CN116717686A - 一种根据风向调节的空气污染监测设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及环境监测技术领域，且公开了一种根据风向调节的空气污染监测设备，主要由固定装置、连接装置和监测装置构成，所述固定装置固定安装在地面上，所述连接装置的底端与固定装置的顶端活动套接，所述监测装置与连接装置的上半部固定连接，实现对空气污染情况的实时监测。本发明当风的来向与监测装置形成某一夹角时，风对监测装置产生压力，由于标头件的受风面积相较于标尾件小，因而标头件和标尾件受到的风压不相等，实现监测装置绕连接装置旋转，直至标头件正对风的来向时，标头件两边受力平衡并停止旋转，由此使得传感器正对风的来向，从而无阻碍的监测风中的污染情况，最大程度地提高监测的准确性和有效性。

Description

一种根据风向调节的空气污染监测设备

技术领域

本申请涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种根据风向调节的空气污染监测设备。

背景技术

空气污染又称大气污染，通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人类的舒适、健康或环境的现象。空气污染监测是指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。为了实现对空气的监测，一般在一个城市中设置若干个空气监测点，并在监测点安装空气污染监测设备，该设备利用传感器检测和测量空气中的污染物浓度，常见的传感器包括颗粒物传感器、气体传感器、温湿度传感器等，并利用数据系统将传感器采集到的数据收集、处理和存储，从而生成空气质量报告，最后利用通信系统将监测结果实时传递给监测平台，以便实时监测和分析，同时可将监测到的数据以可视化的方式展示给用户，用户可以实时了解空气质量状况，并当监测数据超出预设阈值时，触发报警系统，提醒用户注意空气质量问题。

但现有的空气污染监测设备在使用过程中还存在一些缺陷：在不同风向下，污染物的传播路径有所不同，为准确的获取监测结果，需要将传感器与风相垂直放置，但现有的空气污染监测设备通常通过固定座被固定安装在地面，且带有传感器的连接柱也与固定座固定连接，导致传感器难以根据风向来调整传感器的监测角度，设备难以准确检测出当前环境中的空气污染情况，无法准确反映实际的污染水平，造成监测结果不准确，严重时可能出现环境污染情况已超出预设阈值但用户无法及时了解环境事故的情况，造成环境事故进一步加剧。

发明内容

本申请提出了一种根据风向调节的空气污染监测设备，具备根据风向及时调整监测装置的角度，提高监测结果的准确性的优点，用以解决传感器无法随风向改变而调整方向，造成监测结果不准确的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种根据风向调节的空气污染监测设备，包括：固定装置，所述固定装置固定安装在地面上，用于将空气污染监测设备稳定的放置在外界，所述固定装置由固定座、固定板和固定环组成，所述固定座的内部开设有圆腔，且圆腔的底端和顶端均固定连接有固定板，两个所述固定板均带有N型磁性，位于下方的所述固定板形状为板状，且位于上方的固定板形状为环状，位于所述圆腔上方的固定座顶端固定套接有固定环；连接装置，所述连接装置的底端与固定装置的顶端活动套接，保证连接装置可绕固定装置自由旋转，以便调节监测设备的方向，所述连接装置由连接柱和连接板组成，所述连接板放置于两个固定板之间，且连接板带有N型磁性，所述连接柱的下端与连接板的顶端中部固定连接，所述连接柱的上端穿过上方固定板和固定环，且位于固定装置的外部上方；监测装置，所述监测装置与连接装置的上半部固定连接，用于跟随风向来调节角度，实现对空气污染情况的实时监测。

进一步的，所述监测装置包括：监测环，所述监测环的内圈与连接柱的上半部外壁套接，且监测环与连接柱之间为无缝隙的紧密套接，所述监测环的顶端和底端均固定连接有连接片，且监测环通过连接片固定安装在连接柱的上半部外壁；监测杆，所述监测环的两端均固定连接有监测杆，且两个监测杆的长度不同；标头件，所述标头件的剖面形状为等腰三角形，且标头件的一边壁面与长度长的监测杆一端固定套接，所述标头件的形状为等腰三角形的面为受风面；标尾件，所述标尾件的剖面形状为对称图形，且标尾件的一边壁面与长度短的监测杆一端固定套接，所述标尾件的形状为对称图形的面为受风面，且标尾件的受风面面积相较于标头件的受风面面积大；传感器，与所述监测杆不同边的标头件壁面固定嵌接有传感器，用于监测空气中的污染物浓度。

