CN210720311U - 一种大气污染检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大气污染检测系统，包括前端测量探头安装杆、风压联动调节装置、内涵道、滤网前探测器、滤网后探测器、前端探测器、艇体外壳、尾翼、吊篮，设备本身为了探测需要设置了进气涵道，依靠涵道内的特殊结构，该设备能够模拟探测大气污染物在建族群内的停留情况，也可以模拟探测大气污染物经过滤网阻隔过滤后残留的情况，以上两种情况都可以在同一地点同一时间实现测量，该设备可以回收利用，在中小型风力气象条件下可实现逆风悬停，低空区域探测高度可任意调节。

Description

一种大气污染检测系统

技术领域

本实用新型涉及大气监测装置中的探空监测设备领域，尤指一种大气污染检测系统。

背景技术

大气的污染检测主要由以下几种设备实现，一种是地面监控平台，车载或固定的大气监测站，中低空的中低空探空气球检测，中高空的机载、卫星或高空气球探测平台。

众多探测手段中探空气球的成本和附属设备要求是最低的，探测精度也较高，但探空气球普遍存在一个难以回收和难以定位的问题。

探空气球大多数都是一次性使用，回收的对象大多数都是探空气球所携带的探测设备，对于气球本身现有技术并未考虑对其进行回收，不回收的原因来自于几个方面，第一个探空气球本身价格低廉；第二，探空气球只具有向上飞的动力（依靠氦气飞行），而不具有下降的动力，若是采用地面绳索牵引则会很大程度的限制探空气球的使用，高压线和跨空设备都将影响探空气球的使用；第四，探空气球不具有任意高度悬浮功能。

种种因素导致探空气球在实际使用中效果并不理想，想要测量不同情况量下的大气污染状态还要选择不同的地点，不同的气象情况来进行探测。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种大气污染检测系统，该系统自身配备了调重系统，依靠自身的氦气囊和空气囊可以实现设备本身的悬空，升降，设备本身为了探测需要设置了进气涵道，依靠涵道内的特殊结构，该设备能够模拟探测大气污染物在建族群内的停留情况，也可以模拟探测大气污染物经过滤网阻隔过滤后残留的情况，以上两种情况都可以在同一地点同一时间实现测量，该设备可以回收利用，在中小型风力气象条件下可实现逆风悬停，低空区域探测高度可任意调节。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术实现，一种大气污染检测系统，包括前端测量探头安装杆、风压联动调节装置、内涵道、滤网前探测器、滤网后探测器、前端探测器、艇体外壳、尾翼、吊篮，其中艇体外壳由塑料或蒙皮包覆铝合金支架制成，艇体外壳前端为半球形，艇体外壳中部为圆柱形，艇体外壳尾部为流线型结构，艇体外壳尾部外侧安装有四个位于同一竖直面上均分环绕飞艇中心线分部的尾翼，艇体外壳半球形顶部中心位置出向内凹陷，形成一个锥形凸台结构的集气凹陷，集气凹陷底部设置有内涵道进气口，内涵道排气口设置在飞艇尾部中间并延伸出艇体外壳，内涵道排气口或设置在艇体外壳尾部顶部或底部并延伸出艇体外壳，内涵道为横截面构型为圆形的中空管道，以内涵道为分割线，内涵道上部设置有氦气囊，内涵道下部设置有由铝合金支架支撑的具有承压功能的浮空囊，浮空囊由柔性气囊和铝合金支架构成，浮空囊底部设置有两个带单向阀门的出气管道，其中带有向浮空囊内开启功能的单向阀的管道与进气泵连通，进气泵通过导线连接一号进气泵控制开关和气泵电源，带有向浮空囊外开启功能的单向阀的管道与排气泵连通，排气泵通过导线连接二号进气泵控制开关和气泵电源，进气泵、排气泵、一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关、气泵电源均设置于艇体外壳中间区域底部设置的吊篮内，吊篮底部设置有风压联动调节装置所用的驱动电源挂架，风压联动调节装置由驱动装置、承压联动装置和导线组成，承压联动装置安装于内涵道中部，在承压联动装置靠近前端的一侧内涵道内设置有滤网前探测器，在承压联动装置靠近尾端的一侧内涵道内设置有滤网后探测器，艇体外壳前端顶部设置有与艇体外壳中心线相平行的前端测量探头安装杆，前端测量探头安装杆安装有前端探测器。

