光光谱仪对应，升降机构将储存仓进行下落，将下一个敏感组件插入荧光光谱仪中，实现危险气体检测装置中的敏感组件自动更换功能，提高危险气体检测装置的自动化，降低用户劳动强度，提供更换效率。
其中，气泵可以为隔膜泵，隔膜泵提供负压，将待测气源吸入到荧光光谱仪，通过光电转换及各种算法检测气体成分及含量。当涂有荧光敏感材料的石英玻璃管(简称敏感组件)寿命结束后，检测器反馈至控制器，控制器控制升降机构和转动机构更换下一个备用敏感组件，控制器控制相应地传动部件进行更换工作。
光源核心板会提供一种特定的波长的光，通过特定波长的光源滤光镜片后，照射到敏感元件上的荧光敏感材料上(气路中气体含有的某些成分与荧光敏感材料发生反应)，反射的光通过特定波长的传感器滤光镜片，照射到传感器核心板上的传感器上进行接收并将信号转化成电信号，再由主控及驱动板(即控制器)进行解析，从而识别出气体的含量及成分。
如图10至图20所示，进一步地，所述敏感组件3包括：一对杆体17、一对敏感元件18、一对密封圈19以及用于安装敏感元件18的敏感元件安装座20，一对所述杆体17设置在所述敏感元件安装座20的底端，一对敏感元件18对应设置在一对所述杆体17的侧壁上，一对所述密封圈19对应套设在一对所述杆体17上，一对所述杆体17对应安装在一对所述第三安装孔16中，所述腔体8的底部设置有进气孔21以及出气孔22，所述进气孔21以及所述出气孔22对应与所述腔体8内部的一对通道12连接，所述进气孔21以及所述出气孔22与所述气泵7连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：一对杆体、一对敏感元件、一对密封圈以及敏感元件安装座的设置，用于组装适用于危险气体检测装置的敏感组件，便于通过升降机构和转动机构对荧光光谱仪的敏感组件进行自动更换，控制储存仓中的敏感组件依次更换至荧光光谱仪中进行使用，升降机构将储存仓进行上升，将当前的敏感组件从荧光光谱仪中拔出，转动机构转动储存仓，将下一个敏感组件与荧光光谱仪对应，升降机构将储存仓进行下落，将下一个敏感组件插入荧光光谱仪中，实现危险气体检测装置中的敏感组件自动更换功能，提高危险气体检测装置的自动化，降低用户劳动强度，提供更换效率。
如图10至图20所示，其中，出气孔用于排出废气，进气孔用于向腔体中输入待测气体。杆体的内部也设置有气体流通的通道，杆体的底端设置有通气孔，敏感元件与杆体上的通道连通。敏感元件安装座上设置有气路堵头51，腔体上还设置有用于安装光源核心板的光源核心板支座52。在进气孔以及出气孔上分别设置有气路接头53。腔体底部可以设置有光谱仪支座54，腔体可以安装在光谱仪支座54上。腔体与光谱仪支座之间设置有O型密封圈55和密封圈压环56，传感器核心板安装在用于安装传感器核心板的传感器核心板支座57上，传感器核心板支座与腔体连接。
如图1至图9所示，进一步地，所述底座1包括：顶板23、底板24以及支架25，所述顶板23通过所述支架25设置在所述底板24上，所述荧光光谱仪2设置在所述顶板23的顶部周边，所述升降机构5设置在底板24上，所述转动机构6设置在所述顶板23顶部，所述储存仓4可移动地设置在所述顶板23的顶部。
采用上述进一步方案的有益效果是：顶板、底板以及支架的设置，便于升降机构和转动机构的安装以及维护，提高危险气体检测装置的稳定性以及可靠性。
如图1至图9所示，进一步地，所述升降机构5包括：第一电机26、丝杠27、与丝杠27配合的丝杠螺母28、升降板29、导向杆30以及花键轴31，所述第一电机26设置在所述顶板23顶部，所述丝杠27贯穿所述顶板23，所述升降板29和所述丝杠螺母28可升降地设置在所述顶板23和所述底板24之间，所述丝杠螺母28设置在所述升降板29中，所述第一电机26通过所述丝杠27与所述丝杠螺母28连接，所述导向杆30竖直设置在底板24和顶板23之间，所述升降板29可滑动地套设在所述导向杆30上，所述花键轴31贯穿所述顶板23，所述花键轴31的两端对应与所述升降板29和所述存储仓4连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一电机、丝杠、与丝杠配合的丝杠螺母、升降板、导向杆以及花键轴的设置，便于组装升降机构，提高升降机构的稳定性以及可靠性，降低生产成本。
如图1至图9所示，其中，还可以包括：直线轴承43的内圈套设在导向杆上，直线轴承43的外圈与升降板连接。为了便于直线轴承43的固定，可以在导向杆上套设第一C型卡簧44，第一C型卡簧44和直线轴承43抵接，防止直线轴承43晃动。在花键轴31的底端可以设置有轴端限位块45，轴端限位块45设置在升降板29的底部，花键轴31的底端通过轴端限位块45与升降板29连接，在升降板的顶部设置有第一滚珠轴承46，第一滚珠轴承46套设在花键轴31上。
升降板里装有两个轴承(过盈配合)，花键轴穿过两个轴承后，用两个顶丝将轴端限位块固定到花键轴上作为下限位，顶部轴承的上面设置有轴用挡圈做为上限位。这样的话，花键轴可以转动，又可以随升降板上升下降。