进一步的，所述监测装置还包括：监测腔，所述监测腔设置于监测杆、监测环和连接柱内，且监测腔内充有液体，所述监测腔的剖面形状为T型，且监测腔具有两个水平端口和一个竖直端口；移动装置，所述标头件和标尾件的中部均开设有移动孔，且移动孔内固定设置有移动装置，所述监测腔的水平端口与移动装置固定连通；连接孔，位于所述固定装置上方、监测装置下方的连接装置壁面开设有连接孔；环槽，位于所述固定环外侧的固定座顶端开设有环槽，所述环槽的剖面形状为直角梯形和三角形的组成，且三角形位于环槽的外圈上半部；支撑装置，所述连接柱通过连接孔与支撑装置活动连接，且支撑装置的底端通过环槽与固定装置的顶端接触。

进一步的，所述移动装置包括：移动膜，所述移动膜的中部外壁与移动孔的内壁固定连接，且移动膜的一侧与监测杆固定连接，所述移动膜为柔性橡胶材质；移动板，所述移动膜的两侧均与移动板的一侧壁面边缘固定连接，靠近所述传感器的移动膜端固定套接有移动杆，且移动杆与移动孔的上下内壁活动套接，两个所述移动板之间通过移动弹簧固定连接，且移动弹簧的数量为二，两个所述移动弹簧的劲度系数不同，且靠近移动杆的移动弹簧劲度系数小。

进一步的，所述支撑装置包括：支撑体，所述支撑体为倒T型，且支撑体的上半部与监测腔的竖向端口活动套接，所述支撑体的上半部活动套接有支撑弹簧，且支撑弹簧的一端与连接孔的顶端固定连接，支撑弹簧的另一端与支撑体的下半部固定连接；支撑环，所述支撑环活动套接在连接柱的外壁，且支撑环的内圈与支撑体的下半部固定连接；支撑件，所述支撑件的一端与支撑环的外圈壁面固定连接，且支撑件的另一端与环槽活动接触，所述支撑件为斜向设置，所述支撑件的数量为六，且环绕支撑件均匀设置。

进一步的，所述支撑件包括：活动件，所述活动件处于支撑件的下半部，用于提高支撑件的支持硬度；形变件，所述形变件处于支撑件的上半部，用于增大支撑件与环槽之间的接触面积。

进一步的，所述活动件包括：活动壳，所述活动壳的顶端与支撑环的外壁固定连接，且活动壳的底端还可与环槽产生活动接触；活动杆，所述活动壳的底端开设有活动腔，且活动杆通过活动腔与活动壳活动套接，所述活动杆的顶端与活动腔内壁之间通过活动弹簧连接，所述活动杆的底端始终与环槽接触；外阀，位于所述活动杆上方的靠近连接装置的活动壳壁面固定套接有外阀，且外阀用于连通活动腔和外界，所述外阀为单向阀，且气体方向为外界到活动腔；内阀，位于所述活动杆上方的靠近形变件的活动壳壁面固定套接有内阀，且内阀用于连通活动腔和形变件，所述内阀为单向阀，且气体方向为活动腔到形变件内。

进一步的，所述形变件包括：形变膜，所述形变膜的底面与活动壳壁面固定连接，且形变膜为柔性橡胶材质；形变板，靠近所述活动件的形变膜内壁固定连接有形变板，且形变板为通电磁铁；形变块，远离所述活动件的形变膜内壁固定连接有形变块，且形变块为带有磁性的铁质材料，所述形变块的数量若干，且均匀分布在形变板壁面；形变阀，位于所述形变件左右两侧的形变膜壁面固定套接有形变阀，且形变阀的数量若干，所述形变阀为单向阀，且气体方向为形变膜内到外界，所述形变阀为斜向下设置。

