CN209858532U - 一种用于垃圾站的混合气体监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于垃圾站的混合气体监测装置，涉及检测设备技术领域，能够准确的对垃圾站产生的混合气体实时监测。该装置包括传感器组件、监测本体和封装监测本体的壳体；壳体包括依次连通的进气口、进气筒、排气筒和排气口，进气筒和排气筒可拆卸连接形成监测腔室，监测腔室的内径大于进气口的口径及排气口的口径；监测本体包括颗粒过滤罩、吸气泵、分流部、带状加热器、排气泵、处理器和用于在气体浓度超标时警报的报警器；传感器组件包括多个位于监测腔室内的气体传感器以及用于可拆卸安装气体传感器的多端口底座，处理器的一端与多端口底座连接，处理器的另一端分别与吸气泵、带状加热器、排气泵和报警器连接。

Description

一种用于垃圾站的混合气体监测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种用于垃圾站的混合气体监测装置。

背景技术

随着城市化进程加快，城市的居住密度程度越来越高，一个小型城市每天所产生的生活垃圾都是以千顿级来计算。这些生活垃圾在转运处理的过程中会产生多种恶臭气体，例如像硫化氢H₂S、氨气NH₃、甲硫醇CH₃SH、有机挥发物VOCS等有害气体，也有像甲烷CH₄、一氧化碳CO等易燃气体，这些气体不仅会污染大气环境，而且会对垃圾处理工作人员和垃圾站周边居民的身体健康带来严重的负面影响，因此，针对垃圾所产生的有害气体进行连续检测监控是很有必要的，进而为下一步处理有害气体提供可靠的科学数据依据。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于垃圾站的混合气体监测装置，能够准确的对垃圾站产生的混合气体实时监测。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于垃圾站的混合气体监测装置，包括传感器组件、监测本体和封装所述监测本体的壳体；

所述壳体包括依次连通的进气口、进气筒、排气筒和排气口，所述进气筒和所述排气筒可拆卸连接形成监测腔室，所述监测腔室的内径大于所述进气口的口径及所述排气口的口径；

所述监测本体包括颗粒过滤罩、吸气泵、分流部、带状加热器、排气泵、处理器和用于在气体浓度超标时警报的报警器，所述颗粒过滤罩与所述进气口的外壳体可拆卸连接，所述吸气泵设在所述进气口中，所述分流部设在所述进气口与所述监测腔室之间，所述带状加热器分布于所述进气口、所述监测腔室和所述排气口的内壁，所述排气泵设在所述排气口中；

所述传感器组件包括多个位于所述监测腔室内的气体传感器以及用于可拆卸安装所述气体传感器的多端口底座，所述处理器的一端与所述多端口底座连接，所述处理器的另一端分别与所述吸气泵、所述带状加热器、所述排气泵和所述报警器连接。

优选地，所述监测本体还包括设在所述分流部与所述气体传感器之间的均流部，以及设在所述分流部与所述均流部之间的缓流部；

所述均流部具有多个均流通道，所述均流通道设置为板状结构，多个所述均流通道之间均匀间隔设置；

所述缓流部具有多个缓流通道，所述缓流通道设置为蜿蜒状结构，多个所述缓流通道之间均匀间隔设置；

所述分流部由多个蜂窝状管道构成，且所述蜂窝状管道的截面面积朝向远离所述进气口的方向逐渐增加。

较佳地，所述进气筒靠近所述进气口的一端为进气空间，所述进气空间设置为顶点靠近所述进气口的缩口形，所述分流部设置在所述进气空间的内部，所述分流部设置为缩口形，所述分流部的侧壁和所述进气筒贴合。

可选地，所述壳体内附有保温膜，所述壳体外附有防水膜。

进一步地，还包括分别与所述处理器连接的测风仪、温湿度感测器、视频云台以及用于显示采集信息的显示屏，还包括用于装配所述壳体的可拆卸式封装壳，所述测风仪、温湿度感测器和所述视频云台固定在所述可拆卸式封装壳上，所述显示屏嵌设在所述可拆卸式封装壳表面，所述显示屏的上端固定安装有卡扣，所述显示屏的下端固定连接有连接轴承。

