CN117030653A - 基于物联网的便携式气体检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于物联网的便携式气体检测仪，包括底壳、顶盖、电路板、检测组件、泵吸组件、过滤组件；本发明的泵吸组件采用双泵式设计，所增设的手动气泵结构，可以节省电量，延长检测仪的续航时间，也可以在电动真空泵因电量不足无法使用时，保证气体检测工作的正常开展；本发明在连接管的进气端增设有过滤组件，可以对待检测气体中的水汽和灰尘进行滤除，以避免对检测结果造成不良影响，该组件具有结构简单、拆装方便、易于清洁的优点，且不会对气体的流通造成阻碍；本发明将现有的圆柱状斩波轮改进为长方体结构，利用电机自动驱动螺纹杆来改变接收器的位置，具有占据空间小、精度高的优点，方便使用和携带。

Description

基于物联网的便携式气体检测仪

技术领域

本发明涉及气体检测仪技术领域，具体为基于物联网的便携式气体检测仪。

背景技术

物联网便携式气体检测仪是利用物联网技术，通过内置的无线通信模块将气体检测仪采集到的数据上传至物联网平台，以便远程查看，物联网便携式气体检测仪根据采样方式的不同可以分为泵吸式气体检测仪和扩散式气体检测仪，泵吸式气体检测仪采样是通过气泵抽气采样，而扩散式气体检测仪采样是空气自由的流入仪器中。现有的物联网便携式泵吸气体检测仪在实际使用时存在以下缺陷：一是泵吸式气体检测仪在内部设计有电动真空泵，而便携式气体检测仪是通过内置充电电池进行供电的，电动真空泵会导致耗电量增加，因此该种设计会减少检测仪的续航时间，一旦电动真空泵因电量不足而无法使用，则会直接导致检测工作无法开展；二是泵吸式气体检测仪的进气口装有气管，以便进行气体采集，但由于缺少过滤机构，气管容易将水汽和灰尘吸入检测仪内，不仅不易清洁，而且会降低检测结果的准确性；三是部分泵吸式气体检测仪采用非色散红外技术检测待测气体的组分浓度，并用填充高浓度纯气体的腔室代替红外窄带滤光片结构，避免因红外窄带滤光片特性原因而引起的气体间的交叉干扰，实现精确测量（如公布号为CN 116008211 A所公开的发明专利“一种气体检测装置”）；由于在使用时需要切换滤光用的高浓度纯气体，现有技术将腔室设置在斩波轮上，通过转动斩波轮实现腔室的切换，而圆柱状的斩波轮占据空间较大，导致仪器体积增大，不便于携带。

发明内容

本发明的目的在于提供基于物联网的便携式气体检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网的便携式气体检测仪，包括底壳，所述底壳上表面固定连接有顶盖，底壳内安装有检测组件，检测组件包括第一壳体，且第一壳体固定连接于底壳内，第一壳体内设置有聚光室，聚光室的一侧内壁上固定连接有红外光源，聚光室的另一侧内壁上开设有多个第一通孔，第一通孔的两端均固定连接有第一高透片，第一壳体的一侧设置有第二壳体，第二壳体内设置有气室，气室的两侧内壁上对应第一通孔的位置处开设有第二通孔，第二通孔内固定连接有第二高透片，第二壳体的一侧设置有固定座，固定座上固定连接有电机，电机的输出端固定连接有螺纹杆，且螺纹杆转动连接于固定座上，螺纹杆上螺纹连接有滑块，且滑块滑动连接于固定座上，滑块上固定连接有接收器，检测组件顶端设置有上表面固定连接有电路板，且红外光源、电机和接收器均电性连接于电路板上，电路板上表面固定连接有芯片，芯片的一侧设置有指示灯，指示灯的一侧设置有扬声器，芯片的另一侧设置有显示屏，显示屏的一侧设置有多个功能按键，固定座的一侧设置有充电电池，且充电电池电性连接于电路板上。

