CN116539101A - 一种通信铁塔环境监测器及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及环境监测领域，尤其是一种通信铁塔环境监测器及监测方法；所述监测器包括竖向调高机构；竖向调高机构包括活动块和方管；活动块的左侧固定安装有方管，方管一侧固定安装有侧块；横向驱动组件的输出端安装有连杆；活动块一侧固定安装检测筒体；检测筒体的右侧安装有一个出气单向阀和一个进气单向阀；检测筒体的内部设置有圆盘，圆盘上固定套接有橡胶圈，且橡胶圈与检测筒体内壁配合连接，圆盘的左侧壁与连杆的一端固定连接；圆盘的右侧壁上开设有两个凹孔，两个凹孔内安装有传感器；本发明利用竖向移动产生的驱动，即可实现抽气和排气，无需额外设置驱动结构；通过借助下行或上行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，设计巧妙。
Description
技术领域
本申请涉及环境监测领域，尤其是一种通信铁塔环境监测器及监测方法。
背景技术
通讯铁塔由塔体、平台、避雷针、爬梯、天线支撑等钢构件组成，并经热镀锌防腐处理，主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等；由于其架高优势，其上常会安装环境监测设备，进行空气监测。
如现有专利文献“CN216361825U一种智慧通信铁塔环境监测装置”中，公开了一种智慧通信铁塔环境监测装置，涉及环境监测装置技术领域，解决了现在的智慧通信铁塔环境监测装监测效率低的问题，包括铁塔本体和环境监测装置，铁塔本体的内部上下两端均嵌设安装有轴承，并在轴承之间套装有丝杆，丝杆上滑动安装有滑块，滑块的两侧均安装有移动块，一对移动块之间均通过轴销安装有滑轮，铁塔本体的内部两侧均开设有滑槽，滑槽与滑轮滑动连接，滑块的一侧通过螺栓安装有支撑杆，支撑杆的顶端固定安装有横杆，横杆的上端面中心处固定安装有环境监测装置。本装置结构简单合理，设计新颖，操作简单便捷，能有效提高智慧通信铁塔环境监测装置对人工的需求，具有较高的实用价值；
上述专利虽可实现环境监测，同时具有高度调节的设计，实现不同高度位置的监测，但其监测设备进行空气监测时，需要额外设置抽、排空气的结构，进行不同高度段位置处空气的抽入和排出，其驱动无法借助高度调节的驱动进行实现，整体使用不变，造成驱动的浪费。
发明内容
针对上述技术需求，本发明设计了一种通信铁塔环境监测器，具有高度调节功能，实现不同高度处空气的监测，更重要的是，在高度调节过程中，利用竖向移动产生的驱动，即可实现抽气和排气，无需额外设置驱动结构，设计巧妙，降低了装置复杂性，降低了成本；此外，在满足高度调节情况下，下行驱动的抽气和排气，通过借助下行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，上行驱动的抽气和排气，通过借助上行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，设计巧妙。
本发明的目的是这样实现的：
一种通信铁塔环境监测器，包括安装至通信铁塔内部的竖向调高机构和开设在通信铁塔一侧壁上的导向竖槽，所述导向竖槽的上下端壁设置有第一位移传感器；
所述竖向调高机构包括活动块和方管；所述活动块与导向竖槽滑动连接，所述活动块的左侧固定安装有两个所述方管，两个所述方管远离活动块的一侧固定安装有侧块；
所述侧块的内部和所述活动块的内部分别开设有第一内槽和第二内槽，位于所述活动块后端处的方管两端分别与第一内槽和第二内槽连通；
所述第一内槽、所述第二内槽和所述方管内部安装有横向驱动组件，且横向驱动组件的输出端安装有连杆；
所述活动块远离方管的一侧固定安装有检测筒体，且检测筒体与第一内槽连通；所述检测筒体的右侧安装有一个出气单向阀和一个进气单向阀；
所述检测筒体的内部设置有圆盘，所述圆盘上固定套接有橡胶圈，且橡胶圈与检测筒体内壁配合连接，所述圆盘的左侧壁与连杆的一端固定连接；
所述圆盘的右侧壁上开设有两个凹孔，两个所述凹孔内分别固定安装有温度传感器和气体传感器；