作为本实用新型的进一步改进，所述一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关均为人工控制开关，为带控制长线的开关，不直接采用绳索控制飞艇的原因在于，拉动开关需要的绳索质量要低于拉动并稳定飞艇的绳索质量，二者不可视为一谈，并且一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关可以采用无线电控制开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述前端探测器、滤网前探测器、滤网后探测器均为同一种探测器组合，仅安装位置不同，统称大气探测器。

作为本实用新型的进一步改进，所述大气探测器由空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器、蓝牙、单片机、传感电源组成，空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器通过导线或电路与带蓝牙功能的单片机连接，带蓝牙功能的单片机与地面终端通过蓝牙连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述承压联动装置由滤网挂钩、隔层、联动变流装置、驱动装置组成，内涵道中部位于同一个竖切面上的下半部分内涵道内壁上设置有三至六个均匀分布的滤网挂钩，滤网下半部分设置与滤网挂钩相匹配的挂钩孔，内涵道中部设置有能够开启并连通艇体外壳的安装窗，内涵道中部管道顶部设置有同时贯通内涵道内外表面的联动变流装置，联动变流装置位于内涵道外部的部分由隔层保护，联动变流装置通过导线与驱动装置对应结构、驱动电源组成闭合回路。

作为本实用新型的进一步改进，所述联动变流装置由滑动变阻器、牵引绳、牵引孔、滑轨、滑槽、滑动块、挂接弧组成，其中滑动变阻器通过导线与驱动电源和驱动装置组成闭合回路，滑轨正上方的内涵道管壁上设置有牵引孔，滑动变阻器上所设滑块通过牵引绳与滑动块顶部连接，滑动块通过滑轨上所设滑槽与两条相互对称的滑轨套接，滑轨安装于内涵道中间顶部内表面，滑动块底部设置有弧形挂接弧，挂接弧相对于滑动块底表面垂直设置，挂接弧面向内涵道底部的一面设置有滤网挂钩，滤网顶部设置有匹配滤网挂钩的挂钩孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述滑动变阻器由绝缘支架、绝缘环、电阻丝筒体、电阻丝、滑杆、滑块、拉伸弹簧、下接线柱、上接线柱、铜环组成，电阻丝筒体为中空圆柱形绝缘耐高温筒体，电阻丝筒体左端不设置电阻丝，该区域为绝缘环，电阻丝筒体右端包覆有铜环，在绝缘环和铜环之间绕接有电阻丝，电阻丝筒体两端分别设置有对称的绝缘支架，电阻丝筒体正下方设置有由两个绝缘支架共同承载的由导电金属制成的滑杆，滑杆两端延伸出绝缘支架，滑杆位于铜环的一端设置有下接线柱，铜环靠近绝缘支架的一端设置有上接线柱，下接线柱连接驱动电源其中一个电极，上接线柱通过导线连接驱动装置后连接驱动电源另一个电极，滑杆上安装有滑块，滑块为矩形导电金属块，滑块通过导电滑片与电阻丝筒体外表面滑动连接，滑块靠近绝缘环的一端通过拉伸弹簧与绝缘环相连接的绝缘支架连接，滑块底部设置有牵引块，牵引块通过牵引绳与滑动块顶部连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动装置由推进器支架、推进螺旋桨组成，推进器支架安装于艇体外壳顶部中间区域，推进螺旋桨安装于推进器支架上，推进螺旋桨由电机和螺旋桨组成，螺旋桨安装在电机上，电机安装在推进器支架上。

作为本实用新型的进一步改进，所述艇体外壳两侧设置有对称的侧翼，侧翼构型为前掠翼或后掠翼。

工作原理：浮空囊开启进气泵的时候，浮空囊内空气质量增大，飞艇开始下降，浮空囊开启排气泵的时候，浮空囊内空气质量减少，飞艇开始上升，氦气囊质量不变，该结构类似于鱼鳔。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、该系统自身配备了调重系统，依靠自身的氦气囊和空气囊可以实现设备本身的悬空，升降，设备本身为了探测需要设置了进气涵道，依靠涵道内的特殊结构，该设备能够模拟探测大气污染物在建族群内的停留情况，也可以模拟探测大气污染物经过滤网阻隔过滤后残留的情况，以上两种情况都可以在同一地点同一时间实现测量，该设备可以回收利用，在中小型风力气象条件下可实现逆风悬停，探测高度可任意调节。