优选地，所述带状加热器为恒温加热带，所述恒温加热带依次沿所述进气口、所述监测腔室和所述排气口的内壁均匀缠绕。

较佳地，所述进气筒和所述排气筒采用螺纹连接，且所述进气筒和所述排气筒的内壁设置有用于卡接所述恒温加热带的可拆卸卡口。

优选地，所述报警器包括报警电路和扬声器，所述报警电路的电路结构包括：语音报警芯片U1，所述语音报警芯片U1的电源正端分别与电容C1 的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极相连，所述电容C1的另一端分别与电阻R1的另一端、三极管Q1的集电极、语音芯片U1 的信号输入端相连，所述电阻R2的另一端分别与三极管Q1的基极、电阻R3 的一端相连，所述三极管Q1的发射极与语音报警芯片U1的接地端相连后接地，所述电阻R3的另一端串接电容C2后与处理器的输出端相连，所述二极管D1的正极串接二极管D2后与供电电源的输出端相连；所述语音报警芯片 U1的输出正端与扬声器的电源正端相连，所述语音报警芯片U1的输出负端与扬声器的电源负端相连。

示例性地，所述气体传感器包括VOC传感器、SF6传感器、CO传感器、 CO₂传感器、NO₂传感器、H₂S传感器、NH₃传感器、CH₃SH传感器、CH₄传感器中的一种或多种。

优选地，还包括分别与所述处理器连接的GPS模块和信号收发器，以及包括与所述信号收发器远程联网的管理平台，所述管理平台用于实时接收信号收发器转发的采集信息。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于垃圾站的混合气体监测装置有以下有益效果：

本实用新型提供的用于垃圾站的混合气体监测装置中，采用进气筒与排气筒可拆卸设计的目的是为了方便传感器组件在监测腔室内的装配，由于传感器组件采用多端口底座与气体传感器组装的形式，因此用户可根据检测需求搭配任意功能的气体传感器一一对应的安装在端口上，实现对混合气体的检测功能，如若在使用过程中还有其他气体检测的需求，只需拆卸进气筒与排气筒，并在多端口底座上预留的端口中安装好对应功能的气体传感器即可，整个拆卸及安装的过程方便快捷。

另外，通过将颗粒过滤罩安装在进气口位置处，能够过滤掉气体中存在的固体杂质，保证了待检测气体的纯度，而在进气口设置吸气泵、出气口设置排气泵是为了加快待测气体的流通，确保有足够量的待测气体能够被传感器充分检测，提高了气体检测结果的可参考性，分流部的设置是为了使监测腔室内的气体分布均匀性，通过将带状加热器分布设置在进气口、监测腔室和排气口的内壁，不仅可以去除待测气体中的水分，而且能够使不同来源的混合气体趋于恒温，保证了混合气体检测结果的准确性。而且，通过处理器和报警器的设置可以将检测到的多种气体浓度数据与对应预设的阈值做比较，并在超出阈值时及时警报，提醒工作人员针对现场环境中的超标气体做进一步的防护或处理，保证现场的空气处于无害、环保的状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中用于垃圾站的混合气体监测装置的壳体结构的一种状态示意图；

图2为本实用新型实施例中用于垃圾站的混合气体监测装置的壳体结构的另一种状态示意图；

图3为本实用新型实施例中用于垃圾站的混合气体监测装置的可拆卸式封装壳的结构的示意图；

图4为本实用新型实施例中用于垃圾站的混合气体监测装置中电子器件连接的结构框图；

图5为本实用新型实施例中报警器的电路图。

附图标记：

11-进气口， 12-进气筒；

13-排气筒， 14-排气口；

21-颗粒过滤罩， 22-吸气泵；

23-分流部， 24-缓流部；

25-均流部， 26-监测腔室；

27-排气泵， 31-气体传感器；

32-多端口底座， 41-显示屏；

42-连接轴承； 43-卡扣。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实施例提供的一种用于垃圾站的混合气体监测装置，包括传感器组件、监测本体和封装监测本体的壳体；壳体包括依次连通的进气口11、进气筒12、排气筒13和排气口14，进气筒12和排气筒12可拆卸连接形成监测腔室26，监测腔室26的内径大于进气口11的口径及排气口14的口径；监测本体包括颗粒过滤罩21、吸气泵22、分流部23、带状加热器(附图未示出)、排气泵27、处理器和用于在气体浓度超标时警报的报警器，颗粒过滤罩21与进气口11的外壳体可拆卸连接，吸气泵22设在进气口11中，分流部23设在进气口11与监测腔室26之间，带状加热器分布于进气口11、监测腔室26和排气口14的内壁，排气泵27设在排气口14中；传感器组件包括多个位于监测腔室26内的气体传感器31以及用于可拆卸安装气体传感器31的多端口底座32，处理器的一端与多端口底座32连接，处理器的另一端分别与吸气泵22、带状加热器、排气泵27和报警器连接。