所述通信铁塔的内部下方固定安装有控制盒，所述控制盒内设置有控制器，所述第一位移传感器、所述温度传感器和所述气体传感器均电连接至控制器。
上述的一种通信铁塔环境监测器，所述竖向调高机构还包括螺杆、伺服电机、固定盘体和螺母，所述螺杆的顶端和底端均转动安装有一个所述固定盘体，所述固定盘体固定安装在通信铁塔的内部，所述螺杆的底端与所述伺服电机的输出轴顶端固定连接，且伺服电机固定安装至通信铁塔的内部，所述螺杆上螺纹安装有螺母，所述螺母的前、后两端通过连接柱分别与两个所述方管的外壁固定连接；所述伺服电机电连接至控制器。
上述的一种通信铁塔环境监测器，所述侧块的中部沿竖向开设有通槽，所述通槽内穿过第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条之间设置有齿轮，且齿轮位于通槽内部，所述齿轮的中部固定安装有纵向的转轴，所述转轴的一端延伸至第二内槽内部，且转轴与侧块转动安装。
所述横向驱动组件包括第二链轮和链条，所述第二链轮的数目为两个，两个所述第二链轮分别转动安装至第一内槽内部和第二内槽内部，所述链条绕设至两个所述第二链轮上，所述链条啮合连接有第一链轮，所述第一链轮的中部与转轴固定套接，所述链条的链节上固定安装有活动座，所述活动座的一侧与连杆的一端固定连接。
所述第一链轮的直径大于齿轮的直径。
所述活动座上开设有导孔，所述导孔间隙配合连接有导杆，所述导杆的一端与第二内槽的槽壁固定连接，所述导杆的另一端固定安装有端架，且端架固定安装至第一内槽的槽壁上。
上述的一种通信铁塔环境监测器，所述第一齿条的端部和所述第二齿条的端部之间固定安装有横向的连接块，所述连接块滑动安装至开设在固定盘体上的横槽体中。
所述横槽体的两端均设置有一个电磁铁，且电磁铁电连接至控制器；所述连接块沿横向开设有横孔，所述横孔间隙配合连接有横管，所述横管固定安装至横槽体内部；横管的两端处均套设有弹簧，所述连接块的端部通过弹簧与横槽体的侧壁弹性连接。
上述的一种通信铁塔环境监测器，所述检测筒体的左侧开设有多个透气孔，所述检测筒体的左侧内壁上还设置有第二位移传感器，所述第二位移传感器电连接至控制器。
一种通信铁塔环境监测方法，使用时，通过伺服电机驱动螺杆转动，利用螺杆与螺母之间的螺纹连接关系，配合活动块与导向竖槽之间的导向作用，实现竖向移动，进行高度调节，使检测筒体调节至不同高度位置，对不同位置处空气进行检测；
其中，伺服电机启动之前，通过控制器使横槽体左右两端处的一个电磁铁通电，电磁铁产生磁力，进行铁制连接块一端处的磁吸，配合横管与横孔的横向导向，以及连接块与横槽体的横向导向，使连接块横向移动，连接块与通电的电磁铁磁吸接触，同时使弹簧产生弹性形变，连接块移动后，其上的第一齿条和第二齿条一起移动，从而使齿轮与第一齿条或第二齿条中的一个啮合连接；
从而在此种情况下，伺服电机驱动螺杆转动，使螺母移动，螺母左右两侧的侧块和活动块也会一起移动，使齿轮在第一齿条或第二齿条上进行移动行走，从而齿轮进行正向转动或反向转动，通过转轴使第一链轮转动，通过第一链轮与链条啮合，使链条移动，并带动活动座和连杆一起移动，活动座移动，受到导孔与导杆的导向作用，保障横向移动的稳定性，连杆移动时，带动圆盘移动，从而实现检测筒体中的抽气或排气，抽气时，通过进气单向阀使外部空气进入，排气时，通过出气单向阀使检测筒体空气排出，通过将空气抽入，气体传感器和温度传感器进行传感，进行检测，检测后进行空气排出，进行不同位置的检测；
其中，齿轮与第一齿条或第二齿条的啮合状态，由伺服电机驱动螺母下行或上行和检测筒体抽气或排气来决定；当进行下行且需要抽气时，齿轮与第一齿条啮合；当进行下行且需要排气时，齿轮与第二齿条啮合；当进行上行且需要抽气时，齿轮与第二齿条啮合；当进行上行且需要排气时，齿轮与第一齿条啮合；
第二位移传感器判断圆盘的位置，从而判断圆盘移动的位置，进一步判断圆盘右侧分隔检测筒体，形成检测腔的容积，容积达到控制器中的设定值，不继续抽气，伺服电机停机，进行检测，检测后，伺服电机恢复工作，容积移动为零时，伺服电机也需要停机，准备进行下一高度位置的空气检测；在伺服电机停机时，检测腔只能处于两种状态，容积为设定的最多值即进行检测需要的空气量或最小值零检测后完全排出空气的状态；
