CN117030378B - 一种动态多点气体浓度检测取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体取样技术领域，具体涉及一种动态多点气体浓度检测取样装置，包括机体，所述机体的顶面一侧固定有容纳盒，所述容纳盒的内部设置有气管收卷机构，所述容纳盒长边侧壁的底部通过铰链转动连接有遮盖，所述机体的顶面另一侧固定连接有弧形罩，所述机体固定弧形罩的侧壁开设有圆柱槽，所述机体与圆柱槽同侧的外壁开设有滑槽。本发明中，通过移动支腿实现整个取样装置在地面进行移动，这样整个装置在进行取样时，可飞行至取样环境附近，然后利用移动支腿进行移动，这样避免高速旋转的桨叶的对空气中需要检测的气体浓度造成影响，相比于人工穿戴防护服以及履带车的采样方式，人员操作更加舒适，采样的效率更高。

Description

一种动态多点气体浓度检测取样装置

技术领域

本发明涉及气体取样技术领域，具体涉及一种动态多点气体浓度检测取样装置。

背景技术

气体采样是采集大气中污染物样品或受污染空气样品的过程，采样方式通常是用容器(玻璃瓶、塑料袋等)采集含有污染物的空气。

对于一些有毒气体泄漏点的气体采样，通常需要采集其气体浓度，因有害气体对于人体危害较大，一般采用人工穿着防护服或者采用履带式遥控车进行采集，但是气体扩散范围比较大，需要多点进行采集，而受制于地形条件影响，人工以及履带式遥控车在多点采集时的效率比较低，因而需要一种动态多点气体浓度检测取样装置。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种动态多点气体浓度检测取样装置，通过移动支腿实现整个取样装置在地面进行移动，这样整个装置在进行取样时，可飞行至取样环境附近，然后利用移动支腿进行移动，这样避免高速旋转的桨叶的对空气中需要检测的气体浓度造成影响，相比于人工穿戴防护服以及履带车的采样方式，人员操作更加舒适，采样的效率更高；通过设置主分配管和多个支分配管的组合结构，方便在气体采样时，进行切换，从而实现M*N个西林瓶的气体采样，控制机构简单小巧，不需要类似单独的电磁阀进行控制开关，实用性强。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种动态多点气体浓度检测取样装置，包括机体，所述机体的顶面一侧固定有容纳盒，所述容纳盒的内部设置有气管收卷机构，所述容纳盒长边侧壁的底部通过铰链转动连接有遮盖，所述机体的顶面另一侧固定连接有弧形罩，所述机体固定弧形罩的侧壁开设有圆柱槽，所述机体与圆柱槽同侧的外壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有L型块，且L型块位于滑槽内的端部连接有复位弹簧，所述圆柱槽的内壁中心嵌入固定有橡胶管，所述机体的内部固定有分气机构，所述机体的内部位于分气机构的上部固定有吸气泵，所述机体的内底可拆卸固定有台阶盒，所述机体的四个拐角位置处均固定有支臂，所述支臂的端部嵌入固定有电机二，所述电机二的电机轴传动连接有桨叶，所述机体的底面固定连接有两个移动支腿,通过移动支腿实现整个取样装置在地面进行移动，这样整个装置在进行取样时，可飞行至取样环境附近，然后利用移动支腿进行移动，这样避免高速旋转的桨叶的对空气中需要检测的气体浓度造成影响，同时提高检测效率。

进一步在于：所述台阶盒的顶面开设有均匀分布的容纳槽，所述台阶盒的内部嵌入固定有锂电池，通过设置容纳槽方便对西林瓶进行固定，且底部嵌入锂电池方便对整个机体的内部空间进行合理设置。

进一步在于：所述气管收卷机构包括与机体顶面固定连接的两个立板，两个所述立板之间转动连接有卷轴，其中，一个立板的中部转动连接有弯管，另一个所述立板的外壁固定连接有电机轴与卷轴传动连接的电机四，所述立板的侧壁固定连接有侧板，两个所述侧板之间转动连接有平行设置的丝杆和导杆，所述丝杆和导杆之间滑动连接有移动块，所述移动块的外壁固定连接有导环架，所述移动块与丝杆旋合连接，其中，一个侧板的外壁固定有与丝杆传动连接的电机三，所述弯管的内端固定连接有与卷轴外壁缠绕的气管的一端，所述气管的另一端贯穿导环架固定连接有T型管的一端，所述T型管的上端绑缚固定有气球，所述T型管的上端内部嵌入固定有单向阀一，单向阀一限定气体从外部进入其内部，所述T型管的侧端内部嵌入固定有单向阀二，单向阀二限定内部气体向外进行扩散，这样气管即可对气球进行鼓气，也可对周边环境进行取样，两个功能相互不影响。