本实施例提供的用于垃圾站的混合气体监测装置中，采用进气筒12与排气筒13可拆卸设计的目的是为了方便传感器组件在监测腔室26内的装配，由于传感器组件采用多端口底座32与气体传感器31组装的形式，因此用户可根据检测需求搭配任意功能的气体传感器31一一对应的安装在端口上，实现对混合气体的检测功能，如若在使用过程中还有其他气体检测的需求，只需拆卸进气筒12与排气筒13，并在多端口底座32上预留的端口中安装好对应功能的气体传感器31即可，整个拆卸及安装的过程方便快捷。

另外，通过将颗粒过滤罩21安装在进气口11位置处，能够过滤掉气体中存在的固体杂质，保证了待检测气体的纯度，而在进气口11设置吸气泵 22、出气口设置排气泵27是为了加快待测气体的流通，确保有足够量的待测气体能够被传感器充分检测，提高了气体检测结果的可参考性，分流部23 的设置是为了使监测腔室26内的气体分布均匀性，通过将带状加热器分布设置在进气口11、监测腔室26和排气口14的内壁，不仅可以去除待测气体中的水分，而且能够使不同来源的混合气体趋于恒温，保证了混合气体检测结果的准确性。而且，通过处理器和报警器的设置可以将检测到的多种气体浓度数据与对应预设的阈值做比较，并在超出阈值时及时警报，提醒工作人员针对现场环境中的超标气体做进一步的防护或处理，保证现场的空气处于无害、环保的状态。

为了使监测腔室26内的待测气体分布的更均匀，请参阅图1，上述实施例中的监测本体还包括设在分流部23与气体传感器31之间的均流部25，以及设在分流部23与均流部25之间的缓流部24；均流部25具有多个均流通道，均流通道设置为板状结构，多个均流通道之间均匀间隔设置；缓流部24具有多个缓流通道，缓流通道设置为蜿蜒状结构，多个缓流通道之间均匀间隔设置；分流部23由多个蜂窝状管道构成，且蜂窝状管道的截面面积朝向远离进气口11的方向逐渐增加。

具体实施时，吸气泵22将现场的气体经进气口11吹入到壳体内部，然后气体通过分流部23之后沿着预定的方向流动，接着利用缓流部24使气体流入平稳，再经均流部25使处在监测腔室26内的气体分布均匀，然后再利用气体传感器31对气体进行检测，可以消除气体流速不均匀对检测结果造成的不利影响，提高检测的精度，而通过吸气泵22和排气泵27，可以扩大待测气体的来源范围，使得气体检测结果更具参考性。

请继续参阅图1，上述实施例中进气筒12靠近进气口11的一端为进气空间，进气空间设置为顶点靠近进气口11的缩口形，分流部23设置在进气空间的内部，分流部23设置为缩口形，分流部23的侧壁和进气筒12贴合。

具体实施时，进气空间设置为缩口形，可以利用较高功率的吸气泵22 抽取较大范围内的气体，此时气体在经过进气口11的时候，流速较大，而气体在经过缩口形进气空间的时候，随着进气空间的横截面积逐渐增加，使得流经气体的流速逐渐降低，进而保证了进入监测腔室26的气体处于较低的流速，以使待检气体能够与气体传感器31充分接触。

较佳地，上述实施例中的壳体内附有保温膜(附图未示出)，壳体外附有防水膜(附图未示出)，保温膜分为两部分，一部分贴附于进气口11及进气筒12的内壁，另一部分贴附于排气筒13及排气口14的内壁，两部分保温膜在进气筒12与排气筒13组合时呈密闭状态，能够对壳体内的气体均衡保温；同理，防水膜也分为两部分，一部分贴附于进气口11及进气筒12的外壁，另一部分贴附于排气筒13及排气口14的外壁，两部分防水膜在进气筒12与排气筒13组合时呈密闭状态，能够对壳体外的蒸汽起到防水作用。