本申请具有如下有益效果：

本申请提供的一种根据风向调节的空气污染监测设备，通过将连接装置的底端与固定装置活动套接，连接装置的顶端与监测装置固定连接，同时整体为箭头形状的监测装置由监测环、监测杆、标头件、标尾件和传感器组成，传感器固定于标头件的头部，当风的来向与监测装置形成某一夹角时，风对监测装置产生压力，这个力可分解成平行和垂直于监测装置的两个风力，由于标头件的受风面面积相较于标尾件小，因而标头件和标尾件受到的风压不相等，使得垂直于标尾件的风压产生风压力矩，实现监测装置绕连接装置旋转，直至标头件正对风的来向时，标头件两边受力平衡并停止旋转，由此使得传感器正对风的来向，即能够与风向垂直，从而无阻碍的监测风中的污染情况，降低风速和风向对污染物扩散的影响，最大程度地提高监测的准确性和有效性。

通过在连接装置的中部活动设置支撑装置，且支撑装置利用支撑件与固定装置的顶端活动接触，并保证支撑件中的活动杆始终位于环槽内，从而支撑装置有效连接固定装置和连接装置，三者之间形成稳定的三角结果，由此支撑装置对连接装置提供有效支撑力，增强连接装置位于固定装置上的稳定性，防止连接装置因活动连接而稳固性降低，提高监测设备整体的使用寿命。

通过在标头件和标尾件内均设置移动装置，在连接装置的内部设置支撑体，且移动装置和支撑装置通过监测腔连接，当监测设备遭遇大风时，移动装置受风力影响而向内缩小体积，从而挤压监测腔内液体并使得支撑体带动支撑环和支撑件下移，由此促使活动件和形变件下移至环槽内，有效增加支撑装置与固定装置的接触面积，增大支撑厚度，实现对支撑装置支撑力的进一步增强，提高连接装置在遭遇大风时的稳定性，防止监测设备的连接装置损坏失效。

当风力大小不断改变时，移动装置因受力变化而产生往复移动，从而带动活动件在活动杆上移动，并将外界的空气通过活动壳、外阀进入形变件内，有效补充形变件内的空气并保证形变件始终处于膨胀阈值至下的膨胀状态，有效保证形变件与环槽接触时充分贴合，同时若环槽内积存杂质时，形变件可利用形变板和形变块之间的磁力而压缩变形，从而将形变件内空气排出并对杂质进行吹动清理，从而减小活动杆在绕环槽转动时的磨损，提高支撑装置的使用寿命。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本发明整体的立体结构图；

图2为本发明中位于固定装置剖面的立体结构图；

图3为本发明图2中部件的正视结构图；

图4为本发明中固定装置的剖面立体结构图；

图5为本发明中除固定装置的部件整体立体结构图；

图6为本发明中监测装置的立体结构图；

图7为本发明中除标头件、标尾件和传感器的监测装置立体结构图；

图8为本发明图7中位于部件剖面的立体结构图；

图9为本发明图5中的位于监测腔内部的部件俯视结构图；

图10为本发明图9中当移动装置未受大风时的部件俯视结构图；

图11为本发明中连接装置和支撑装置的立体结构图；

图12为本发明中支撑装置的立体结构图；

图13为本发明中支撑环和支撑件的立体结构图；

图14为本发明中支撑件的立体结构图；

图15为本发明图14中位于活动件剖面的立体结构图。

图中：1、固定装置；10、环槽；11、固定座；12、固定板；13、固定环；2、连接装置；20、连接孔；21、连接柱；22、连接板；3、监测装置；30、监测腔；31、监测环；32、监测杆；33、标头件；34、标尾件；35、传感器；4、移动装置；41、移动板；42、移动膜；5、支撑装置；51、支撑体；52、支撑环；53、支撑件；6、活动件；61、活动壳；62、外阀；63、内阀；7、形变件；71、形变膜；72、形变板；73、形变块；74、形变阀；8、活动杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一：一种根据风向调节的空气污染监测设备，包括：

请参阅图1-图4，固定装置1，固定装置1固定安装在地面上，用于将空气污染监测设备稳定的放置在外界，固定装置1由固定座11、固定板12和固定环13组成，固定座11的内部开设有圆腔，且圆腔的底端和顶端均固定连接有带有N型磁性的固定板12，两个固定板12之间会产生磁场，并对位于其中的连接板22产生磁斥力，从而使得连接装置2保持浮动的状态，用以减小连接装置2旋转时受到的摩擦，减少连接装置2的磨损，位于下方的固定板12形状为板状，且位于上方的固定板12形状为环状，位于圆腔上方的固定座11顶端固定套接有固定环13，用于套接连接装置2并为连接装置2自旋转提供位置，固定装置1的内部设置有数据系统、通信系统，并利用电连接的方式与传感器35连接，用于将传感器35收集到的污染物数据进行处理和传递给监测平台。