如图1至图9所示，进一步地，所述转动机构6包括：第二电机32、主动带轮33、从动带轮34以及花键套35，所述花键轴31可转动地与所述升降板29连接，所述花键套35为内花键结构，所述花键轴31为外花键结构，所述第二电机32设置在所述顶板23上，所述主动带轮33与所述第二电机32连接，所述花键套35套设在所述花键轴31的外侧，所述从动带轮34套设在所述花键套35的外侧，所述主动带轮33通过同步带36与所述从动带轮34连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：第二电机、主动带轮、从动带轮以及花键套的设置，便于转动机构的组装，提高转动机构的稳定性以及可靠性，降低生产成本。
如图1至图9所示，其中，在顶板23的底部设置有第二滚珠轴承47和第二C型卡簧48，第二滚珠轴承47和第二C型卡簧48套设在旋转空心轴50上，旋转空心轴套设在花键套上，第二滚珠轴承47与顶板23的底端抵接，第二C型卡簧48与所述第二滚珠轴承47抵接。在顶板中镶嵌有深沟球轴承49，深沟球轴承49套设在旋转空心轴50的外侧。旋转空心轴50套设在花键套35外侧，从动带轮34套设在旋转空心轴50的外侧。花键套和花键轴之间可以相对滑动。
花键套和旋转空心轴和从动带轮三者通过螺丝和顶丝紧固成一个整体。当第二电机转动时，带动三者的组合体旋转，同时，花键套还带动花键轴旋转。花键轴与花键套通过花键啮合。
进一步地，所述第一电机26和所述第二电机32为伺服电机。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一电机和第二电机为伺服电机，提高升降机构和转动机构的精准性，提高危险气体检测装置的可靠性。
如图1至图9所示，进一步地，所述转动机构6包括：控制器37、传感器38以及码盘39，所述控制器37设置在所述底板24上，所述传感器38设置在所述顶板23顶部，所述码盘39设置在所述主动带轮33的顶端端面上，所述传感器38与是码盘39对应设置，所述传感器38、所述第一电机26、所述第二电机32均与所述控制器37连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：控制器、传感器以及码盘的设置，便于转动机构准确转动，便于敏感组件的精准替换，便于危险气体检测装置的自动控制，提高危险气体检测装置的稳定性以及可靠性。
如图1至图9所示，进一步地，所述储存仓4包括：转盘40以及转盘连接件41，所述转盘40可移动地设置在所述顶板23的顶部，所述花键轴31通过所述转盘连接件41与所述转盘40连接，多组所述敏感组件3环绕设置在所述储存仓4的底部周边。
采用上述进一步方案的有益效果是：转盘以及转盘连接件的设置，便于花键轴与储存仓的安装以及维护，降低生产成本。
如图1至图9所示，进一步地，所述存储仓4包括：多个储存盒42，多个储存盒42的顶部开设有一对用于安装敏感组件的通孔，多个储存盒42与所述荧光光谱仪2环绕设置在所述顶板23的顶部周边，多个所述储存盒42与多组所述敏感组件3对应设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：多个储存盒的设置，便于存储多个备用敏感组件，便于敏感组件的自动更换，延长储存仓的备用时间。
更换敏感元件的机械原理以及流程如下：
1、当荧光光谱仪的检测器感知到敏感元件寿命已尽，则通知控制器(即主控和驱动板)；2、控制器控制第一电机进行旋转，带动丝杠转动，从而带动丝杠螺母、升降板、花键轴、转盘以及敏感组件沿着导向杆上升，目的是使敏感组件脱离储存盒，并且使得寿命已尽的敏感组件脱离荧光光谱仪，从而气路断开；其中，在上升过程中，通过两边的导向杆以及直线轴承，使得运动平滑顺畅。直线轴承的内圈套设在花键轴的顶部，直线轴承的外圈与导向杆连接。备注：敏感组件的使用需要气路密封，因此气路中有密封圈结构，密封圈为O型密封圈。上升过程中敏感组件的下端脱离密封圈，气路断开；下降后，敏感组件又插入密封圈中，气路闭合，另外敏感组合件上端的密封圈数量多，下端的密封圈少，因为摩擦力的原因，敏感组件会跟着上端的结构移动，会脱离下端的结构件。3、当第一电机旋转到位时，则反馈至控制器，控制器控制第二电机进行旋转预设角度，使得下一个敏感组件旋转到荧光光谱仪的正上方。原理：第二电机旋转带动主动带轮旋转，通过同步带带动从动带轮转动，从而带动旋转空心轴、花键套、花键轴、转盘连接件、转盘以及敏感组件转动。其中，旋转空心轴50套设在花键套35的外侧，从动带轮34套设在旋转空心轴50的外侧。备注：码盘可以为切光码盘，传感器可以为初始位置传感器，切光码盘和初始位置传感器提供初始位复位作用。4、当转盘旋转到指定位置后，伺服电机编码器反馈控制器，控制器控制第一电机进行旋转，带动丝杠旋转，从而带动丝杠螺母、升降板、花键轴、转盘以及敏感组件沿着导向杆下降，目的是使寿命已尽的敏感组件插入储存盒，并且使得下一个新的敏感组件插入荧光光谱仪，从而气路闭合；5、当敏感组件插入到储存盒中时，伺服电机编码器告知控制器，控制器控制气泵工作，进行吸气，并通过荧光光谱仪进行气体检测。