为了进一步拓展该装置的应用功能，请参阅图3和图4，上述实施例中还包括分别与处理器连接的测风仪(附图未示出)、温湿度感测器(附图未示出)、视频云台(附图未示出)以及用于显示采集信息的显示屏41，以及包括用于装配壳体的可拆卸式封装壳，测风仪、温湿度感测器和视频云台固定在可拆卸式封装壳上，显示屏41嵌设在可拆卸式封装壳表面，显示屏41的上端固定安装有卡扣43，显示屏41的下端固定连接有连接轴承42。其中，测风仪用于采集现场的风速风向数据，温湿度感测器用于采集现场的温湿度数据，视频云台用于采集现场的视频数据以作监控探头使用，通过处理器的设置能够实时将风速风向数据、温湿度数据和各气体传感器31采集到的气体浓度数据通过显示屏41展示给现场工作人员，并在气体浓度超标时通过显示屏41给予显示提醒；另外，显示屏41的大小可根据可拆卸式封装壳的安装面适应性选取，优选为与可拆卸式封装壳的嵌入面大小匹配的显示屏41，这样在解除卡扣43后显示屏41可利用轴承缓慢放倒，相当于可拆卸式封装壳的一端面被打开，此时利用打开的端面实施对壳体的取放操作，进而实现气体传感器31与多端口底座32的安装与拆卸。

优选地，上述实施例中的带状加热器为恒温加热带，恒温加热带依次沿进气口11、监测腔室26和排气口14的内壁均匀缠绕。请参阅图2，进气筒 12和排气筒13采用螺纹连接，且进气筒12和排气筒13的内壁设置有用于卡接恒温加热带的可拆卸卡口。

具体实施时，选择恒温加热带在壳体内壁均匀布置的目的是为了保证待测气体在进入壳体后能够始终处于恒温状态，而选择缠绕的方式是为了给进气筒12与排气筒13拆卸后预留足够的分离空间，当进气筒12与排气筒13 分离后，会使卡接在可拆卸卡口的恒温加热带脱落，并随着进气筒12与排气筒13分离距离的增大而逐渐拉直，优选地，可拆卸卡口上贴附有磁条，恒温加热带上绑定有磁性物质，且恒温加热带采用预螺旋式恒温加热带，这样在进气筒12和排气筒13组装完成后，可自动实现恒温加热带的对位卡接。另外，进气口11和进气筒12为一体成型结构，排气筒13和排气口14为一体成型结构，均流部25处于进气筒12部分的成型结构中，传感器组件处于排气筒13部分的成型结构中，螺纹连接处位于均流部25和传感器组件之间。

具体地，请参阅图5，上述实施例中的报警器包括报警电路和扬声器，报警电路的电路结构包括：语音报警芯片U1，语音报警芯片U1的电源正端分别与电容C1的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极相连，电容C1的另一端分别与电阻R1的另一端、三极管Q1的集电极、语音芯片U1的信号输入端相连，电阻R2的另一端分别与三极管Q1的基极、电阻R3的一端相连，三极管Q1的发射极与语音报警芯片U1的接地端相连后接地，电阻R3的另一端串接电容C2后与处理器的输出端相连，二极管D1 的正极串接二极管D2后与供电电源的输出端相连；语音报警芯片U1的输出正端与扬声器的电源正端相连，语音报警芯片U1的输出负端与扬声器的电源负端相连。示例性地，音报警芯片U1的型号为TH040，三极管Q1为NPN 型三极管。

可选地，上述实施例中的气体传感器31包括VOC传感器、SF6传感器、CO传感器、CO₂传感器、NO₂传感器、H₂S传感器、NH₃传感器、CH₃SH传感器、CH₄传感器中的一种或多种。上述气体传感器31均为本领域现有的器件，本实施对此不做赘述。

优选地，请参阅图4，上述实施例还包括分别与处理器连接的GPS模块和信号收发器，以及包括与信号收发器远程联网的管理平台，管理平台用于实时接收信号收发器转发的采集信息。并且，管理平台能够对视频云台进行远程遥控，实时获取现场画面。