优选的，所述第二壳体上安装有泵吸组件，泵吸组件包括三通管，第二壳体的一侧外壁上固定连接有三通管，三通管的输入端导通连接于气室内，三通管其中一个输出端安装有真空泵，且真空泵设置于底壳内，三通管的另一个输出端导通固定有第一单向阀，第一单向阀的输出端导通固定有气筒，且气筒固定连接于底壳上，气筒的下表面安装有第二单向阀，且第二单向阀的输入端导通连接于气筒内，气筒内滑动连接有活塞，活塞上固定连接有连杆，连杆上套接有筒盖，且筒盖螺纹连接于气筒的一端。

优选的，所述连杆的另一端固定连接有推块，推块上铰接有拉环。

优选的，所述第二壳体的另一侧外壁上固定连接有连接管，且连接管导通连接于气室内，连接管的另一端安装有过滤组件，过滤组件包括连接套，且连接套导通固定于连接管上，连接套内螺纹连接有盲管，盲管内套接有套筒，套筒内固定连接有波纹板。

优选的，所述套筒的一侧设置有棉棒，棉棒的外侧设置有多个筋板，且筋板固定连接于盲管的内壁上，盲管的两侧外壁上均开设有第三通孔，盲管的一侧外壁上对应棉棒的位置处开设有第四通孔。

优选的，所述筋板上设置有凹槽，且棉棒套接于凹槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的泵吸组件采用双泵式设计，所增设的手动气泵结构，可以节省电量，延长检测仪的续航时间，也可以在电动真空泵因电量不足无法使用时，保证气体检测工作的正常开展；本发明在连接管的进气端增设有过滤组件，可以对待检测气体中的水汽和灰尘进行滤除，以避免对检测结果造成不良影响，该组件具有结构简单、拆装方便、易于清洁的优点，且不会对气体的流通造成阻碍；本发明将现有的圆柱状斩波轮改进为长方体结构，利用电机自动驱动螺纹杆来改变接收器的位置，具有占据空间小、精度高的优点，方便使用和携带。

附图说明

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明的去除顶盖后的立体示意图；

图3为本发明的整体结构爆炸图；

图4为本发明的检测组件立体剖切结构示意图；

图5为本发明的过滤组件结构爆炸图；

图6为本发明的过滤组件立体剖切结构示意图；

图7为本发明的盲管立体剖切结构示意图。

图中：1、底壳；11、顶盖；12、电路板；13、芯片；14、指示灯；15、扬声器；16、功能按键；17、显示屏；18、充电电池；2、检测组件；21、第一壳体；22、聚光室；23、红外光源；24、第一通孔；25、第一高透片；26、第二壳体；27、气室；28、第二通孔；29、第二高透片；210、固定座；211、电机；212、螺纹杆；213、滑块；214、接收器；3、泵吸组件；31、三通管；32、真空泵；33、第一单向阀；34、气筒；35、第二单向阀；36、活塞；37、连杆；38、筒盖；39、推块；310、拉环；311、连接管；4、过滤组件；41、连接套；42、盲管；43、第三通孔；44、筋板；45、凹槽；46、第四通孔；47、棉棒；48、套筒；49、波纹板。

