CN117054510A - 一种车载式多环境适用的异味快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，包括机体以及与机体检测输入端相连的输送管，所述连接件包含有滑座以及弹簧，其中机体的底部通过滑座与底板滑动相连，而且所述弹簧安装在滑座中。该车载式多环境适用的异味快速检测装置，滑座以及弹簧的结构设计，有效降低了路面行驶过程中机体震动对检测结构准确性的影响，通过重新设计气体采集机构的方式，能够利用气流在流动过程中产生的驱动力对采集机构中的外围进行有效清理，避免出现检测数据混淆的现象，同时能够在保证气流流通速率的前提下提高气流的洁净度来保证检测准确性，并且能够自动的在低温天气下提高低温气体中的分子活性，保障低温环境下的异味检测准确性。
Description
技术领域
本发明涉及走航环境检测设备技术领域，具体为一种车载式多环境适用的异味快速检测装置。
背景技术
走航监测区别于一般移动监测车或移动实验室，最重要的特点在于行进中连续自动监测，并基于地理位置信息显示污染物的空间连续分布。规范希望走航监测在行进中可得到尽可能多的污染物定性、定量信息。从整个工作流程来看，在污染点位停车进行复测，或利用其它设备辅助污染物定性、定量，或开展溯源，也是走航监测工作的重要组成部分。
以车载质谱为主要监测设备，从走航监测工作目的和方式来看，分析周期必须尽可能的短，因此在行进时将空气中VOCs组分离子化后，利用质谱得到定性定量结果是主要的走航监测方式。目前市场上用于走航监测的快速质谱仪，离子源工作原理方式主要有三种：电子轰击（EI）、单光子电离（SPI）和质子转移反应（PTR）。质量分析器主要有两种：四极杆（Quadrupole）、飞行时间质谱（TOF）。
现有技术中，该类设备往往通过车载设备为呈现形式，而该类设备基本包含取样装置、电离源、漂移管、检测器、真空泵、数据采集系统、自动标零标定系统、供电和电器控制装置等部分，其中除了取样装置，其余装置均位于车内的集成设备中，因此设备本身的稳定性尤其重要，而现有技术中的同类设备在车内使用时稳定性较差，容易对检测的准确性造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中，该类设备往往通过车载设备为呈现形式，而该类设备基本包含取样装置、电离源、漂移管、检测器、真空泵、数据采集系统、自动标零标定系统、供电和电器控制装置等部分，其中除了取样装置，其余装置均位于车内的集成设备中，因此设备本身的稳定性尤其重要，而现有技术中的同类设备在车内使用时稳定性较差，容易对检测的准确性造成影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，包括机体以及与机体检测输入端相连的输送管，其中机体的底部则通过连接件与底板相连接，所述输送管的顶端则与安装筒相连接，其中安装筒用于安装在车体中，并使用于收集气体的收集筒裸露在车体外部，收集筒的下半段筒壁处为网孔结构，并且该网孔结构通过空心结构的安装筒与输送管连通，所述连接件包含有滑座以及弹簧，其中机体的底部通过滑座与底板滑动相连，而且所述弹簧安装在滑座中，所述机体和底板之间通过滑座产生相对滑动，并通过弹簧产生回弹缓冲作用，并且所述滑座的分布方向与相邻的机体侧边之间形成倾斜夹角。
作为进一步的，所述收集筒的外边缘处设置有清理杆，所述清理杆的尾端内壁安装有清理条，而清理杆的顶端则通过竖轴与驱动器相连，所述驱动器用于通过竖轴驱动清理杆围绕收集筒转动，所述竖轴则垂直转动贯穿安装在收集筒以及安装筒的中轴线上。
作为进一步的，所述驱动器由电机组成，所述电机设置在安装筒的内部并与所采集气流相隔开。
作为进一步的，所述驱动器包含有涡轮组成，所述涡轮安装在所述竖轴的底端。
作为进一步的，所述清理杆的内壁开设有位于清理条边侧的清理孔，所述清理孔通过清理杆内部的空心结构与吹气机构相连通。
作为进一步的，所述收集筒的内部还设置有同轴线分布的挡灰筒，该挡灰筒用于阻挡空气中夹杂的灰尘并使气流沿着挡灰筒外壁流动，使空气经由挡灰筒顶部的开孔进入到安装筒以及输送管中。
作为进一步的，所述挡灰筒的内壁含有垂直分布且沿着挡灰筒轴线等角度设置凸条，所述凸条用于引导锤击块在转动过程中撞击在所述挡灰筒内壁。
