CN211206358U - 一种基于超声波的气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于超声波的气体检测装置，包括检测箱体和固定支架，固定支架上方固定设置有导柱，检测箱体能够沿着导柱上下移动，能够实现不同高度的气体检测，固定支架的底部设置有行走轮，能够根据实际需要将气体检测装置移动到被测区域，检测箱体内设置有气体探测腔、进气管道、出气管道、控制器、无线通信模块、存储硬盘以及锂电池，进气管道上设置有第一气泵和第一电磁阀，出气管道上设置有第二电磁阀和第二气泵，气体探测腔设置有超声波探头，检测箱体的前侧板设置有触摸屏。该气体检测装置能够实现被测气体的可靠检测，提升检测准确性和可靠性。

Description

一种基于超声波的气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于超声波的气体检测装置。

背景技术

超声波是振动频率高于20kHz的机械波。利用超声波在不同传输介质中传播的速度不同的特性，可以对气体进行检测，比如对被测气体中的气体种类以及气体浓度进行检测。虽然现有基于超声波的气体检测装置能够实现进行超声波气体检测，但是，现有的气体检测装置的结构比较笨重，无法根据实际需要将气体检测装置移动到被测区域进行检测，灵活性较差，而且，现有的气体检测装置的气体检测可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于超声波的气体检测装置，用以解决现有的基于超声波的气体检测装置的灵活性和可靠性较差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的一种基于超声波的气体检测装置采用以下技术方案：

一种基于超声波的气体检测装置，包括检测箱体和固定支架，所述固定支架上方固定设置有沿上下方向延伸设置的导柱，导柱上设有安装架，所述安装架沿上下方向与导柱导向活动装配，所述检测箱体为长方体结构，所述检测箱体与所述安装架固定连接；

所述固定支架的底部设置有行走轮；

所述检测箱体的左侧板开设有第一进气口，所述检测箱体的右侧板开设有第一出气口，所述检测箱体内设置有气体探测腔、进气管道和出气管道，所述气体探测腔包括第二进气口、腔室和第二出气口，所述进气管道的一端连接所述第一进气口，所述进气管道的另一端连接所述第二进气口，所述出气管道的一端连接所述第一出气口，所述出气管道的另一端连接所述第二出气口，所述进气管道上设置有第一气泵和第一电磁阀，所述出气管道上设置有第二电磁阀和第二气泵；

所述腔室设置有超声波探头；

所述检测箱体内设置有控制器、无线通信模块、存储硬盘以及用于提供电能的锂电池，所述检测箱体的前侧板设置有触摸屏，所述第一气泵、第一电磁阀、第二气泵、第二电磁阀、超声波探头、无线通信模块、存储硬盘和触摸屏与所述控制器电连接。

可选地，所述安装架上设置有用于驱动所述安装架沿导柱上下移动的驱动模块，所述驱动模块包括驱动电机、微处理器以及操作按键单元，所述操作按键单元包括开机按键、关机按键、向下移动按键和向上移动按键，所述驱动电机和操作按键单元与所述微处理器电连接，所述驱动电机用于驱动所述安装架沿导柱上下移动。

可选地，所述安装架上设置有用于将所述安装架固定在所述导柱上某一位置的固定机构。

可选地，所述固定支架的底部设置有用于锁止所述行走轮的锁止机构。

本实用新型的有益效果如下：固定支架底部设置有行走轮，能够根据实际需要将气体检测装置移动到被测区域，灵活性较强；检测箱体能够沿着导柱上下移动，能够实现不同高度的气体检测，提升气体检测的全面性以及可靠性；气体探测腔设置在检测箱体内，气体探测腔与检测箱体的进气口和出气口连接，而且，进气管道和出气管道上均设置有电磁阀，被测气体进入到腔室内之后，关闭两端的电磁阀，通过超声波探头对被测气体进行检测，能够实现被测气体的可靠检测，提升检测准确性和可靠性；进气管道和出气管道上均设置有气泵，能够加快气体探测腔内的气体流通速度，提升气体探测效率；触摸屏不但能够实现数据显示的功能，还可以实现气体探测开始和结束的控制，提升控制可靠性；无线通信模块用于远程通信连接，可以实现远程控制；存储硬盘能够存储数据信息，便于后期追溯。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本实用新型的气体检测装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的气体检测装置的驱动模块的结构示意图；