请参阅图1-图3、图5、图11，连接装置2，连接装置2的底端与固定装置1的顶端活动套接，保证连接装置2可绕固定装置1自由旋转，以便调节监测设备的方向，连接装置2由连接柱21和连接板22组成，带有N型磁性的连接板22放置于两个固定板12之间，连接板22会受到两个固定板12的磁斥力作用而不与固定板12接触，有助于连接板22自由转动，且减小连接板22的转动磨损，连接柱21的下端与连接板22的顶端中部固定连接，连接柱21的上端穿过上方固定板12和固定环13，且位于固定装置1的外部上方，将连接柱21稳定连接在固定装置1上，保证监测装置3监测时的稳固性。

请参阅图1-图3、图5-图10，监测装置3，监测装置3与连接装置2的上半部固定连接，用于跟随风向来调节角度，实现对空气污染情况的实时监测，监测装置3包括：

监测环31，监测环31的内圈与连接柱21的上半部外壁套接，且监测环31与连接柱21之间为无缝隙的紧密套接，能够保证监测腔30密封性而使得监测腔30内的液体不外泄，监测环31的顶端和底端均固定连接有连接片，且监测环31通过连接片固定安装在连接柱21的上半部外壁，能够保证监测环31稳定安装在连接柱21上，不会因外部风力因素而晃动，避免影响监测环31和连接柱21之间密封性。

监测杆32，监测环31的两端均固定连接有监测杆32，且两个监测杆32的长度不同，两个监测杆32用于分别连接标头件33和标尾件34，以实现监测装置3整体的旋转。

标头件33，标头件33的剖面形状为等腰三角形，且标头件33的一边壁面与长度长的监测杆32一端固定套接，，标头件33的形状为等腰三角形的面为受风面，能够有效推动标头件33受风力影响而转动，并保证标头件33带有传感器35的尖端与风正向面对，以提高监测的准确性。

标尾件34，标尾件34的剖面形状为对称图形，且标尾件34的一边壁面与长度短的监测杆32一端固定套接，标尾件34的形状为对称图形的面为受风面，且标尾件34的受风面面积相较于标头件33的受风面面积大，能够在监测装置3受风力时标头件33和标尾件34因面积不同而受到的风压不相等，使得垂直于标尾件34的风压产生风压力矩，进而实现监测装置3绕连接装置2旋转。

传感器35，与监测杆32不同边的标头件33壁面固定嵌接有传感器35，用于监测空气中的污染物浓度。

实施例二：在实施例一的基础上，监测装置3还包括：

请参阅图2-图3、图8-图10，监测腔30，监测腔30设置于监测杆32、监测环31和连接柱21内，且监测腔30内充有液体，监测腔30的剖面形状为T型，且监测腔30具有两个水平端口和一个竖直端口，用于连接移动装置4和支撑装置5，从而当监测腔30内液体受到推力而移动时，液体会对位于液体去向位置的部件提供移动推动力。

请参阅图2-图3、图5-图10，移动装置4，标头件33和标尾件34的中部均开设有移动孔，且移动孔内固定设置有移动装置4，监测腔30的水平端口与移动装置4固定连通，当移动装置4受风力推动而改变空间大小时，有效推动监测腔30内液体移动，为提高连接装置2和监测装置3的支持稳定性提供动力，移动装置4包括：

移动膜42，移动膜42的中部外壁与移动孔的内壁固定连接，且移动膜42的一侧与监测杆32固定连接，移动膜42为柔性橡胶材质，能够根据受力情况来改变移动膜42的体积大小，以实现不同功能。

移动板41，移动膜42的两侧均与移动板41的一侧壁面边缘固定连接，靠近传感器35的移动膜42端固定套接有移动杆，且移动杆与移动孔的上下内壁活动套接，能够通过移动杆实现移动板41的旋转，从而实现移动装置4整体形状的改变，两个移动板41之间通过移动弹簧固定连接，且移动弹簧的数量为二，两个移动弹簧的劲度系数不同，且靠近移动杆的移动弹簧劲度系数小，当移动装置4不受风力影响时移动装置4整体呈扇形，且空间体积大，当移动装置4受风力影响时移动装置4整体呈矩形，且空间体积小，两种形式的移动装置4因风力变化而转换，以提高连接装置2的支撑稳定性和旋转流畅性。