伺服电机停机时，两个电磁铁均处于断电状态，此时通过弹簧的作用，使齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，不和两者啮合，伺服电机工作之前，齿轮需要选择与第一齿条或第二齿条啮合，只有啮合后，伺服电机才工作；
如果检测筒体位于最高位置，且处于排空状态，在通过伺服电机驱动进行下行且进行抽气，齿轮与第一齿条啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机停机，电磁铁断电，进行检测，检测后，伺服电机驱动进行下行且进行排气，齿轮与第二齿条啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行下行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较低高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔最低位置，完成所有高度段的检测；
如果检测筒体位于最低位置，其处于排空状态，在通过伺服电机驱动进行上行且进行抽气，齿轮与第二齿条啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机停机，电磁铁断电，进行检测，检测后，伺服电机驱动进行上行且进行排气，齿轮与第一齿条啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行上行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较高的高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔最高位置，完成所有高度段的检测。
有益效果：
第一、本发明通信铁塔环境监测器，具有高度调节功能，实现不同高度处空气的监测，更重要的是，在高度调节过程中，利用竖向移动产生的驱动，即可实现抽气和排气，无需额外设置驱动结构，设计巧妙，降低了装置复杂性，降低了成本；
第二、本发明通信铁塔环境监测器，在满足高度调节情况下，下行驱动的抽气和排气，通过借助下行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，上行驱动的抽气和排气，通过借助上行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，设计巧妙。
附图说明
图1为本发明通信铁塔环境监测器的整体结构示意图；
图2为本发明通信铁塔环境监测器上端内部的结构示意图；
图3为检测筒体内部结构示意图；
图4为本发明通信铁塔环境监测器下端内部结构示意图；
图5为通槽内部结构示意图；
图6为图4中A部放大的结构示意图；
图7为横向驱动组件的结构示意图；
图8为活动座安装背面的结构示意图；
图9为方管安装的结构示意图；
图10为发明通信铁塔环境监测器的工作原理示意图。
图中：1、通信铁塔；2、导向竖槽；3、活动块；3001、链节；4、检测筒体；5、出气单向阀；6、进气单向阀；7、固定盘体；8、螺杆；9、螺母；10、方管；1001、连接柱；11、侧块；12、第一齿条；13、第二齿条；14、第一位移传感器；15、通槽；16、第一内槽；17、第二内槽；18、转轴；19、齿轮；20、伺服电机；21、控制盒；22、横槽体；23、连接块；24、电磁铁；25、横孔；26、横管；27、弹簧；28、第一链轮；29、第二链轮；30、链条；31、活动座；32、导孔；33、导杆；34、端架；35、连杆；36、圆盘；37、橡胶圈；38、凹孔；39、温度传感器；40、气体传感器；41、第二位移传感器；42、透气孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施方式一
以下是本发明通信铁塔环境监测器的具体实施方式。