实施方式

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做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。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：基于物联网的便携式气体检测仪，包括底壳1，底壳1上表面固定连接有顶盖11，底壳1内安装有检测组件2，检测组件2包括第一壳体21，且第一壳体21固定连接于底壳1内，第一壳体21内设置有聚光室22，聚光室22的一侧内壁上固定连接有红外光源23，聚光室22的另一侧内壁上开设有多个第一通孔24，第一通孔24的两端均固定连接有第一高透片25，第一壳体21的一侧设置有第二壳体26，第二壳体26内设置有气室27，气室27的两侧内壁上对应第一通孔24的位置处开设有第二通孔28，第二通孔28内固定连接有第二高透片29，第二壳体26的一侧设置有固定座210，固定座210上固定连接有电机211，电机211的输出端固定连接有螺纹杆212，且螺纹杆212转动连接于固定座210上，螺纹杆212上螺纹连接有滑块213，且滑块213滑动连接于固定座210上，滑块213上固定连接有接收器214；检测组件2顶端设置有上表面固定连接有电路板12，且红外光源23、电机211和接收器214均电性连接于电路板12上，电路板12上表面固定连接有芯片13，芯片13的一侧设置有指示灯14，指示灯14的一侧设置有扬声器15，芯片13的另一侧设置有显示屏17，显示屏17的一侧设置有多个功能按键16，固定座210的一侧设置有充电电池18，且充电电池18电性连接于电路板12上，电路板12用于承载装置的电路部分，芯片13作为装置的控制中心，指示灯14结合扬声器15可实现声光报警，显示屏17用于数据的可视化，功能按键16用于功能界面切换和指令输入，充电电池18用于为装置供电；第二壳体26上安装有泵吸组件3，泵吸组件3包括三通管31，第二壳体26的一侧外壁上固定连接有三通管31，三通管31的输入端导通连接于气室27内，三通管31其中一个输出端安装有真空泵32，且真空泵32设置于底壳1内，三通管31的另一个输出端导通固定有第一单向阀33，第一单向阀33的输出端导通固定有气筒34，且气筒34固定连接于底壳1上，气筒34的下表面安装有第二单向阀35，且第二单向阀35的输入端导通连接于气筒34内，气筒34内滑动连接有活塞36，活塞36上固定连接有连杆37，连杆37上套接有筒盖38，且筒盖38螺纹连接于气筒34的一端，泵吸组件3采用双泵设计，真空泵32为电动泵，可在电量充足时使用，第一单向阀33、气筒34、第二单向阀35、活塞36、连杆37和筒盖38构成手动泵，可以在电量不足时，手动抽气；连杆37的另一端固定连接有推块39，推块39上铰接有拉环310，推块39用于方便推动连杆37，拉环310用于方便拉动推块39；第二壳体26的另一侧外壁上固定连接有连接管311，且连接管311导通连接于气室27内，连接管311的另一端安装有过滤组件4，过滤组件4包括连接套41，且连接套41导通固定于连接管311上，连接套41内螺纹连接有盲管42，盲管42内套接有套筒48，套筒48内固定连接有波纹板49，连接管311为气室27的进气端，过滤组件4通过波纹板49阻挡水汽和灰尘；套筒48的一侧设置有棉棒47，棉棒47的外侧设置有多个筋板44，且筋板44固定连接于盲管42的内壁上，盲管42的两侧外壁上均开设有第三通孔43，盲管42的一侧外壁上对应棉棒47的位置处开设有第四通孔46，筋板44用于对棉棒47进行限位，也用于使棉棒47和盲管42间有足够的间歇，以便气体进入，从第三通孔43进入的气体会沿棉棒47表面流通，从而使得气体中大部分的水汽都被棉棒47吸收，第四通孔46用于方便工具插入顶出棉棒47；筋板44上设置有凹槽45，且棉棒47套接于凹槽45内，凹槽45用于对棉棒47进行限位。