请参阅图1-图3、图5、图11，连接孔20，位于固定装置1上方、监测装置3下方的连接装置2壁面开设有连接孔20，用于放置支撑装置5，并限定支撑装置5的竖向移动距离。

请参阅图1-图4，环槽10，位于固定环13外侧的固定座11顶端开设有环槽10，环槽10的剖面形状为直角梯形和三角形的组成，且三角形位于环槽10的外圈上半部，用于将支撑装置5的底端放置在环槽10中，实现支撑装置5与固定装置1稳定接触，增强连接装置2和监测装置3整体的稳定性。

请参阅图1-图3、图5、图11-图13，支撑装置5，连接柱21通过连接孔20与支撑装置5活动连接，且支撑装置5的底端通过环槽10与固定装置1的顶端接触，用于增强连接装置2和监测装置3的放置稳定性，保证监测设备不会受风力过大影响而折断损坏，支撑装置5包括：

支撑体51，支撑体51为倒T型，且支撑体51的上半部与监测腔30的竖向端口活动套接，移动装置4变形推动监测腔30内液体移动，以实现支撑体51在监测腔30内上下移动，进而带动支撑装置5整体移动，支撑体51的上半部活动套接有支撑弹簧，且支撑弹簧的一端与连接孔20的顶端固定连接，支撑弹簧的另一端与支撑体51的下半部固定连接，在不受风力影响时支撑弹簧为收缩状态，此时支撑体51的下半部与连接孔20的顶端距离最近，在受风力影响时支撑弹簧为拉伸状态，此时支撑体51的下半部远离连接孔20的顶端。

支撑环52，支撑环52活动套接在连接柱21的外壁，且支撑环52的内圈与支撑体51的下半部固定连接，支撑体51和支撑环52的连接促使支撑体51在上下移动时能够带动支撑环52同步运动。

支撑件53，支撑件53的一端与支撑环52的外圈壁面固定连接，且支撑件53的另一端与环槽10活动接触，支撑件53为斜向设置，固定装置1、连接装置2和支撑件53能够形成稳定的三角形式，从而增加固定装置1和连接装置2之间的稳定性，支撑件53的数量为六，且环绕支撑件53均匀设置，均匀环绕连接装置2设置的支撑件53能够对连接装置2形成稳定的环状支撑，用于增强连接装置2的放置稳定性，避免监测设备受风力等影响而受损折断。

实施例三：在实施例二的基础上，支撑件53包括：

请参阅图11-图15，活动件6，活动件6处于支撑件53的下半部，用于提高支撑件53的支持硬度，增强支撑件53对连接装置2的支撑稳定性，活动件6包括：

活动壳61，活动壳61的顶端与支撑环52的外壁固定连接，且活动壳61的底端还可与环槽10产生活动接触，当活动壳61伸入环槽10时，活动壳61能够有效填充环槽10的空间，增大支撑稳定性，以增强抵抗风力的能力，当活动壳61未伸入环槽10时，活动杆8是主要提供支撑作用的部件，且活动壳61不会影响监测设备在遇到小风力时产生的转动效果。

活动杆8，活动壳61的底端开设有活动腔，且活动杆8通过活动腔与活动壳61活动套接，活动杆8的顶端与活动腔内壁之间通过活动弹簧连接，活动弹簧在原始状态时为拉伸状态，在活动壳61下压时为压缩状态，活动杆8的底端始终与环槽10接触，活动杆8为支撑件53提供主要的支撑作用，有效保证连接装置2转动的流畅性和稳定性。

外阀62，位于活动杆8上方的靠近连接装置2的活动壳61壁面固定套接有外阀62，且外阀62用于连通活动腔和外界，外阀62为单向阀，且气体方向为外界到活动腔，有助于将外界的空气排入活动腔内，以补充形变件7内的空气，保证形变件7始终处于膨胀状态。

内阀63，位于活动杆8上方的靠近形变件7的活动壳61壁面固定套接有内阀63，且内阀63用于连通活动腔和形变件7，内阀63为单向阀，且气体方向为活动腔到形变件7内，有助于将活动腔的空气排入形变件7内，以补充形变件7内的空气，保证形变件7始终处于膨胀状态。