该具体实施方式下的通信铁塔环境监测器，请参阅图1-10所示，包括安装至通信铁塔1内部的竖向调高机构和开设在通信铁塔1一侧壁上的导向竖槽2，所述导向竖槽2的上下端壁设置有第一位移传感器14；
所述竖向调高机构包括活动块3和方管10；所述活动块3与导向竖槽2滑动连接，所述活动块3的左侧固定安装有两个所述方管10，两个所述方管10远离活动块3的一侧固定安装有侧块11；
所述侧块11的内部和所述活动块3的内部分别开设有第一内槽16和第二内槽17，位于所述活动块3后端处的方管10两端分别与第一内槽16和第二内槽17连通；
所述第一内槽16、所述第二内槽17和所述方管10内部安装有横向驱动组件，且横向驱动组件的输出端安装有连杆35；
所述活动块3远离方管10的一侧固定安装有检测筒体4，且检测筒体4与第一内槽16连通；所述检测筒体4的右侧安装有一个出气单向阀5和一个进气单向阀6；
所述检测筒体4的内部设置有圆盘36，所述圆盘36上固定套接有橡胶圈37，且橡胶圈37与检测筒体4内壁配合连接，所述圆盘36的左侧壁与连杆35的一端固定连接；
所述圆盘36的右侧壁上开设有两个凹孔38，两个所述凹孔38内分别固定安装有温度传感器39和气体传感器40；
所述通信铁塔1的内部下方固定安装有控制盒21，所述控制盒21内设置有控制器，所述第一位移传感器14、所述温度传感器39和所述气体传感器40均电连接至控制器。
在具体实施时，所述竖向调高机构还包括螺杆8、伺服电机20、固定盘体7和螺母9，所述螺杆8的顶端和底端均转动安装有一个所述固定盘体7，所述固定盘体7固定安装在通信铁塔1的内部，所述螺杆8的底端与所述伺服电机20的输出轴顶端固定连接，且伺服电机20固定安装至通信铁塔1的内部，所述螺杆8上螺纹安装有螺母9，所述螺母9的前、后两端通过连接柱1001分别与两个所述方管10的外壁固定连接；所述伺服电机20电连接至控制器；
通过伺服电机20驱动螺杆8进行转动，螺杆8与螺母9之间进行螺纹拧动，配合活动块3与导向竖槽2之间的导向作用，实现了竖向移动，进行高度调节，使检测筒体4调节至不同的高度位置，进行不同位置处空气的检测；其中设置有第一位移传感器14进行活动块3高度位置的传感，从而判断检测筒体4的高度，为控制器驱动伺服电机20提供反馈。
作为具体的技术方案，所述侧块11的中部沿竖向开设有通槽15，所述通槽15内穿过第一齿条12和第二齿条13，所述第一齿条12和所述第二齿条13之间设置有齿轮19，且齿轮19位于通槽15内部，所述齿轮19的中部固定安装有纵向的转轴18，所述转轴18的一端延伸至第二内槽17内部，且转轴18与侧块11转动安装，描述了通槽内部的结构，齿轮19通过与第一齿条12和第二齿条13进行啮合，实现下行或上行的抽排气。
进一步地，所述横向驱动组件包括第二链轮29和链条30，所述第二链轮29的数目为两个，两个所述第二链轮29分别转动安装至第一内槽16内部和第二内槽17内部，所述链条30绕设至两个所述第二链轮29上，所述链条30啮合连接有第一链轮28，所述第一链轮28的中部与转轴18固定套接，所述链条30的链节3001上固定安装有活动座31，所述活动座31的一侧与连杆35的一端固定连接；所述第一链轮28的直径大于齿轮19的直径，通过直径差，实现增速，从而使得竖向移动较小的高度，可实现抽排气，进行较小高度段的检测。
所述活动座31上开设有导孔32，所述导孔32间隙配合连接有导杆33，所述导杆33的一端与第二内槽17的槽壁固定连接，所述导杆33的另一端固定安装有端架34，且端架34固定安装至第一内槽16的槽壁上，起到导向的作用，为活动座31移动提供导向。
需要说明的是，所述第一齿条12的端部和所述第二齿条13的端部之间固定安装有横向的连接块23，所述连接块23滑动安装至开设在固定盘体7上的横槽体22中；所述横槽体22的两端均设置有一个电磁铁24，且电磁铁24电连接至控制器；所述连接块23沿横向开设有横孔25，所述横孔25间隙配合连接有横管26，所述横管26固定安装至横槽体22内部，通过两侧设置的电磁铁24进行通断电，实现连接块23位置的调节，使得齿轮19可与第一齿条12、或第二齿条13进行啮合，用于切换。