需要强调的是，本实用新型实施例只是对上述处理器与其他硬件的连接关系进行了改进，而不涉及对处理器中内置程序的改进，示例性地，上述处理器为C8051F系列单片机。

在上述实施方式的描述中，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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，包括传感器组件、监测本体和封装所述监测本体的壳体；

所述壳体包括依次连通的进气口、进气筒、排气筒和排气口，所述进气筒和所述排气筒可拆卸连接形成监测腔室，所述监测腔室的内径大于所述进气口的口径及所述排气口的口径；

所述监测本体包括颗粒过滤罩、吸气泵、分流部、带状加热器、排气泵、处理器和用于在气体浓度超标时警报的报警器，所述颗粒过滤罩与所述进气口的外壳体可拆卸连接，所述吸气泵设在所述进气口中，所述分流部设在所述进气口与所述监测腔室之间，所述带状加热器分布于所述进气口、所述监测腔室和所述排气口的内壁，所述排气泵设在所述排气口中；

所述传感器组件包括多个位于所述监测腔室内的气体传感器以及用于可拆卸安装所述气体传感器的多端口底座，所述处理器的一端与所述多端口底座连接，所述处理器的另一端分别与所述吸气泵、所述带状加热器、所述排气泵和所述报警器连接。

2.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述监测本体还包括设在所述分流部与所述气体传感器之间的均流部，以及设在所述分流部与所述均流部之间的缓流部；

所述均流部具有多个均流通道，所述均流通道设置为板状结构，多个所述均流通道之间均匀间隔设置；

所述缓流部具有多个缓流通道，所述缓流通道设置为蜿蜒状结构，多个所述缓流通道之间均匀间隔设置；

所述分流部由多个蜂窝状管道构成，且所述蜂窝状管道的截面面积朝向远离所述进气口的方向逐渐增加。

3.根据权利要求2所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述进气筒靠近所述进气口的一端为进气空间，所述进气空间设置为顶点靠近所述进气口的缩口形，所述分流部设置在所述进气空间的内部，所述分流部设置为缩口形，所述分流部的侧壁和所述进气筒贴合。

4.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述壳体内附有保温膜，所述壳体外附有防水膜。

5.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，还包括分别与所述处理器连接的测风仪、温湿度感测器、视频云台以及用于显示采集信息的显示屏，以及包括用于装配所述壳体的可拆卸式封装壳，所述测风仪、所述温湿度感测器和所述视频云台固定在所述可拆卸式封装壳上，所述显示屏嵌设在所述可拆卸式封装壳表面，所述显示屏的上端固定安装有卡扣，所述显示屏的下端固定连接有连接轴承。

6.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述带状加热器为恒温加热带，所述恒温加热带依次沿所述进气口、所述监测腔室和所述排气口的内壁均匀缠绕。

7.根据权利要求6所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述进气筒和所述排气筒采用螺纹连接，且所述进气筒和所述排气筒的内壁设置有用于卡接所述恒温加热带的可拆卸卡口。

8.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述报警器包括报警电路和扬声器，所述报警电路的电路结构包括：语音报警芯片U1，所述语音报警芯片U1的电源正端分别与电容C1的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极相连，所述电容C1的另一端分别与电阻R1的另一端、三极管Q1的集电极、语音芯片U1的信号输入端相连，所述电阻R2的另一端分别与三极管Q1的基极、电阻R3的一端相连，所述三极管Q1的发射极与语音报警芯片U1的接地端相连后接地，所述电阻R3的另一端串接电容C2后与处理器的输出端相连，所述二极管D1的正极串接二极管D2后与供电电源的输出端相连；所述语音报警芯片U1的输出正端与扬声器的电源正端相连，所述语音报警芯片U1的输出负端与扬声器的电源负端相连。

9.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，所述气体传感器包括VOC传感器、SF6传感器、CO传感器、CO₂传感器、NO₂传感器、H₂S传感器、NH₃传感器、CH₃SH传感器、CH₄传感器中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的用于垃圾站的混合气体监测装置，其特征在于，还包括分别与所述处理器连接的GPS模块和信号收发器，以及包括与所述信号收发器远程联网的管理平台，所述管理平台用于实时接收信号收发器转发的采集信息。