请参阅图11-图15，形变件7，形变件7处于支撑件53的上半部，用于增大支撑件53与环槽10之间的接触面积，进一步增强支撑稳定性，同时还具有清理环槽10中杂质，减小活动杆8等部件磨损的作用，形变件7包括：

形变膜71，形变膜71的底面与活动壳61壁面固定连接，且形变膜71为柔性橡胶材质，能够有效存储空气并保持膨胀状态，以便形变件7下移至环槽10内时充分与环槽10内壁接触，增大接触面积，增强支撑件53整体的支撑稳定性，形变膜71的一般处于的状态为内部充有空气的膨胀状态，并随着空气的不断充入而持续膨胀，直至形变阀74膨胀达到阈值，之后多余的空气可通过形变阀74排出，并当在合适时机能够将处于膨胀状态的形变膜71部分压缩，用此空气实现对环槽10内杂质的清理。

形变板72，靠近活动件6的形变膜71内壁固定连接有形变板72，且形变板72为通电磁铁，可根据需求对形变板72通电，使得形变件7被压缩，以排出形变件7内空气，实现对环槽10内杂质的清理。

形变块73，远离活动件6的形变膜71内壁固定连接有形变块73，且形变块73为带有磁性的铁质材料，形变块73的数量若干，且均匀分布在形变板72壁面，当形变板72通电时形变块73受磁吸力作用而有效压缩形变件7，实现空气排至环槽10内而有效清理杂质。

形变阀74，位于形变件7左右两侧的形变膜71壁面固定套接有形变阀74，且形变阀74的数量若干，形变阀74为单向阀，且气体方向为形变膜71内到外界，形变阀74为斜向下设置，有助于将形变膜71内的空气排入环槽10内，使得环槽10内杂质被吹得卷走，以减小活动杆8的磨损，提高活动杆8的旋转流畅性。

本发明的使用方法工作原理如下：

当空气污染监测设备遭遇风时，风的来向与监测装置3形成夹角，从而风对监测装置3产生压力，而这个压力可分解成平行和垂直于监测装置3的两个风力，由于标头件33的受风面积相较于标尾件34小，使得标头件33和标尾件34受到的风压不相等，且垂直于标尾件34的风压产生了风压力矩，从而监测装置3绕连接装置2旋转，并带动连接装置2旋转，直至当标头件33的非受风面正对风的来向时，标头件33和标尾件34的两边均受力平衡，由此使得传感器35正对风的来向，此时传感器35能够与风来向垂直，因污染物在垂直方向上的扩散受风速和风向的影响较小，从而监测装置3的旋转调整操作有效减小风速和风向对污染物扩散的影响，能够无阻碍的监测风中污染情况，进而本空气污染监测设备能够最大程度地提高监测的准确性和有效性，在传感器35完成监测任务后，数据系统将传感器35采集到的数据进行收集、处理和存储，从而生成空气质量报告，最后利用通信系统将监测结果实时传递给监测平台，以便实时监测和分析，同时可将监测到的数据以可视化的方式展示给用户，用户可以实时了解空气质量状况，并当监测数据超出预设阈值时，触发报警系统，提醒用户注意空气质量问题。

当空气污染监测设备遭遇小风力时，风力无法克服连接弹簧的弹力而使得移动装置4保持扇形状态，此时仅有活动杆8位于环槽10内，并与环槽10的内壁稳定接触，并且活动件6和形变件7未伸入环槽10内，不会与环槽10的卡接，不影响支撑装置5的旋转，从而促使活动杆8既具有稳定支撑连接装置2的作用，又具有保证在活动杆8根据风向调节旋转角度时的流畅性。

当空气污染监测设备遭遇大风力时，风力克服连接弹簧的弹力而使得移动装置4由扇形状态变为矩形状态，此时移动装置4的空间减小，并促使监测腔30内液体向支撑体51施加向下压力，从而支撑体51克服支撑弹簧弹力作用而下移，由此带动支撑装置5整体沿环槽10下移，活动件6伸入环槽10内并带动活动杆8进入活动腔，从而使得活动件6与环槽10的底端支撑固定，从而增大活动件6整体位于环槽10内的支撑坚硬度，与此同时形变件7的外壁与环槽10紧密接触，从而增大形变件7与环槽10的接触面积，由此该形状的支撑件53进一步增强固定装置1和连接装置2之间的稳固性，避免连接装置2因过大风力影响而损坏断裂，提高监测设备的使用寿命。