同时，所述横管26的两端处均套设有弹簧27，所述连接块23的端部通过弹簧27与横槽体22的侧壁弹性连接，在伺服电机停止工作时，电磁铁24进行断电，通过弹簧27的弹力作用，使得连接块23居中，齿轮19不与第一齿条12、或第二齿条13任意一个进行啮合。
所述检测筒体4的左侧开设有多个透气孔42，所述检测筒体4的左侧内壁上还设置有第二位移传感器41，所述第二位移传感器41电连接至控制器，其中第二位移传感器41进行传感判断圆盘36的位置，从而判断圆盘36移动的位置，进一步可进行判断圆盘36右侧分隔检测筒体4，形成检测腔的容积。
本申请中，通过控制器进行整体的控制，同时控制器通过无线连接的形式与外部设备进行连接，将监测数据传输到外界。
具体实施方式二
以下是本发明通信铁塔环境监测方法的具体实施方式。
该具体实施方式下的通信铁塔环境监测方法，使用时，通过伺服电机20驱动螺杆8转动，利用螺杆8与螺母9之间的螺纹连接关系，配合活动块3与导向竖槽2之间的导向作用，实现竖向移动，进行高度调节，使检测筒体4调节至不同高度位置，对不同位置处空气进行检测；
其中，伺服电机20启动之前，通过控制器使横槽体22左右两端处的一个电磁铁24通电，电磁铁24产生磁力，进行铁制连接块23一端处的磁吸，配合横管26与横孔25的横向导向，以及连接块23与横槽体22的横向导向，使连接块23横向移动，连接块23与通电的电磁铁24磁吸接触，同时使弹簧27产生弹性形变，连接块23移动后，其上的第一齿条12和第二齿条13一起移动，从而使齿轮19与第一齿条12或第二齿条13中的一个啮合连接；
从而在此种情况下，伺服电机20驱动螺杆8转动，使螺母9移动，螺母9左右两侧的侧块11和活动块3也会一起移动，使齿轮19在第一齿条12或第二齿条13上进行移动行走，从而齿轮19进行正向转动或反向转动，通过转轴18使第一链轮28转动，通过第一链轮28与链条30啮合，使链条30移动，并带动活动座31和连杆35一起移动，活动座31移动，受到导孔32与导杆33的导向作用，保障横向移动的稳定性，连杆35移动时，带动圆盘36移动，从而实现检测筒体4中的抽气或排气，抽气时，通过进气单向阀6使外部空气进入，排气时，通过出气单向阀5使检测筒体4空气排出，通过将空气抽入，气体传感器40和温度传感器39进行传感，进行检测，检测后进行空气排出，进行不同位置的检测；
其中，齿轮19与第一齿条12或第二齿条13的啮合状态，由伺服电机20驱动螺母9下行或上行和检测筒体4抽气或排气来决定；当进行下行且需要抽气时，齿轮19与第一齿条12啮合；当进行下行且需要排气时，齿轮19与第二齿条13啮合；当进行上行且需要抽气时，齿轮19与第二齿条13啮合；当进行上行且需要排气时，齿轮19与第一齿条12啮合；
第二位移传感器41判断圆盘36的位置，从而判断圆盘36移动的位置，进一步判断圆盘36右侧分隔检测筒体4，形成检测腔的容积，容积达到控制器中的设定值，不继续抽气，伺服电机20停机，进行检测，检测后，伺服电机20恢复工作，容积移动为零时，伺服电机20也需要停机，准备进行下一高度位置的空气检测；在伺服电机20停机时，检测腔只能处于两种状态，容积为设定的最多值即进行检测需要的空气量或最小值零检测后完全排出空气的状态；
伺服电机20停机时，两个电磁铁24均处于断电状态，此时通过弹簧27的作用，使齿轮19位于第一齿条12和第二齿条13之间，不和两者啮合，伺服电机20工作之前，齿轮19需要选择与第一齿条12或第二齿条13啮合，只有啮合后，伺服电机20才工作；
如图1-3所示，如果检测筒体4位于最高位置，且处于排空状态，在通过伺服电机20驱动进行下行且进行抽气，齿轮19与第一齿条12啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机20停机，电磁铁24断电，进行检测，检测后，伺服电机20驱动进行下行且进行排气，齿轮19与第二齿条13啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行下行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较低高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔1最低位置，完成所有高度段的检测；