附图说明

图1是一种大气污染检测系统结构示意图；

图2是一种大气污染检测系统所设联动变流装置结构示意图；

图3是一种大气污染检测系统所设滑动变阻器安装示意图；

图4是一种大气污染检测系统所设大气探测器结构示意图；

图中1-前端测量探头安装杆；2-推进螺旋桨；3-联动变流装置；4-内涵道；5-推进器支架；6-氮气囊；7-艇体外壳；8-尾翼；9-浮空囊；10-进气泵；11-气泵电源；12-驱动电源挂架；13-排气泵；14-吊篮；15-集气凹陷；16-开关绳；17-内涵道进气口；18-滤网前探测器；19-滑动变阻器；20-滑动块；21-滑轨；22-隔层；23-内涵道排气口；24-滤网；25-滤网后探测器；26-滤网挂钩；27-牵引绳；28-绝缘支架；29-绝缘环；30-电阻丝；31-上接线柱；32-驱动电源；33-铜环；34-下接线柱；35-牵引块；36-滑槽；37-牵引孔；38-滑片；39-滑杆；40-拉伸弹簧；41-空气质量传感器；42-温度传感器；43-湿度传感器；44-传感器支座；45-单片机；46-蓝牙；47-地面终端。

具体实施方式

实施例1

如图1至图4所示一种大气污染检测系统，包括前端测量探头安装杆1、风压联动调节装置、内涵道4、滤网前探测器18、滤网后探测器25、前端探测器、艇体外壳7、尾翼8、吊篮14，其中艇体外壳7由塑料或蒙皮包覆铝合金支架制成，艇体外壳7前端为半球形，艇体外壳7中部为圆柱形，艇体外壳7尾部为流线型结构，艇体外壳7尾部外侧安装有四个位于同一竖直面上均分环绕飞艇中心线分部的尾翼8，艇体外壳7半球形顶部中心位置出向内凹陷，形成一个锥形凸台结构的集气凹陷15，集气凹陷15底部设置有内涵道进气口17，内涵道排气口23设置在飞艇尾部中间并延伸出艇体外壳7，内涵道排气口23或设置在艇体外壳7尾部顶部或底部并延伸出艇体外壳7，内涵道4为横截面构型为圆形的中空管道，以内涵道4为分割线，内涵道4上部设置有氦气囊6，内涵道4下部设置有由铝合金支架支撑的具有承压功能的浮空囊9，浮空囊9由柔性气囊和铝合金支架构成，浮空囊9底部设置有两个带单向阀门的出气管道，其中带有向浮空囊9内开启功能的单向阀的管道与进气泵10连通，进气泵10通过导线连接一号进气泵控制开关和气泵电源11，带有向浮空囊9外开启功能的单向阀的管道与排气泵13连通，排气泵13通过导线连接二号进气泵控制开关和气泵电源11，进气泵10、排气泵13、一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关、气泵电源11均设置于艇体外壳7中间区域底部设置的吊篮14内，吊篮14底部设置有风压联动调节装置所用的驱动电源挂架12，风压联动调节装置由驱动装置、承压联动装置和导线组成，承压联动装置安装于内涵道4中部，在承压联动装置靠近前端的一侧内涵道4内设置有滤网前探测器18，在承压联动装置靠近尾端的一侧内涵道4内设置有滤网后探测器25，艇体外壳7前端顶部设置有与艇体外壳7中心线相平行的前端测量探头安装杆1，前端测量探头安装杆1安装有前端探测器，所述一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关均为人工控制开关，为带控制长线的开关，不直接采用绳索控制飞艇的原因在于，拉动开关需要的绳索质量要低于拉动并稳定飞艇的绳索质量，二者不可视为一谈，并且一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关可以采用无线电控制开关，所述前端探测器、滤网前探测器18、滤网后探测器25均为同一种探测器组合，仅安装位置不同，统称大气探测器，所述大气探测器由空气质量传感器41、温度传感器42、湿度传感器43、蓝牙46、单片机45、传感电源组成，空气质量传感器41、温度传感器42、湿度传感器43通过导线或电路与带蓝牙46功能的单片机45连接，带蓝牙46功能的单片机45与地面终端47通过蓝牙46连接，所述承压联动装置由滤网挂钩26、隔层22、联动变流装置3、驱动装置组成，内涵道4中部位于同一个竖切面上的下半部分内涵道内壁上设置有三至六个均匀分布的滤网挂钩26，滤网24下半部分设置与滤网挂钩26相匹配的挂钩孔，内涵道4中部设置有能够开启并连通艇体外壳7的安装窗，内涵道4中部管道顶部设置有同时贯通内涵道4内外表面的联动变流装置3，联动变流装置3位于内涵道4外部的部分由隔层22保护，联动变流装置3通过导线与驱动装置对应结构、驱动电源32组成闭合回路，所述联动变流装置3由滑动变阻器19、牵引绳27、牵引孔37、滑轨21、滑槽36、滑动块20、挂接弧组成，其中滑动变阻器19通过导线与驱动电源32和驱动装置组成闭合回路，滑轨21正上方的内涵道4管壁上设置有牵引孔37，滑动变阻器19上所设滑块通过牵引绳27与滑动块20顶部连接，滑动块20通过滑轨21上所设滑槽36与两条相互对称的滑轨21套接，滑轨21安装于内涵道4中间顶部内表面，滑动块20底部设置有弧形挂接弧，挂接弧相对于滑动块20底表面垂直设置，挂接弧面向内涵道4底部的一面设置有滤网挂钩26，滤网24顶部设置有匹配滤网挂钩26的挂钩孔，所述滑动变阻器19由绝缘支架28、绝缘环29、电阻丝筒体、电阻丝30、滑杆39、滑块、拉伸弹簧40、下接线柱34、上接线柱31、铜环33组成，电阻丝筒体为中空圆柱形绝缘耐高温筒体，电阻丝筒体左端不设置电阻丝30，该区域为绝缘环29，电阻丝筒体右端包覆有铜环33，在绝缘环29和铜环33之间绕接有电阻丝30，电阻丝筒体两端分别设置有对称的绝缘支架28，电阻丝筒体正下方设置有由两个绝缘支架28共同承载的由导电金属制成的滑杆39，滑杆39两端延伸出绝缘支架28，滑杆39位于铜环33的一端设置有下接线柱34，铜环33靠近绝缘支架28的一端设置有上接线柱31，下接线柱34连接驱动电源32其中一个电极，上接线柱31通过导线连接驱动装置后连接驱动电源32另一个电极，滑杆39上安装有滑块，滑块为矩形导电金属块，滑块通过导电滑片38与电阻丝筒体外表面滑动连接，滑块靠近绝缘环29的一端通过拉伸弹簧40与绝缘环29相连接的绝缘支架28连接，滑块底部设置有牵引块35，牵引块35通过牵引绳27与滑动块20顶部连接，所述驱动装置由推进器支架5、推进螺旋桨2组成，推进器支架5安装于艇体外壳7顶部中间区域，推进螺旋桨2安装于推进器支架5上，推进螺旋桨2由电机和螺旋桨组成，螺旋桨安装在电机上，电机安装在推进器支架5上，所述艇体外壳7两侧设置有对称的侧翼，侧翼构型为前掠翼或后掠翼。