当空气污染监测设备遭遇的风力大小不断变化时，移动装置4在扇形和矩形两种状态之间变换，有效推动支撑装置5沿连接孔20上下移动，促使活动杆8在活动腔内产生往复伸缩，从而为外界空气经外阀62、内阀63进入形变件7内提供动力，不断向形变件7内补充空气并保证形变件7内空气始终处于充盈状态，为实现形变件7与环槽10的充分接触贴合做准备，当形变件7内气压到达形变阀74所设置的阈值时，形变膜71通过形变阀74向外界排出空气，以保证形变件7膨胀的安全性，当环槽10内积存杂质并处于无风环境时，形变板72通电而使得形变块73向形变板72方向移动，实现形变件7的适当压缩变形，从而将形变件7内空气排出，并斜向对环槽10杂质的进行吹动清理，从而既保证活动杆8旋转流畅性，又减小活动杆8旋转磨损度，提高支撑装置5的使用寿命。

Claims (6)

1.一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，包括：

固定装置（1），所述固定装置（1）固定安装在地面上，用于将空气污染监测设备稳定的放置在外界，所述固定装置（1）由固定座（11）、固定板（12）和固定环（13）组成，所述固定座（11）的内部开设有圆腔，且圆腔的底端和顶端均固定连接有固定板（12），两个所述固定板（12）均带有N型磁性，位于下方的所述固定板（12）形状为板状，且位于上方的固定板（12）形状为环状，位于所述圆腔上方的固定座（11）顶端固定套接有固定环（13）；

连接装置（2），所述连接装置（2）的底端与固定装置（1）的顶端活动套接，保证连接装置（2）可绕固定装置（1）自由旋转，以便调节监测设备的方向，所述连接装置（2）由连接柱（21）和连接板（22）组成，所述连接板（22）放置于两个固定板（12）之间，且连接板（22）带有N型磁性，所述连接柱（21）的下端与连接板（22）的顶端中部固定连接，所述连接柱（21）的上端穿过上方固定板（12）和固定环（13），且位于固定装置（1）的外部上方；

监测装置（3），所述监测装置（3）与连接装置（2）的上半部固定连接，用于跟随风向来调节角度，实现对空气污染情况的实时监测，所述监测装置（3）包括：

监测环（31），所述监测环（31）的内圈与连接柱（21）的上半部外壁套接，且监测环（31）与连接柱（21）之间为无缝隙的紧密套接，所述监测环（31）的顶端和底端均固定连接有连接片，且监测环（31）通过连接片固定安装在连接柱（21）的上半部外壁；

监测杆（32），所述监测环（31）的两端均固定连接有监测杆（32），且两个监测杆（32）的长度不同；

标头件（33），所述标头件（33）的剖面形状为等腰三角形，且标头件（33）的一边壁面与长度长的监测杆（32）一端固定套接，所述标头件（33）的形状为等腰三角形的面为受风面；

标尾件（34），所述标尾件（34）的剖面形状为对称图形，且标尾件（34）的一边壁面与长度短的监测杆（32）一端固定套接，所述标尾件（34）的形状为对称图形的面为受风面，且标尾件（34）的受风面面积相较于标头件（33）的受风面面积大；

传感器（35），所述标头件（33）壁面固定嵌接有传感器（35），且传感器（35）不位于标头件（33）的受风面上，传感器（35）不与监测杆（32）同边，用于监测空气中的污染物浓度；

监测腔（30），所述监测腔（30）设置于监测杆（32）、监测环（31）和连接柱（21）内，且监测腔（30）内充有液体，所述监测腔（30）的剖面形状为T型，且监测腔（30）具有两个水平端口和一个竖直端口；

移动装置（4），所述标头件（33）和标尾件（34）的中部均开设有移动孔，且移动孔内固定设置有移动装置（4），所述监测腔（30）的水平端口与移动装置（4）固定连通；