如图1-3所示，如果检测筒体4位于最低位置，其处于排空状态，在通过伺服电机20驱动进行上行且进行抽气，齿轮19与第二齿条13啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机20停机，电磁铁24断电，进行检测，检测后，伺服电机20驱动进行上行且进行排气，齿轮19与第一齿条12啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行上行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较高的高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔1最高位置，完成所有高度段的检测。
本申请提出的一种通信铁塔1环境监测器具有高度调节的功能，可实现通信铁塔1高度位置不同高度段处空气的监测，从而提高了监测效果，满足不同高度段空气的监测需求；
进一步其监测过程中，进行不同高度段位置的抽、排气驱动，只需通过高度调节过程中，竖向移动产生的驱动，即可实现抽排气，无需额外设置多余的驱动结构，提高了整体的使用效果；
又进一步其满足高度调节情况下，下行驱动的抽排气，通过借助下行驱动，即可实现抽排两种工作驱动，同时上行驱动的抽排气，也可通过借助上行驱动实现，保障了监测的进行。
以上所述仅为本申请的优选具体实施方式而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：包括安装至通信铁塔(1)内部的竖向调高机构和开设在通信铁塔(1)一侧壁上的导向竖槽(2)，所述导向竖槽(2)的上下端壁设置有第一位移传感器(14)；
所述竖向调高机构包括活动块(3)和方管(10)；所述活动块(3)与导向竖槽(2)滑动连接，所述活动块(3)的左侧固定安装有两个所述方管(10)，两个所述方管(10)远离活动块(3)的一侧固定安装有侧块(11)；
所述侧块(11)的内部和所述活动块(3)的内部分别开设有第一内槽(16)和第二内槽(17)，位于所述活动块(3)后端处的方管(10)两端分别与第一内槽(16)和第二内槽(17)连通；
所述第一内槽(16)、所述第二内槽(17)和所述方管(10)内部安装有横向驱动组件，且横向驱动组件的输出端安装有连杆(35)；
所述活动块(3)远离方管(10)的一侧固定安装有检测筒体(4)，且检测筒体(4)与第一内槽(16)连通；所述检测筒体(4)的右侧安装有一个出气单向阀(5)和一个进气单向阀(6)；
所述检测筒体(4)的内部设置有圆盘(36)，所述圆盘(36)上固定套接有橡胶圈(37)，且橡胶圈(37)与检测筒体(4)内壁配合连接，所述圆盘(36)的左侧壁与连杆(35)的一端固定连接；
所述圆盘(36)的右侧壁上开设有两个凹孔(38)，两个所述凹孔(38)内分别固定安装有温度传感器(39)和气体传感器(40)；
所述通信铁塔(1)的内部下方固定安装有控制盒(21)，所述控制盒(21)内设置有控制器，所述第一位移传感器(14)、所述温度传感器(39)和所述气体传感器(40)均电连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述竖向调高机构还包括螺杆(8)、伺服电机(20)、固定盘体(7)和螺母(9)，所述螺杆(8)的顶端和底端均转动安装有一个所述固定盘体(7)，所述固定盘体(7)固定安装在通信铁塔(1)的内部，所述螺杆(8)的底端与所述伺服电机(20)的输出轴顶端固定连接，且伺服电机(20)固定安装至通信铁塔(1)的内部，所述螺杆(8)上螺纹安装有螺母(9)，所述螺母(9)的前、后两端通过连接柱(1001)分别与两个所述方管(10)的外壁固定连接；所述伺服电机(20)电连接至控制器。