图3是本实用新型的气体检测装置的检测箱体的外观结构示意图；

图4是本实用新型的气体检测部分的结构示意图；

图5是本实用新型的气体检测装置的气体探测腔的剖面图；

图6是本实用新型的气体检测装置的电气原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-6和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

本实施例提供一种基于超声波的气体检测装置，以下简称为气体检测装置。

如图1所示，气体检测装置包括检测箱体1和固定支架2，固定支架2为常规的支架结构，比如三脚架。固定支架2上方固定设置有沿上下方向（即竖直方向）延伸设置的导柱3，导柱3上设有安装架4，安装架4沿上下方向与导柱3导向活动装配。安装架4的结构不唯一，可以仅仅是一个安装块，也可以是一个安装支架。

检测箱体1为长方体结构，包括：左侧板、右侧板、上侧板、下侧板、前侧板和后侧板。检测箱体1与安装架4固定连接，安装架4与检测箱体1的具体固定位置不做限定，本实施例中，安装架4设置在检测箱体1的左侧，检测箱体1的左侧板与安装架4固定。其中，为了便于固定检测箱体1，检测箱体1可以直接焊接在安装架4上，也可以通过螺栓固定在安装架4上。而且，安装架4上可以设置有与导柱3的结构相适配的挡止结构，使得安装架4只能够在导柱3上沿上下方向移动，不能从导柱3上脱离。导柱3可以是具有滑槽的导轨，安装架4具有与滑槽活动装配的滑动块或者滚轮；或者，导柱3上设置有沿上下方向设置的丝杠，安装架4装配在该丝杠上，通过丝杠实现沿导柱3上下移动。因此，导柱3和安装架4的结构以及装配关系并不唯一。

固定支架2的底部设置有行走轮5。若固定支架2为三脚架，则三脚架的三个支撑杆的底部均设置有行走轮5。另外，为了保证稳定，固定支架2的底部还设置有用于锁止行走轮5的锁止机构（图中未画出）。由于行走轮5和锁止机构属于常规结构，本实施例不再赘述。

另外，为了驱动安装架4沿着导柱3上下移动，安装架4上设置有驱动模块，如图2所示，驱动模块包括驱动电机6、微处理器7以及操作按键单元8。驱动电机6和操作按键单元8与微处理器7电连接，具体地：操作按键单元8的信号输出端连接微处理器7的信号输入端，微处理器7的信号输出端连接驱动电机6。操作按键单元8包括开机按键、关机按键、向下移动按键和向上移动按键。驱动电机6用于驱动安装架4沿导柱3上下移动，驱动电机6的驱动方式有：驱动电机6带动安装架4上的滚轮转动，实现安装架4上下移动，或者，安装架4上设置有齿轮，驱动电机6带动齿轮转动，导柱3上设置有与齿轮配合的齿条，当齿轮转动时，齿轮能够沿着齿条上下移动。另外，本实施例中，驱动模块中设置有蓄电池，用于为驱动电机6、微处理器7以及操作按键单元8供电。当然，作为其他的实施方式，安装架4还可以手动调节在导柱3上的位置，此时，驱动模块就无需设置。

而且，安装架4上设置有固定机构9，用于将安装架4固定在导柱3上的某一位置。那么，当将安装架4移动到相应的位置后，通过固定机构9固定安装架4，这样安装架4就不会上下移动。固定机构9可以是螺栓，通过旋转螺栓，使得螺栓紧固在导柱3上；固定机构9还可以是类似于夹子的夹紧装置；固定机构9还可以是固定带。因此，固定机构9的实现方式不唯一，只要能够实现其固定功能即可。

如图3所示，检测箱体1的左侧板开设有第一进气口10，由于视角的关系，第一进气口10用虚线画出。检测箱体1的右侧板开设有第一出气口11。那么，检测箱体1与安装架4的固定位置不能影响第一进气口10的正常进气。

检测箱体1的前侧板设置有触摸屏12，其中，触摸屏12嵌设在前侧板上，由于在箱体上设置触摸屏属于常规技术手段，不再赘述。

如图4所示，检测箱体1内设置有气体探测腔13、进气管道和出气管道。如图5所示，气体探测腔13包括第二进气口21、腔室18和第二出气口22。那么，进气管道的一端连接第一进气口10，进气管道的另一端连接第二进气口21。出气管道的一端连接第一出气口11，出气管道的另一端连接第二出气口22。如图4所示，进气管道上设置有第一气泵14和第一电磁阀15，出气管道上设置有第二电磁阀16和第二气泵17。气泵的体积大小以及运行功率不唯一，取决于检测箱体1的体积大小或者实际的探测需求。