作为进一步的，所述锤击块经由横筒以及横杆水平滑动安装在竖轴上，且横筒以及横杆之间通过两端分别与横筒和横杆固定连接的弹性金属条构成弹性滑动连接结构。
作为进一步的，初始状态的所述锤击块与挡灰筒之间间隔有间隙，其中金属条为双程记忆合金材料，其在低温环境时弯曲形变并使横筒与横杆的初始长度伸长，同时锤击块的外表面为粗糙面设置。
作为进一步的，所述吹气机构包含有阀板以及软质气管，所述阀板固定在横杆的端头处，同时阀板左侧的横筒内部空间输入端为单向气孔，单向输出端则与软质气管的顶端连通，而软质气管的尾端则通过竖轴的内部中空结构与清理杆的空心结构连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.清理杆以及竖轴配合涡轮的结构设计，能够使气流在流动的过程中，通过涡轮来带动竖轴转动，从而通过竖轴上安装的清理杆、以及清理杆内壁安装的清理条对收集筒的外部进气端进行有效清理；
2.挡灰筒的结构设计，能够通过改变气流流动路径的方式，保证气流流动速率同时使气流中夹杂的灰尘颗粒能够通过撞击下落的方式避免灰尘同步进入监测机构中；
进一步的，锤击块以及横杆和横筒的结构设计，能够在竖轴处于转动状态时，带动锤击块同步转动，从而通过横筒与横杆的弹性伸缩实现敲击块在挡灰筒内壁的锤击震动，避免灰尘在挡灰筒表面残留并与后续气流接触；
更进一步的，记忆合金的金属条结构设计，能够利用其自身高弹性以及温度变化时形状也会变化的特点，使低温环境下转动中的锤击块能够贴合在挡灰筒内壁，通过摩擦生热的方式对低温气流进行升温操作，同时利用阀板的使用来产生气流，对收集筒的外部进行进一步的有效清理。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明滑座分布结构示意图；
图3为本发明收集筒整体结构示意图；
图4为本发明第一实施例的收集筒剖面结构示意图；
图5为本发明第二实施例的清理条分布结构示意图；
图6为本发明第二实施例的收集筒剖面结构示意图；
图7为本发明锤击块的俯视分布结构示意图；
图8为本发明横筒分布结构示意图；
图9为本发明清理孔连通结构示意图。
图中：1、机体；2、底板；3、输送管；4、安装筒；5、收集筒；6、滑座；7、弹簧；8、清理杆；9、竖轴；10、清理条；11、涡轮；12、清理孔；13、锤击块；14、横筒；15、横杆；16、凸条；17、阀板；18、金属条；19、软质气管；20、挡灰筒。
具体实施方式
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-图9，本发明提供如下技术方案：
实施例一：包括机体1以及与机体1检测输入端相连的输送管3，其中机体1的底部则通过连接件与底板2相连接，输送管3的顶端则与安装筒4相连接，其中安装筒4用于安装在车体中，并使用于收集气体的收集筒5裸露在车体外部，收集筒5的下半段筒壁处为网孔结构，并且该网孔结构通过空心结构的安装筒4与输送管3连通，连接件包含有滑座6以及弹簧7，其中机体1的底部通过滑座6与底板2滑动相连，而且弹簧7安装在滑座6中，机体1和底板2之间通过滑座6产生相对滑动，并通过弹簧7产生回弹缓冲作用，并且滑座6的分布方向与相邻的机体1侧边之间形成倾斜夹角。从而最大程度减震，满足仪器在走航过程中的平稳运行和仪器安装需求，配置了根据仪器重量分布和尺寸的减震平台，安装简单，减震效果良好，在之前多次的外场走航案例中得到充分验证。四套弹簧7被安装在机体1和底板2之间，弹簧7安装角度有个45°的特殊设计，更好覆盖车辆行驶过程中不同方向外力对仪器可能产生的潜在影响：上下的高频和偶发震动，以及尤其是车辆转弯过程中横向的作用力。
由于在走航过程中，采集机构所面临的空气环境是在持续变化的，而上一段检测环境中空气杂质的残留容易对后续路段的检测结果造成影响，导致走航数据偏差较大，因此为了解决该问题，本实施例中还公开了如下方案，收集筒5的外边缘处设置有清理杆8，清理杆8的尾端内壁安装有清理条10，而清理杆8的顶端则通过竖轴9与驱动器相连，驱动器用于通过竖轴9驱动清理杆8围绕收集筒5转动，竖轴9则垂直转动贯穿安装在收集筒5以及安装筒4的中轴线上，驱动器由电机组成，电机设置在安装筒4的内部并与所采集气流相隔开，或者驱动器包含有涡轮11组成，涡轮11安装在竖轴9的底端，当装置处于运行状态时，机体1中的负压设备会将外界气流经由收集筒5吸至安装筒4以及输送管3中，并进一步进行检测操作，在该过程中，气流直接作用在图4所示的涡轮11上，涡轮11便会相应的转动并通过竖轴9带动清理杆8同步围绕收集筒5的外表面转动，而清理杆8表面的清理条10则会相应的刮擦收集筒5的表面以及网孔处，避免当前路段气体中杂质残留对后续路段走航数据检测的准确度影响。