Claims (8)

1.一种大气污染检测系统，包括前端测量探头安装杆（1）、风压联动调节装置、内涵道（4）、滤网前探测器（18）、滤网后探测器（25）、前端探测器、艇体外壳（7）、尾翼（8）、吊篮（14），其特征在于：艇体外壳（7）由塑料或蒙皮包覆铝合金支架制成，艇体外壳（7）前端为半球形，艇体外壳（7）中部为圆柱形，艇体外壳（7）尾部为流线型结构，艇体外壳（7）尾部外侧安装有四个位于同一竖直面上均分环绕飞艇中心线分部的尾翼（8），艇体外壳（7）半球形顶部中心位置出向内凹陷，形成一个锥形凸台结构的集气凹陷（15），集气凹陷（15）底部设置有内涵道进气口（17），内涵道排气口（23）设置在飞艇尾部中间并延伸出艇体外壳（7），内涵道排气口（23）或设置在艇体外壳（7）尾部顶部或底部并延伸出艇体外壳（7），内涵道（4）为横截面构型为圆形的中空管道，以内涵道（4）为分割线，内涵道（4）上部设置有氦气囊（6），内涵道（4）下部设置有由铝合金支架支撑的具有承压功能的浮空囊（9），浮空囊（9）由柔性气囊和铝合金支架构成，浮空囊（9）底部设置有两个带单向阀门的出气管道，其中带有向浮空囊（9）内开启功能的单向阀的管道与进气泵（10）连通，进气泵（10）通过导线连接一号进气泵控制开关和气泵电源（11），带有向浮空囊（9）外开启功能的单向阀的管道与排气泵（13）连通，排气泵（13）通过导线连接二号进气泵控制开关和气泵电源（11），进气泵（10）、排气泵（13）、一号进气泵控制开关、二号进气泵控制开关、气泵电源（11）均设置于艇体外壳（7）中间区域底部设置的吊篮（14）内，吊篮（14）底部设置有风压联动调节装置所用的驱动电源挂架（12），风压联动调节装置由驱动装置、承压联动装置和导线组成，承压联动装置安装于内涵道（4）中部，在承压联动装置靠近前端的一侧内涵道（4）内设置有滤网前探测器（18），在承压联动装置靠近尾端的一侧内涵道（4）内设置有滤网后探测器（25），艇体外壳（7）前端顶部设置有与艇体外壳（7）中心线相平行的前端测量探头安装杆（1），前端测量探头安装杆（1）安装有前端探测器。