3.根据权利要求1所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述侧块(11)的中部沿竖向开设有通槽(15)，所述通槽(15)内穿过第一齿条(12)和第二齿条(13)，所述第一齿条(12)和所述第二齿条(13)之间设置有齿轮(19)，且齿轮(19)位于通槽(15)内部，所述齿轮(19)的中部固定安装有纵向的转轴(18)，所述转轴(18)的一端延伸至第二内槽(17)内部，且转轴(18)与侧块(11)转动安装。
4.根据权利要求3所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述横向驱动组件包括第二链轮(29)和链条(30)，所述第二链轮(29)的数目为两个，两个所述第二链轮(29)分别转动安装至第一内槽(16)内部和第二内槽(17)内部，所述链条(30)绕设至两个所述第二链轮(29)上，所述链条(30)啮合连接有第一链轮(28)，所述第一链轮(28)的中部与转轴(18)固定套接，所述链条(30)的链节(3001)上固定安装有活动座(31)，所述活动座(31)的一侧与连杆(35)的一端固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述第一链轮(28)的直径大于齿轮(19)的直径。
6.根据权利要求4所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述活动座(31)上开设有导孔(32)，所述导孔(32)间隙配合连接有导杆(33)，所述导杆(33)的一端与第二内槽(17)的槽壁固定连接，所述导杆(33)的另一端固定安装有端架(34)，且端架(34)固定安装至第一内槽(16)的槽壁上。
7.根据权利要求3所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述第一齿条(12)的端部和所述第二齿条(13)的端部之间固定安装有横向的连接块(23)，所述连接块(23)滑动安装至开设在固定盘体(7)上的横槽体(22)中。
8.根据权利要求7所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述横槽体(22)的两端均设置有一个电磁铁(24)，且电磁铁(24)电连接至控制器；所述连接块(23)沿横向开设有横孔(25)，所述横孔(25)间隙配合连接有横管(26)，所述横管(26)固定安装至横槽体(22)内部；横管(26)的两端处均套设有弹簧(27)，所述连接块(23)的端部通过弹簧(27)与横槽体(22)的侧壁弹性连接。
9.根据权利要求1所述的一种通信铁塔环境监测器，其特征在于：所述检测筒体(4)的左侧开设有多个透气孔(42)，所述检测筒体(4)的左侧内壁上还设置有第二位移传感器(41)，所述第二位移传感器(41)电连接至控制器。
10.一种通信铁塔环境监测方法，其特征在于：使用时，通过伺服电机(20)驱动螺杆(8)转动，利用螺杆(8)与螺母(9)之间的螺纹连接关系，配合活动块(3)与导向竖槽(2)之间的导向作用，实现竖向移动，进行高度调节，使检测筒体(4)调节至不同高度位置，对不同位置处空气进行检测；
其中，伺服电机(20)启动之前，通过控制器使横槽体(22)左右两端处的一个电磁铁(24)通电，电磁铁(24)产生磁力，进行铁制连接块(23)一端处的磁吸，配合横管(26)与横孔(25)的横向导向，以及连接块(23)与横槽体(22)的横向导向，使连接块(23)横向移动，连接块(23)与通电的电磁铁(24)磁吸接触，同时使弹簧(27)产生弹性形变，连接块(23)移动后，其上的第一齿条(12)和第二齿条(13)一起移动，从而使齿轮(19)与第一齿条(12)或第二齿条(13)中的一个啮合连接；
从而在此种情况下，伺服电机(20)驱动螺杆(8)转动，使螺母(9)移动，螺母(9)左右两侧的侧块(11)和活动块(3)也会一起移动，使齿轮(19)在第一齿条(12)或第二齿条(13)上进行移动行走，从而齿轮(19)进行正向转动或反向转动，通过转轴(18)使第一链轮(28)转动，通过第一链轮(28)与链条(30)啮合，使链条(30)移动，并带动活动座(31)和连杆(35)一起移动，活动座(31)移动，受到导孔(32)与导杆(33)的导向作用，保障横向移动的稳定性，连杆(35)移动时，带动圆盘(36)移动，从而实现检测筒体(4)中的抽气或排气，抽气时，通过进气单向阀(6)使外部空气进入，排气时，通过出气单向阀(5)使检测筒体(4)空气排出，通过将空气抽入，气体传感器(40)和温度传感器(39)进行传感，进行检测，检测后进行空气排出，进行不同位置的检测；