实施例二：在现有技术中，如若在采集端采用过于密集的滤网，虽然能够保证气流检测结果的准确性，但是会导致进气效率过低，如若采用过于疏散的滤网则会导致外界灰尘过多的进入到采集装置以及检测装置中，因此为了解决该问题，本实施例中公开了如下方案，具体的如图6所示，清理杆8的内壁开设有位于清理条10边侧的清理孔12，清理孔12通过清理杆8内部的空心结构与吹气机构相连通，收集筒5的内部还设置有同轴线分布的挡灰筒20，该挡灰筒20用于阻挡空气中夹杂的灰尘并使气流沿着挡灰筒20外壁流动，使空气经由挡灰筒20顶部的开孔进入到安装筒4以及输送管3中，挡灰筒20的内壁含有垂直分布且沿着挡灰筒20轴线等角度设置凸条16，凸条16用于引导锤击块13在转动过程中撞击在挡灰筒20内壁，锤击块13经由横筒14以及横杆15水平滑动安装在竖轴9上，且横筒14以及横杆15之间通过两端分别与横筒14和横杆15固定连接的弹性金属条18构成弹性滑动连接结构，外界气流会相应的穿过收集筒5上的网孔进入到其内部，由于网孔位于偏下方的位置，因此被带入装置中的灰尘会直接撞击在挡灰筒20的外表面并向下掉落，确保灰尘不会经由输送管3等进入到检测机构中，而在竖轴9处于转动的状态中，会对带动图7所示的横筒14以及横杆15和锤击块13同步的在挡灰筒20中转动，当锤击块13与凸条16接触后，横筒14与横杆15构成的弹性伸缩机构会相应缩短，并在脱离接触后，会使锤击块13快速回弹并敲击在挡灰筒20的内壁上，从而实现清理挡灰筒20外壁灰尘、避免其粘附在挡灰筒20外部的效果。
在检测气流中异味的过程中，如若使气流本身处于较高温度的状态，分子状态更加活跃则会有效提高检测准确性，但是在气温较低的情况时，还需要使用到电加热机构对气流进行加热处理，因此为了解决现有技术中存在的问题，本实施例中还公开了如下方案，初始状态的锤击块13与挡灰筒20之间间隔有间隙，其中金属条18为双程记忆合金材料，其在低温环境时弯曲形变并使横筒14与横杆15的初始长度伸长，同时锤击块13的外表面为粗糙面设置，吹气机构包含有阀板17以及软质气管19，阀板17固定在横杆15的端头处，同时阀板17左侧的横筒14内部空间输入端为单向气孔，单向输出端则与软质气管19的顶端连通，而软质气管19的尾端则通过竖轴9的内部中空结构与清理杆8的空心结构连通，当气温过低时，如图8-9所示的金属条18会相应的触发形变，此时横筒14与横杆15的初始整体长度便会相应的伸长，因此在该情况下竖轴9的转动依然会带动锤击块13同步转动，但是锤击块13的粗糙表面也会相应的处于与挡灰筒20内壁反复摩擦的状态，所以金属材质的挡灰筒20本身会迅速的升温并对较低温度的气体进行加热操作，同时在锤击块13反复移动并压缩拉伸横筒14与横杆15的过程中，阀板17的同步相对移动，会使其左侧的空间气流朝向软质气管19中输送，并且在竖轴9以及清理杆8的内部中空结构输送下，使气流从清理孔12中吹出并作用在收集筒5表面，实现气流式辅助清理的效果，并且清理用的气流来源为过滤后的待检测气流，能够最大程度的降低对检测数据准确性的影响。
有效降低了路面行驶过程中机体震动对检测结构准确性的影响，通过重新设计气体采集机构的方式，能够利用气流在流动过程中产生的驱动力对采集机构中的外围进行有效清理，避免出现检测数据混淆的现象，同时能够在保证气流流通速率的前提下提高气流的洁净度来保证检测准确性，并且能够自动的在低温天气下提高低温气体中的分子活性，保障低温环境下的异味检测准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，包括机体（1）以及与机体（1）检测输入端相连的输送管（3），其中机体（1）的底部则通过连接件与底板（2）相连接，所述输送管（3）的顶端则与安装筒（4）相连接，其中安装筒（4）用于安装在车体中，并使用于收集气体的收集筒（5）裸露在车体外部，收集筒（5）的下半段筒壁处为网孔结构，并且该网孔结构通过空心结构的安装筒（4）与输送管（3）连通，其特征在于：所述连接件包含有滑座（6）以及弹簧（7），其中机体（1）的底部通过滑座（6）与底板（2）滑动相连，而且所述弹簧（7）安装在滑座（6）中，所述机体（1）和底板（2）之间通过滑座（6）产生相对滑动，并通过弹簧（7）产生回弹缓冲作用，并且所述滑座（6）的分布方向与相邻的机体（1）侧边之间形成倾斜夹角。