工作原理：使用本发明进行气体检测时，首先将进气端即过滤组件4部分置于待检测环境中，启动泵吸组件3，利用真空泵32自动抽气，或通过推拉推块39，带动连杆37沿筒盖38内壁滑动，连杆37带动活塞36沿气筒34内壁滑动，将气体从第一单向阀33吸入，从第二单向阀35排出，待检测气体经第三通孔43进入盲管42，经过套筒48内的波纹板49阻隔灰尘和水汽后进入连接管311，随即进入第二壳体26内的气室27，气室27内的气体从三通管31排出，通过检测组件2对其进行检测，聚光室22内的红外光源23发出的红外光经过充满高浓度纯气体的第一通孔24和充满待检测气体的气室27，从第二通孔28照射在接收器214上，接收器214将数据传输给芯片13，按照设定启动固定座210上的电机211，经螺纹杆212驱动滑块213，滑块213接收器214移动至下一个第二通孔28处，芯片13综合处理数据，得到待检测气体中各气体浓度；其中，第一高透片25和第二高透片29采用高透材质，使得红外光可完全透过，聚光室22内壁上镀有反光层，以便将红外光汇聚反射，真空泵32的最短启动时间和活塞36的最少运动次数经过实验得出，确保待检测气体可以完全充满气室27，底壳1和顶盖11构成装置的外壳，电路板12用于承载电路部分，指示灯14和扬声器15用于声光报警，功能按键16用于指令输入，显示屏17用于显示数据，充电电池18用于为装置供电，拉环310用于方便拉动推块39；需要对过滤组件4进行清洁时，可拧下连接套41内的盲管42，倒出套筒48，冲洗清洁其内的波纹板49，使用工具从第三通孔43插入，将棉棒47顶出凹槽45，更换新的棉棒47，然后将套筒48重新装入盲管42，最后将盲管42拧紧在连接套41内即可，由于待检测气体从第四通孔46进入棉棒47和盲管42间的间隙，因此棉棒47可很好的吸收水汽，并且不会影响气体流通，筋板44用于支撑套筒48，也用于对棉棒47进行限位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.基于物联网的便携式气体检测仪，包括底壳（1），其特征在于：所述底壳（1）上表面固定连接有顶盖（11），底壳（1）内安装有检测组件（2），检测组件（2）包括第一壳体（21），且第一壳体（21）固定连接于底壳（1）内，第一壳体（21）内设置有聚光室（22），聚光室（22）的一侧内壁上固定连接有红外光源（23），聚光室（22）的另一侧内壁上开设有多个第一通孔（24），第一通孔（24）的两端均固定连接有第一高透片（25），第一壳体（21）的一侧设置有第二壳体（26），第二壳体（26）内设置有气室（27），气室（27）的两侧内壁上对应第一通孔（24）的位置处开设有第二通孔（28），第二通孔（28）内固定连接有第二高透片（29），第二壳体（26）的一侧设置有固定座（210），固定座（210）上固定连接有电机（211），电机（211）的输出端固定连接有螺纹杆（212），且螺纹杆（212）转动连接于固定座（210）上，螺纹杆（212）上螺纹连接有滑块（213），且滑块（213）滑动连接于固定座（210）上，滑块（213）上固定连接有接收器（214）。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述检测组件（2）顶端设置有上表面固定连接有电路板（12），且红外光源（23）、电机（211）和接收器（214）均电性连接于电路板（12）上，电路板（12）上表面固定连接有芯片（13），芯片（13）的一侧设置有指示灯（14），指示灯（14）的一侧设置有扬声器（15），芯片（13）的另一侧设置有显示屏（17），显示屏（17）的一侧设置有多个功能按键（16），固定座（210）的一侧设置有充电电池（18），且充电电池（18）电性连接于电路板（12）上。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述第二壳体（26）上安装有泵吸组件（3），泵吸组件（3）包括三通管（31），第二壳体（26）的一侧外壁上固定连接有三通管（31），三通管（31）的输入端导通连接于气室（27）内，三通管（31）其中一个输出端安装有真空泵（32），且真空泵（32）设置于底壳（1）内，三通管（31）的另一个输出端导通固定有第一单向阀（33），第一单向阀（33）的输出端导通固定有气筒（34），且气筒（34）固定连接于底壳（1）上，气筒（34）的下表面安装有第二单向阀（35），且第二单向阀（35）的输入端导通连接于气筒（34）内，气筒（34）内滑动连接有活塞（36），活塞（36）上固定连接有连杆（37），连杆（37）上套接有筒盖（38），且筒盖（38）螺纹连接于气筒（34）的一端。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述连杆（37）的另一端固定连接有推块（39），推块（39）上铰接有拉环（310）。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述第二壳体（26）的另一侧外壁上固定连接有连接管（311），且连接管（311）导通连接于气室（27）内，连接管（311）的另一端安装有过滤组件（4），过滤组件（4）包括连接套（41），且连接套（41）导通固定于连接管（311）上，连接套（41）内螺纹连接有盲管（42），盲管（42）内套接有套筒（48），套筒（48）内固定连接有波纹板（49）。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述套筒（48）的一侧设置有棉棒（47），棉棒（47）的外侧设置有多个筋板（44），且筋板（44）固定连接于盲管（42）的内壁上，盲管（42）的两侧外壁上均开设有第三通孔（43），盲管（42）的一侧外壁上对应棉棒（47）的位置处开设有第四通孔（46）。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的便携式气体检测仪，其特征在于：所述筋板（44）上设置有凹槽（45），且棉棒（47）套接于凹槽（45）内。