进一步在于：所述分气机构包括盒体，所述盒体一拐角位置处固定连接有外接管，所述盒体的内部固定有一个横向分布的主分配管和多个纵向分布的支分配管；

所述主分配管与支分配管结构相同，所述主分配管包括圆管，所述圆管的外壁等距开设有若干个气孔，所述圆管的端部固定连接有电机五，所述电机五的电机轴传动连接有与圆管转动连接的传动杆，所述传动杆的外壁对应气孔所在位置处套接固定有缺口块,所述圆管的外壁对应气孔所在位置处套接固定有圆环；

其中，所述主分配管的圆环内部嵌入固定有与气孔连通的导管，所述支分配管的圆环内部嵌入固定有与气孔连通的针管，且主分配管的圆管端部与外接管连通，所述支分配管的圆管端部与导管连通，所述主分配管的气孔数量为M，所述支分配管的的气孔数量为N，且M，N均为正整数，通过设置主分配管和多个支分配管的组合结构，方便在气体采样时，进行切换，从而实现M*N个西林瓶的气体采样，控制机构简单小巧，实用性强。

进一步在于：相邻两个所述缺口块开口中心面与水平面之间的夹角为等差分布，这样每旋转一定的等差角度，可实现对应位置的气孔开闭。

进一步在于：所述弯管的外端内部转动连接有支管一，所述橡胶管的内部固定连接有支管二，所述吸气泵的进气端口固定连接有支管三，所述支管一、支管二和支管三之间通过三通连接，且支管二上串联有电磁阀一，支管三上串联有电磁阀二，所述吸气泵的出气端口通过支管四与外接管连通，所述支管四串联有电磁阀三，所述支管四介于吸气泵出气端口与电磁阀三之间连接有支管五，且支管五串联有电磁阀四，这样在使用时，可根据需要进行相应的气路切换，实现对气球打气，空气采样前的气管内部贯通清理和采样。

进一步在于：所述移动支腿包括与机体底面固定连接的内匚架，所述内匚架的底部一侧转动连接有万向轮，所述内匚架的底部另一侧外壁固定有电机一，所述电机一的电机轴传动连接有主动轮，这样可利用两个电机一的转速差异实现整个机体的直行、后退和转弯等操作。

进一步在于：所述容纳盒与遮盖之间设置有扭转弹簧，且遮盖顶面侧边固定连接有刀片，且刀片刃面背离两个遮盖的中心面，这样在气球上升时，不会对气球造成损坏，而在飞行时，能够将气球爆炸处理，确保正常飞行的安全。

进一步在于：所述圆柱槽的内部容纳有气罐，且气罐内灌装有氦气，这样气体安全且易于漂浮。

本发明的有益效果：

1、通过在机体的顶面一侧固定有内部设置有气管收卷机构容纳盒，容纳盒的，将机体的顶面另一侧开设有用于容纳气罐的圆柱槽，并将圆柱槽的内壁中心嵌入固定有橡胶管，在机体的内部固定有分气机构，将机体的内部位于分气机构的上部固定有吸气泵，在机体的内底可拆卸固定有台阶盒，将机体的四个支臂的端部嵌入固定有电机轴传动连接有桨叶的电机二，将机体的底面固定连接有两个移动支腿,通过移动支腿实现整个取样装置在地面进行移动，这样整个装置在进行取样时，可飞行至取样环境附近，然后利用移动支腿进行移动，这样避免高速旋转的桨叶的对空气中需要检测的气体浓度造成影响，相比于人工穿戴防护服以及履带车的采样方式，人员操作更加舒适，采样的效率更高；

2、通过将分气机构的盒体一拐角位置处固定连接有外接管，在盒体的内部固定有一个横向分布的主分配管和多个纵向分布的支分配管，且主分配管与支分配管结构相同，仅是将主分配管的圆环内部嵌入固定有与气孔连通的导管，在支分配管的圆环内部嵌入固定有与气孔连通的针管，且主分配管的圆管端部与外接管连通，支分配管的圆管端部与导管连通，然后将主分配管的气孔数量为M，支分配管的的气孔数量为N，通过设置主分配管和多个支分配管的组合结构，方便在气体采样时，进行切换，从而实现M*N个西林瓶的气体采样，控制机构简单小巧，不需要类似单独的电磁阀进行控制开关，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明动态多点气体浓度检测取样装置的整体结构示意图；