其中，齿轮(19)与第一齿条(12)或第二齿条(13)的啮合状态，由伺服电机(20)驱动螺母(9)下行或上行和检测筒体(4)抽气或排气来决定；当进行下行且需要抽气时，齿轮(19)与第一齿条(12)啮合；当进行下行且需要排气时，齿轮(19)与第二齿条(13)啮合；当进行上行且需要抽气时，齿轮(19)与第二齿条(13)啮合；当进行上行且需要排气时，齿轮(19)与第一齿条(12)啮合；
第二位移传感器(41)判断圆盘(36)的位置，从而判断圆盘(36)移动的位置，进一步判断圆盘(36)右侧分隔检测筒体(4)，形成检测腔的容积，容积达到控制器中的设定值，不继续抽气，伺服电机(20)停机，进行检测，检测后，伺服电机(20)恢复工作，容积移动为零时，伺服电机(20)也需要停机，准备进行下一高度位置的空气检测；在伺服电机(20)停机时，检测腔只能处于两种状态，容积为设定的最多值即进行检测需要的空气量或最小值零检测后完全排出空气的状态；
伺服电机(20)停机时，两个电磁铁(24)均处于断电状态，此时通过弹簧(27)的作用，使齿轮(19)位于第一齿条(12)和第二齿条(13)之间，不和两者啮合，伺服电机(20)工作之前，齿轮(19)需要选择与第一齿条(12)或第二齿条(13)啮合，只有啮合后，伺服电机(20)才工作；
如果检测筒体(4)位于最高位置，且处于排空状态，在通过伺服电机(20)驱动进行下行且进行抽气，齿轮(19)与第一齿条(12)啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机(20)停机，电磁铁(24)断电，进行检测，检测后，伺服电机(20)驱动进行下行且进行排气，齿轮(19)与第二齿条(13)啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行下行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较低高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔(1)最低位置，完成所有高度段的检测；
如果检测筒体(4)位于最低位置，其处于排空状态，在通过伺服电机(20)驱动进行上行且进行抽气，齿轮(19)与第二齿条(13)啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机(20)停机，电磁铁(24)断电，进行检测，检测后，伺服电机(20)驱动进行上行且进行排气，齿轮(19)与第一齿条(12)啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行上行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较高的高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔(1)最高位置，完成所有高度段的检测。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王君博;王昕;尉昊;李岩;: "VOCs在线监测气体吸收池的传输效率优化设计", 激光技术, vol. 41, no. 02, pages 163 - 168 * |
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|---|---|
| CN116539101B (zh) | 2024-01-12 |
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