2.根据权利要求1所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述收集筒（5）的外边缘处设置有清理杆（8），所述清理杆（8）的尾端内壁安装有清理条（10），而清理杆（8）的顶端则通过竖轴（9）与驱动器相连，所述驱动器用于通过竖轴（9）驱动清理杆（8）围绕收集筒（5）转动，所述竖轴（9）则垂直转动贯穿安装在收集筒（5）以及安装筒（4）的中轴线上。
3.根据权利要求2所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述驱动器由电机组成，所述电机设置在安装筒（4）的内部并与所采集气流相隔开。
4.根据权利要求2所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述驱动器包含有涡轮（11）组成，所述涡轮（11）安装在所述竖轴（9）的底端。
5.根据权利要求3或4所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述清理杆（8）的内壁开设有位于清理条（10）边侧的清理孔（12），所述清理孔（12）通过清理杆（8）内部的空心结构与吹气机构相连通。
6.根据权利要求5所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述收集筒（5）的内部还设置有同轴线分布的挡灰筒（20），该挡灰筒（20）用于阻挡空气中夹杂的灰尘并使气流沿着挡灰筒（20）外壁流动，使空气经由挡灰筒（20）顶部的开孔进入到安装筒（4）以及输送管（3）中。
7.根据权利要求6所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述挡灰筒（20）的内壁含有垂直分布且沿着挡灰筒（20）轴线等角度设置凸条（16），所述凸条（16）用于引导锤击块（13）在转动过程中撞击在所述挡灰筒（20）内壁。
8.根据权利要求7所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述锤击块（13）经由横筒（14）以及横杆（15）水平滑动安装在竖轴（9）上，且横筒（14）以及横杆（15）之间通过两端分别与横筒（14）和横杆（15）固定连接的弹性金属条（18）构成弹性滑动连接结构。
9.根据权利要求8所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：初始状态的所述锤击块（13）与挡灰筒（20）之间间隔有间隙，其中金属条（18）为双程记忆合金材料，其在低温环境时弯曲形变并使横筒（14）与横杆（15）的初始长度伸长，同时锤击块（13）的外表面为粗糙面设置。
10.根据权利要求9所述的一种车载式多环境适用的异味快速检测装置，其特征在于：所述吹气机构包含有阀板（17）以及软质气管（19），所述阀板（17）固定在横杆（15）的端头处，同时阀板（17）左侧的横筒（14）内部空间输入端为单向气孔，单向输出端则与软质气管（19）的顶端连通，而软质气管（19）的尾端则通过竖轴（9）的内部中空结构与清理杆（8）的空心结构连通。
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- 2023-10-10 CN CN202311301955.6A patent/CN117054510B/zh active Active
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