图2是本发明中动态多点气体浓度检测取样装置的俯视图；

图3是本发明中图2的A处局部放大图；

图4是本发明中动态多点气体浓度检测取样装置的侧视图；

图5是本发明中动态多点气体浓度检测取样装置的主视图；

图6是本发明中分气机构的结构示意图；

图7是本发明中移动支腿的结构示意图；

图8是本发明中分气机构的内部结构示意图；

图9是本发明中主分配管的结构示意图；

图10是本发明中T型管的内部结构示意图；

图11是本发明中气路连接结构示意图；

图12是本发明中台阶盒的结构示意图

图13是本发明中缺口块的结构示意图。

图中：100、移动支腿；101、万向轮；102、内匚架；103、电机一；104、主动轮；200、台阶盒；201、容纳槽；300、气球；400、机体；401、容纳盒；402、遮盖；4021、刀片；403、支臂；404、弧形罩；405、圆柱槽；406、桨叶；407、电机二；408、L型块；409、复位弹簧；410、橡胶管；500、气管收卷机构；501、弯管；502、立板；503、电机三；504、导环架；505、电机四；506、侧板；507、导杆；508、丝杆；509、移动块；510、T型管；5101、单向阀一；5102、单向阀二；511、气管；600、分气机构；601、盒体；602、外接管；603、主分配管；6031、圆管；6032、圆环；6033、导管；6034、缺口块；6035、气孔；6036、传动杆；6037、电机五；6038、针管；604、支分配管；700、吸气泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13所示，一种动态多点气体浓度检测取样装置，包括机体400，机体400的顶面一侧固定有容纳盒401，容纳盒401的内部设置有气管收卷机构500，容纳盒401长边侧壁的底部通过铰链转动连接有遮盖402，机体400的顶面另一侧固定连接有弧形罩404，机体400固定弧形罩404的侧壁开设有圆柱槽405，机体400与圆柱槽405同侧的外壁开设有滑槽，滑槽内滑动连接有L型块408，且L型块408位于滑槽内的端部连接有复位弹簧409，圆柱槽405的内壁中心嵌入固定有橡胶管410，机体400的内部固定有分气机构600，机体400的内部位于分气机构600的上部固定有吸气泵700，机体400的内底可拆卸固定有台阶盒200，机体400的四个拐角位置处均固定有支臂403，支臂403的端部嵌入固定有电机二407，电机二407的电机轴传动连接有桨叶406，机体400的底面固定连接有两个移动支腿100,通过移动支腿100实现整个取样装置在地面进行移动，这样整个装置在进行取样时，可飞行至取样环境附近，然后利用移动支腿100进行移动，这样避免高速旋转的桨叶406的对空气中需要检测的气体浓度造成影响，同时提高检测效率。

移动支腿100包括与机体400底面固定连接的内匚架102，内匚架102的底部一侧转动连接有万向轮101，内匚架102的底部另一侧外壁固定有电机一103，电机一103的电机轴传动连接有主动轮104，这样可利用两个电机一103的转速差异实现整个机体400的直行、后退和转弯等操作,容纳盒401与遮盖402之间设置有扭转弹簧，且遮盖402顶面侧边固定连接有刀片4021，且刀片4021刃面背离两个遮盖402的中心面，这样在气球300时，不会对气球300造成损坏，而在飞行时，能够将气球300爆炸处理，确保正常飞行的安全,圆柱槽405的内部容纳有气罐，且气罐内灌装有氦气，这样气体安全且易于漂浮。

台阶盒200的顶面开设有均匀分布的容纳槽201，台阶盒200的内部嵌入固定有锂电池，通过设置容纳槽201方便对西林瓶进行固定，且底部嵌入锂电池方便对整个机体400的内部空间进行合理设置。

气管收卷机构500包括与机体400顶面固定连接的两个立板502，两个立板502之间转动连接有卷轴，其中，一个立板502的中部转动连接有弯管501，另一个立板502的外壁固定连接有电机轴与卷轴传动连接的电机四505，立板502的侧壁固定连接有侧板506，两个侧板506之间转动连接有平行设置的丝杆508和导杆507，丝杆508和导杆507之间滑动连接有移动块509，移动块509的外壁固定连接有导环架504，移动块509与丝杆508旋合连接，其中，一个侧板506的外壁固定有与丝杆508传动连接的电机三503，弯管501的内端固定连接有与卷轴外壁缠绕的气管511的一端，气管511的另一端贯穿导环架504固定连接有T型管510的一端，T型管510的上端绑缚固定有气球300，T型管510的上端内部嵌入固定有单向阀一5101，单向阀一5101限定气体从外部进入其内部，T型管510的侧端内部嵌入固定有单向阀二5102，单向阀二5102限定内部气体向外进行扩散，这样气管511即可对气球300进行鼓气，也可对周边环境进行取样，两个功能相互不影响。