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，基于危险气体检测装置的基础上，其中，危险气体检测装置包括：底座(1)、用于检测危险气体的荧光光谱仪(2)、多组用于检测危险气体的敏感组件(3)、用于存储多组所述敏感组件(3)的储存仓(4)、用于升降所述储存仓(4)的升降机构(5)以及用于转动储存仓(4)的转动机构(6)，所述荧光光谱仪(2)、所述升降机构(5)以及所述转动机构(6)设置在所述底座(1)上，所述储存仓(4)可移动地设置在所述底座(1)的顶部，所述升降机构(5)以及所述转动机构(6)与所述储存仓(4)连接，多组所述敏感组件(3)环绕设置在所述储存仓(4)的底部周边，所述荧光光谱仪(2)以及多组所述敏感组件(3)位于所述底座(1)和所述储存仓(4)之间，多组所述敏感组件(3)中的一组敏感组件插在所述荧光光谱仪(2)的顶部；
该危险气体检测设备的元件自动更换方法包括：
控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离；
控制器控制转动结构带动存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应；
控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中。
2.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制第一电机正转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆上升；
升降板上升带动花键轴上升；
花键轴上升带动储存仓上升；
当储存仓上升预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
3.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制转动结构带动所述存储仓旋转预设角度，以带动失效的敏感组件与储存盒对应以及带动备用的敏感组件与荧光光谱仪对应的步骤，包括：
控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转；
主动带轮通过同步带带动从动带轮旋转；
从动带轮带动花键套旋转；
花键套带动花键轴旋转；
花键轴带动储存仓旋转；
当储存仓旋转预设角度后，控制器控制第二电机停止转动。
4.根据权利要求3所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制第二电机旋转第二预设圈数，以驱动主动带轮旋转的步骤，包括：
传感器检测主动带轮上码盘到达传感器位置处的码盘通过次数；
控制器根据码盘通过次数判断第二电机是否旋转第二预设圈数；
若是，则控制器控制第二电机停止转动。
5.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤，包括：
控制器控制第一电机反转第一预设圈数，以驱动丝杠转动；
丝杠转动带动带有丝杠螺母的升降板沿着导向杆下降；
升降板下降带动花键轴下降；
花键轴下降带动储存仓下降；
当储存仓下降预设高度后，控制器控制第一电机停止转动。
6.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述预设高度的数值大于杆体的长度；所述带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中为带动备用的敏感组件的杆体插入荧光光谱仪的第三安装孔中。
7.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制所述升降机构带动所述储存仓下降预设高度，以带动失效的敏感组件插入储存盒中以及带动备用的敏感组件插入荧光光谱仪中的步骤之后，包括：
控制器获取当前敏感组件的更换次数以及预设次数；
控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数；
若是，则控制器发出提示用户更换储存仓的提示信息。
8.根据权利要求7所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器判断敏感组件的更换次数是否等于预设次数的步骤，包括：
若否，则控制器控制气泵开始工作并重新开始计时。
9.根据权利要求1所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制升降机构带动储存仓上升预设高度，以带动失效的敏感组件与荧光光谱仪分离以及带动备用的敏感组件与储存盒分离的步骤，包括：
控制器控制气泵停止工作。
10.根据权利要求9所述的一种危险气体检测设备的元件自动更换方法，其特征在于，所述控制器控制气泵停止工作的步骤之前，包括：
控制器获取当前使用敏感组件的使用时长以及预设时长；
控制器判断敏感组件的使用时长是否大于预设时长；
若是，则控制器控制气泵停止工作。
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