连接孔（20），位于所述固定装置（1）上方、监测装置（3）下方的连接装置（2）壁面开设有连接孔（20）；

环槽（10），位于所述固定环（13）外侧的固定座（11）顶端开设有环槽（10），所述环槽（10）的剖面形状为直角梯形和三角形的组成，且三角形位于环槽（10）的外圈上半部；

支撑装置（5），所述连接柱（21）通过连接孔（20）与支撑装置（5）活动连接，且支撑装置（5）的底端通过环槽（10）与固定装置（1）的顶端接触。

2.根据权利要求1所述的一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，所述移动装置（4）包括：

移动膜（42），所述移动膜（42）的中部外壁与移动孔的内壁固定连接，且移动膜（42）的一侧与监测杆（32）固定连接，所述移动膜（42）为柔性橡胶材质；

移动板（41），所述移动膜（42）的两侧均与移动板（41）的一侧壁面边缘固定连接，靠近所述传感器（35）的移动膜（42）端固定套接有移动杆，且移动杆与移动孔的上下内壁活动套接，两个所述移动板（41）之间通过移动弹簧固定连接，且移动弹簧的数量为二，两个所述移动弹簧的劲度系数不同，且靠近移动杆的移动弹簧劲度系数小。

3.根据权利要求2所述的一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，所述支撑装置（5）包括：

支撑体（51），所述支撑体（51）为倒T型，且支撑体（51）的上半部与监测腔（30）的竖向端口活动套接，所述支撑体（51）的上半部活动套接有支撑弹簧，且支撑弹簧的一端与连接孔（20）的顶端固定连接，支撑弹簧的另一端与支撑体（51）的下半部固定连接；

支撑环（52），所述支撑环（52）活动套接在连接柱（21）的外壁，且支撑环（52）的内圈与支撑体（51）的下半部固定连接；

支撑件（53），所述支撑件（53）的一端与支撑环（52）的外圈壁面固定连接，且支撑件（53）的另一端与环槽（10）活动接触，所述支撑件（53）为斜向设置，所述支撑件（53）的数量为六，且环绕支撑件（53）均匀设置。

4.根据权利要求3所述的一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，所述支撑件（53）包括：

活动件（6），所述活动件（6）处于支撑件（53）的下半部，用于提高支撑件（53）的支持硬度；

形变件（7），所述形变件（7）处于支撑件（53）的上半部，用于增大支撑件（53）与环槽（10）之间的接触面积。

5.根据权利要求4所述的一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，所述活动件（6）包括：

活动壳（61），所述活动壳（61）的顶端与支撑环（52）的外壁固定连接，且活动壳（61）的底端还可与环槽（10）产生活动接触；

活动杆（8），所述活动壳（61）的底端开设有活动腔，且活动杆（8）通过活动腔与活动壳（61）活动套接，所述活动杆（8）的顶端与活动腔内壁之间通过活动弹簧连接，所述活动杆（8）的底端始终与环槽（10）接触；

外阀（62），位于所述活动杆（8）上方的靠近连接装置（2）的活动壳（61）壁面固定套接有外阀（62），且外阀（62）用于连通活动腔和外界，所述外阀（62）为单向阀，且气体方向为外界到活动腔；

内阀（63），位于所述活动杆（8）上方的靠近形变件（7）的活动壳（61）壁面固定套接有内阀（63），且内阀（63）用于连通活动腔和形变件（7），所述内阀（63）为单向阀，且气体方向为活动腔到形变件（7）内。

6.根据权利要求5所述的一种根据风向调节的空气污染监测设备，其特征在于，所述形变件（7）包括：

形变膜（71），所述形变膜（71）的底面与活动壳（61）壁面固定连接，且形变膜（71）为柔性橡胶材质；

形变板（72），靠近所述活动件（6）的形变膜（71）内壁固定连接有形变板（72），且形变板（72）为通电磁铁；

形变块（73），远离所述活动件（6）的形变膜（71）内壁固定连接有形变块（73），且形变块（73）为带有磁性的铁质材料，所述形变块（73）的数量若干，且均匀分布在形变板（72）壁面；

形变阀（74），位于所述形变件（7）左右两侧的形变膜（71）壁面固定套接有形变阀（74），且形变阀（74）的数量若干，所述形变阀（74）为单向阀，且气体方向为形变膜（71）内到外界，所述形变阀（74）为斜向下设置。