分气机构600包括盒体601，盒体601一拐角位置处固定连接有外接管602，盒体601的内部固定有一个横向分布的主分配管603和多个纵向分布的支分配管604；

主分配管603与支分配管604结构相同，主分配管603包括圆管6031，圆管6031的外壁等距开设有若干个气孔6035，圆管6031的端部固定连接有电机五6037，电机五6037的电机轴传动连接有与圆管6031转动连接的传动杆6036，传动杆6036的外壁对应气孔6035所在位置处套接固定有缺口块6034,圆管6031的外壁对应气孔6035所在位置处套接固定有圆环6032；

其中，主分配管603的圆环6032内部嵌入固定有与气孔6035连通的导管6033，支分配管604的圆环6032内部嵌入固定有与气孔6035连通的针管6038，且主分配管603的圆管6031端部与外接管602连通，支分配管604的圆管6031端部与导管6033连通，主分配管603的气孔6035数量为M，支分配管604的的气孔6035数量为N，且M，N均为正整数，通过设置主分配管603和多个支分配管603的组合结构，方便在气体采样时，进行切换，从而实现M*N个西林瓶的气体采样，控制机构简单小巧，实用性强。

相邻两个缺口块6034开口中心面与水平面之间的夹角为等差分布，这样每旋转一定的等差角度，可实现对应位置的气孔6035开闭,弯管501的外端内部转动连接有支管一，橡胶管410的内部固定连接有支管二，吸气泵700的进气端口固定连接有支管三，支管一、支管二和支管三之间通过三通连接，且支管二上串联有电磁阀一，支管三上串联有电磁阀二，吸气泵700的出气端口通过支管四与外接管602连通，支管四串联有电磁阀三，支管四介于吸气泵700出气端口与电磁阀三之间连接有支管五，且支管五串联有电磁阀四，这样在使用时，可根据需要进行相应的气路切换，实现对气球300打气，空气采样前的气管511内部贯通清理和采样。

工作原理：使用时，将圆柱槽405的内部放置气罐，并使得两个L型块408对其进行限位，且气罐的气嘴与橡胶管410进行插接，且使得气罐处于放气的状态，然后将用于存储样品的西林瓶抽真空放置在容纳槽201上，然后将台阶盒200固定在机体400的底部，且西林瓶与对应位置的针管6038插接，然后利用四个电机二407驱动桨叶406使得整个取样装置起飞，然后飞行至指定的取样地点附近时，降落，然后控制电机一103驱动主动轮104旋转，从而使得整个取样装置通过在地面移动的方式移动至指定的采样地点；

达到采样地点后，然后控制电磁阀一打开，从而将气罐内的气体经气管收卷机构500向气球内输送，此时膨胀的气球将遮盖402顶开并上升，然后控制电机四505工作，从而释放缠绕在气管511，并将气球升高至指定高度位置进行气体采样，这样时候关闭电磁阀一，打开电磁阀四、电磁阀二和吸气泵700，从而对指定高度位置进行气体采样，待吸气泵700运行一段时间后，关闭电磁阀四并打开电磁阀三，从而将气体向分气机构600内输送；

在进行输气的过程中，通过控制主分配管603的电机五6037工作，使得缺口块6034的缺口与气孔6035对齐，从而将气体引导至指定的支分配管604内，然后控制支分配管604的电机五6037工作，使得缺口块6034的缺口与气孔6035对齐，从而将气体引导至指定的西林瓶内，从而完成指定位置不同高度的气体浓度取样，取样结束后，控制电机四505对气管511进行回收，直至气球300与刀片4021接触，从而使得气球300爆炸，然后整个取样装置飞行返回。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种动态多点气体浓度检测取样装置，其特征在于，包括机体（400），所述机体（400）的顶面一侧固定有容纳盒（401），所述容纳盒（401）的内部设置有气管收卷机构（500），所述容纳盒（401）长边侧壁的底部通过铰链转动连接有遮盖（402），所述机体（400）的顶面另一侧固定连接有弧形罩（404），所述机体（400）固定弧形罩（404）的侧壁开设有圆柱槽（405），所述机体（400）与圆柱槽（405）同侧的外壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有L型块（408），且L型块（408）位于滑槽内的端部连接有复位弹簧（409），所述圆柱槽（405）的内壁中心嵌入固定有橡胶管（410），所述机体（400）的内部固定有分气机构（600），所述机体（400）的内部位于分气机构（600）的上部固定有吸气泵（700），所述机体（400）的内底可拆卸固定有台阶盒（200），所述机体（400）的四个拐角位置处均固定有支臂（403），所述支臂（403）的端部嵌入固定有电机二（407），所述电机二（407）的电机轴传动连接有桨叶（406），所述机体（400）的底面固定连接有两个移动支腿（100），所述台阶盒（200）的顶面开设有均匀分布的容纳槽（201），所述台阶盒（200）的内部嵌入固定有锂电池；

