CN208283156U - 一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，包括两块半导体制冷器以及位于两块半导体制冷器之间的吸附材料，所述半导体制冷器连接电源，利用珀耳帖效应对吸附材料进行降温，从而对气味进行吸附，然后反接电源对吸附材料进行升温，从而将吸附的高浓度气味进行释放。利用该装置可以将低浓度的气味进行浓缩，然后释放出来让使用者通过嗅觉直接判断气味。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于预浓缩原理的增强嗅觉的装置，属于嗅觉增强技术领域。
背景技术
目前，各类仿生以及专业气体传感器很多，气体传感器的原理为，气体和传感器芯片发生化学或者物理的作用产生可被转化为光、电等物理信号的变化，通过装置对该物理信号的采集来分析气体的种类和浓度。该种类气体传感器须具备三个要素：其一，气体和物理、化学或者生物的传感器发生作用；其二，该种作用能被转换为物理的光电信号；其三，使用特殊装置对该光电信号进行读出、分析。CN201610727740.4公开了一种医用电子鼻气体浓缩系统及方法，其采用珀耳帖制冷系统对吸附剂降温，采用石英加热器对吸附剂升温释放气味，然后通过传感器进行响应，该装置包括两套不同的制冷系统与加热系统，且配备大量传感器。
另外，众所周知，犬类的嗅觉器官很发达，是人类嗅觉的几十乃至千倍。因此犬类灵敏的嗅觉可以用来追踪凶手，排查毒品和爆炸物，地震等自然灾害的寻人和救援，预警等等。但是犬类在该类应用中最大的问题是训练非常的需要时间和技巧。这是因为犬类的大脑并不发达，只有核桃大小，另外和人类交流也不顺畅。如果将人类的大脑和犬类敏锐的嗅觉结合在一起，那将是一个巨大的革新。人们可以不需训练就可以发挥犬类在缉凶，救援之中的作用，而且借助于强大的大脑记忆、思考和分析能力，人们可以比犬类更快、更准。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够增强气体浓度的便携、易用、性价比高的装置，通过人类嗅觉器官直接闻浓度增加后的气体进行气味的辨别。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，该装置包括两块半导体制冷器以及位于两块半导体制冷器之间的吸附材料，所述两块半导体制冷器连接电源，利用珀耳帖效应对吸附材料进行降温，从而对气味进行吸附，然后反接电源对吸附材料进行升温，从而将吸附的高浓度气味进行释放。
其中，所述吸附材料填充于吸附剂容器内部，吸附剂容器具有进气口和出气口。
进一步地，所述吸附剂容器内部设有气路通道，其一端连接进气口，另一端连接出气口，所述气路通道内填充吸附材料，通过设置通道，可以让气体在吸附剂容器内部停留时间增长，从而提高吸附材料对气味的吸附效率。
所述吸附剂容器材质为铝，其相对的两面分别与两块半导体制冷器的标示制冷面接触，并使用散热硅胶涂抹使其紧密结合从而更好地导热。
所述半导体制冷器与电源连接的电路上设有手动阀，通过手动阀的上下连接，控制半导体制冷器正接和反接电源。
所述进气口和出气口均接有气管，气管上设有可调节流量的微型泵，通过微型泵将预吸附的气体以4～6L/min泵入吸附剂容器中进行吸附，然后调节微型泵流量将吸附剂容器中已经吸附气味的气体以0.3～0.5L/min导出即可。
所述两块半导体制冷器背向吸附材料的一面均连接有散热器，散热器自带散热风扇。
所述吸附材料选自活性炭、活性氧化铝、硅胶或者沸石分子筛中的一种或多种的组合，优选活性炭。
本实用新型利用半导体制冷器通过正负极的正反接来实现对吸附材料进行降温和升温，低温时吸附材料吸附气味并进行浓缩，然后再经过高温脱附将高浓度气体释放，从而通过嗅觉就可以辨别高浓度气味，所选散热器为电脑常用的散热器，吸附剂容器也选自电脑水冷散热器。该装置体积小，价格低，效果好，适合日常生活和个人使用。
有益效果：
1、本装置利用半导体制冷器通过正负极的正反接来实现对吸附材料进行降温和升温，无需配备另外的升降温系统，就可实现气味的收集浓缩。
2、本装置进气流量远大于出气流量，能够保证气味的吸附效率，同时满足识别气味的时间和浓度需要。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述优点和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本装置的整体结构示意图和原理图；