2.跟据权利要求1所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述前端探测器、滤网前探测器（18）、滤网后探测器（25）均为同一种探测器组合，仅安装位置不同，统称大气探测器。

3.跟据权利要求2所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述大气探测器由空气质量传感器（41）、温度传感器（42）、湿度传感器（43）、蓝牙（46）、单片机（45）、传感电源组成，空气质量传感器（41）、温度传感器（42）、湿度传感器（43）通过导线或电路与带蓝牙（46）功能的单片机（45）连接，带蓝牙（46）功能的单片机（45）与地面终端（47）通过蓝牙（46）连接。

4.跟据权利要求1所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述承压联动装置由滤网挂钩（26）、隔层（22）、联动变流装置（3）、驱动装置组成，内涵道（4）中部位于同一个竖切面上的下半部分内涵道内壁上设置有三至六个均匀分布的滤网挂钩（26），滤网（24）下半部分设置与滤网挂钩（26）相匹配的挂钩孔，内涵道（4）中部设置有能够开启并连通艇体外壳（7）的安装窗，内涵道（4）中部管道顶部设置有同时贯通内涵道（4）内外表面的联动变流装置（3），联动变流装置（3）位于内涵道（4）外部的部分由隔层（22）保护，联动变流装置（3）通过导线与驱动装置对应结构、驱动电源（32）组成闭合回路。

5.跟据权利要求4所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述联动变流装置（3）由滑动变阻器（19）、牵引绳（27）、牵引孔（37）、滑轨（21）、滑槽（36）、滑动块（20）、挂接弧组成，其中滑动变阻器（19）通过导线与驱动电源（32）和驱动装置组成闭合回路，滑轨（21）正上方的内涵道（4）管壁上设置有牵引孔（37），滑动变阻器（19）上所设滑块通过牵引绳（27）与滑动块（20）顶部连接，滑动块（20）通过滑轨（21）上所设滑槽（36）与两条相互对称的滑轨（21）套接，滑轨（21）安装于内涵道（4）中间顶部内表面，滑动块（20）底部设置有弧形挂接弧，挂接弧相对于滑动块（20）底表面垂直设置，挂接弧面向内涵道（4）底部的一面设置有滤网挂钩（26），滤网（24）顶部设置有匹配滤网挂钩（26）的挂钩孔。

6.跟据权利要求5所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述滑动变阻器（19）由绝缘支架（28）、绝缘环（29）、电阻丝筒体、电阻丝（30）、滑杆（39）、滑块、拉伸弹簧（40）、下接线柱（34）、上接线柱（31）、铜环（33）组成，电阻丝筒体为中空圆柱形绝缘耐高温筒体，电阻丝筒体左端不设置电阻丝（30），该区域为绝缘环（29），电阻丝筒体右端包覆有铜环（33），在绝缘环（29）和铜环（33）之间绕接有电阻丝（30），电阻丝筒体两端分别设置有对称的绝缘支架（28），电阻丝筒体正下方设置有由两个绝缘支架（28）共同承载的由导电金属制成的滑杆（39），滑杆（39）两端延伸出绝缘支架（28），滑杆（39）位于铜环（33）的一端设置有下接线柱（34），铜环（33）靠近绝缘支架（28）的一端设置有上接线柱（31），下接线柱（34）连接驱动电源（32）其中一个电极，上接线柱（31）通过导线连接驱动装置后连接驱动电源（32）另一个电极，滑杆（39）上安装有滑块，滑块为矩形导电金属块，滑块通过导电滑片（38）与电阻丝筒体外表面滑动连接，滑块靠近绝缘环（29）的一端通过拉伸弹簧（40）与绝缘环（29）相连接的绝缘支架（28）连接，滑块底部设置有牵引块（35），牵引块（35）通过牵引绳（27）与滑动块（20）顶部连接。

7.跟据权利要求4所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述驱动装置由推进器支架（5）、推进螺旋桨（2）组成，推进器支架（5）安装于艇体外壳（7）顶部中间区域，推进螺旋桨（2）安装于推进器支架（5）上，推进螺旋桨（2）由电机和螺旋桨组成，螺旋桨安装在电机上，电机安装在推进器支架（5）上。

8.跟据权利要求1所述一种大气污染检测系统，其特征在于：所述艇体外壳（7）两侧设置有对称的侧翼，侧翼构型为前掠翼或后掠翼。

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