所述气管收卷机构（500）包括与机体（400）顶面固定连接的两个立板（502），两个所述立板（502）之间转动连接有卷轴，其中，一个立板（502）的中部转动连接有弯管（501），另一个所述立板（502）的外壁固定连接有电机轴与卷轴传动连接的电机四（505），所述立板（502）的侧壁固定连接有侧板（506），两个所述侧板（506）之间转动连接有平行设置的丝杆（508）和导杆（507），所述丝杆（508）和导杆（507）之间滑动连接有移动块（509），所述移动块（509）的外壁固定连接有导环架 （504），所述移动块（509）与丝杆（508）旋合连接，其中，一个侧板（506）的外壁固定有与丝杆（508）传动连接的电机三（503），所述弯管（501）的内端固定连接有与卷轴外壁缠绕的气管（511）的一端，所述气管（511）的另一端贯穿导环架 （504）固定连接有T型管（510）的一端，所述T型管（510）的上端绑缚固定有气球（300），所述T型管（510）的上端内部嵌入固定有单向阀一（5101），所述T型管（510）的侧端内部嵌入固定有单向阀二（5102）；

所述分气机构（600）包括盒体（601），所述盒体（601）一拐角位置处固定连接有外接管（602），所述盒体（601）的内部固定有一个横向分布的主分配管（603）和多个纵向分布的支分配管（604）；

所述主分配管（603）与支分配管（604）结构相同，所述主分配管（603）包括圆管（6031），所述圆管（6031）的外壁等距开设有若干个气孔（6035），所述圆管（6031）的端部固定连接有电机五（6037），所述电机五（6037）的电机轴传动连接有与圆管（6031）转动连接的传动杆（6036），所述传动杆（6036）的外壁对应气孔（6035）所在位置处套接固定有缺口块（6034）,所述圆管（6031）的外壁对应气孔（6035）所在位置处套接固定有圆环（6032）；

其中，所述主分配管（603）的圆环（6032）内部嵌入固定有与气孔（6035）连通的导管（6033），所述支分配管（604）的圆环（6032）内部嵌入固定有与气孔（6035）连通的针管（6038），且主分配管（603）的圆管（6031）端部与外接管（602）连通，所述支分配管（604）的圆管（6031）端部与导管（6033）连通，所述主分配管（603）的气孔（6035）数量为M ，所述支分配管（604）的的气孔（6035）数量为N，且M，N均为正整数。

2.根据权利要求1所述的一种动态多点气体浓度检测取样装置,其特征在于，相邻两个所述缺口块（6034）开口中心面与水平面之间的夹角为等差分布。

3.根据权利要求2所述的一种动态多点气体浓度检测取样装置,其特征在于，所述弯管（501）的外端内部转动连接有支管一，所述橡胶管（410）的内部固定连接有支管二，所述吸气泵（700）的进气端口固定连接有支管三，所述支管一、支管二和支管三之间通过三通连接，且支管二上串联有电磁阀一，支管三上串联有电磁阀二，所述吸气泵（700）的出气端口通过支管四与外接管（602）连通，所述支管四串联有电磁阀三，所述支管四介于吸气泵（700）出气端口与电磁阀三之间连接有支管五，且支管五串联有电磁阀四。

4.根据权利要求1所述的一种动态多点气体浓度检测取样装置,其特征在于，所述移动支腿（100）包括与机体（400）底面固定连接的内匚架（102），所述内匚架（102）的底部一侧转动连接有万向轮（101），所述内匚架（102）的底部另一侧外壁固定有电机一（103），所述电机一（103）的电机轴传动连接有主动轮（104）。

5.根据权利要求1所述的一种动态多点气体浓度检测取样装置,其特征在于，所述容纳盒（401）与遮盖（402）之间设置有扭转弹簧，且遮盖（402）顶面侧边固定连接有刀片（4021），且刀片（4021）刃面背离两个遮盖（402）的中心面。

6.根据权利要求1所述的一种动态多点气体浓度检测取样装置,其特征在于，所述圆柱槽（405）的内部容纳有气罐，且气罐内灌装有氦气。