图2是本装置吸附剂容器结构图；
图3是本装置半导体制冷器的电路连接图。
具体实施方式
根据下述实施范例，可以更好地理解本实用新型。
如图1和图2所示，该嗅觉增强器包括两块半导体制冷器1(型号为：TEC1-12715，40*40mm)，吸附剂容器2、以及散热器6，所述吸附剂容器2位于两块半导体制冷器1之间，其表面分别与两块半导体制冷器1的标示制冷面接触，吸附剂容器2内部设有气路通道23，气路通道23的一端为进气口21，另一端为出气口22，进气口21接进气管3，出气口22接进气管4，且进气管3装有可调流量的微型泵5，气路通道23内填充有活性炭吸附材料。
图2为半导体制冷器电路正反接装置示意图。将半导体制冷器1标示的制冷面涂抹散热膏后与铝制吸附剂容器2(使用电脑用铝制水冷器制作)紧密贴合，另一面涂抹散热膏和铝散热器6紧密贴合，以便更好地散热。电路连接手动阀7有三个档位：上，中间(空接)，下。正接：把电路连接手动阀7推向上时，电源的正极和半导体制冷器1的正极连接，负极与负极连接，此时和吸附剂容器2紧贴半导体制冷器1的一面为制冷面，使吸附剂降温(室温25℃下，可降至-8℃)，通过进气管3将预吸附的气体以6L/min的流量泵入到吸附剂容器2内，吸附材料在低温下将气味分子进行吸附，5min后，将进气管3和出气管4封闭。空接：手动阀7推到中间位置，电路断开。让半导体制冷器1恢复到室温平衡状态，等待5min。然后手动阀7推向下端反接电路：此时电源正极和半导体制冷器1的负极连接，电源负极与半导体制冷器1的正极极连接，即是所谓的反接，此时和吸附剂容器2贴合的半导体制冷器1的一面则成为制热面，被吸附的气体物质在高温下进行脱附。等待5min使脱附达到平衡，此时将高浓度气味的气体通过出气管4释放出来，从而让使用者通过嗅觉直接判断气味。
本实用新型提供了一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (9)
1.一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，它包括两块半导体制冷器(1)以及位于两块半导体制冷器(1)之间的吸附材料，所述半导体制冷器(1)连接电源，利用珀耳帖效应对吸附材料进行降温，从而对气味进行吸附，然后反接电源对吸附材料进行升温，从而将吸附的高浓度气味进行释放。
2.根据权利要求1所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述吸附材料填充于吸附剂容器(2)内部，吸附剂容器(2)具有进气口(21)和出气口(22)。
3.根据权利要求2所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述吸附剂容器(2)内部设有气路通道(23)，其一端连接进气口(21)，另一端连接出气口(22)，所述气路通道(23)内填充吸附材料。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述吸附剂容器(2)材质为铝，其相对的两面分别与两块半导体制冷器(1)接触。
5.根据权利要求4所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述半导体制冷器(1)与电源连接的电路上设有手动阀(7)。
6.根据权利要求5所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述进气口(21)和出气口(22)均接有气管，气管上设有可调流量的微型泵(5)。
7.根据权利要求6所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述进气口通过微型泵以4～6L/min的气体流量泵入到吸附剂容器中，所述出气口通过微型泵以0.3～0.5L/min的气体流量从吸附剂容器中导出。
8.根据权利要求7所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述两块半导体制冷器背向吸附材料的一面均连接有散热器(6)。
9.根据权利要求8所述的一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器，其特征在于，所述吸附材料选自活性炭、活性氧化铝、硅胶或者沸石分子筛中的一种。
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