腔室18设置有超声波探头。利用超声波进行气体检测的检测原理属于常规技术，本实施例中，超声波探头包括超声波发射单元19和超声波接收单元20，超声波接收单元20置于腔室18内远离超声波发射单元19的位置。超声波发射单元19先后发出第一超声波信号和第二超声波信号，超声波接收单元20接收第一超声波信号和第二超声波信号。

以下给出说明气体探测腔13的一种具体结构。如图5所示，气体探测腔13为长方体结构，腔室18也为长方体结构，第二进气口21设置在左内侧壁，第二出气口22设置在右内侧壁。腔室18的内侧壁开设有两个通孔，这两个通孔的位置不做限定，根据实际情况进行设置。图5给出了一种具体布置方式，超声波发射单元19和超声波接收单元20分别布置在对应的通孔内。为了保证气密性，通孔的尺寸和形状需要与超声波发射单元19和超声波接收单元20的尺寸和形状相适配，使得超声波发射单元19和超声波接收单元20恰好穿设在通孔内，而周围不会余留空隙。超声波发射单元19的超声波发射端和超声波接收单元20的超声波接收端处于腔室18内，而超声波发射单元19和超声波接收单元20的数据传输端处于腔室18外部空间，便于接线。

检测箱体1内设置有控制器23、存储硬盘24、无线通信模块25和锂电池26。控制器23、存储硬盘24、无线通信模块25和锂电池26在检测箱体1内的具体设置位置不做限定，由实际需要决定。

第一气泵14、第一电磁阀15、第二电磁阀16、第二气泵17、超声波发射单元19、超声波接收单元20、无线通信模块25、存储硬盘24和触摸屏12与控制器23电连接，如图6所示。锂电池26为气体检测装置中的各个用电器件提供电能，本实施例以供电连接控制器23为例。

控制器23可以为常规的控制芯片，比如单片机或者PLC。存储硬盘24为常规的存储硬盘设备。无线通信模块25用于与外部设备，比如后台服务器进行远程通信，用于接收远程控制信号以及将检测到的数据上传。无线通信模块25可以为常规的通信器件，比如4G通信器件。

当需要气体检测时，通过操作触摸屏12，或者通过无线通信模块25接收远程控制信号，控制器23控制第一电磁阀15和第二电磁阀16打开，然后，控制第一气泵14和第二气泵17运行，被测气体通过进气管道进入到腔室18内，超声波探头根据超声波检测原理进行气体检测，即控制器23计算获得第一超声波信号和第二超声波信号之间的相位差值，将相位差值转换为电压信号，并将电压信号转换为相应的气体浓度信号。检测过的气体由出气管道排出。然后，控制器23控制第一气泵14和第二气泵17停机，以及控制第一电磁阀15和第二电磁阀16关闭。触摸屏12可以实时显示检测到的气体数据，存储硬盘24存储检测到的气体数据，无线通信模块25将检测到的气体数据进行上传。

需要说明的是，超声波气体检测技术，即利用超声波在不同传输介质中传播的速度不同的特性，对气体进行检测，为现有技术，本申请保护的是基于超声波的气体检测装置的硬件结构，不在于其中的超声波气体检测技术。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种基于超声波的气体检测装置，其特征在于，包括检测箱体和固定支架，所述固定支架上方固定设置有沿上下方向延伸设置的导柱，导柱上设有安装架，所述安装架沿上下方向与导柱导向活动装配，所述检测箱体为长方体结构，所述检测箱体与所述安装架固定连接；

所述固定支架的底部设置有行走轮；

所述检测箱体的左侧板开设有第一进气口，所述检测箱体的右侧板开设有第一出气口，所述检测箱体内设置有气体探测腔、进气管道和出气管道，所述气体探测腔包括第二进气口、腔室和第二出气口，所述进气管道的一端连接所述第一进气口，所述进气管道的另一端连接所述第二进气口，所述出气管道的一端连接所述第一出气口，所述出气管道的另一端连接所述第二出气口，所述进气管道上设置有第一气泵和第一电磁阀，所述出气管道上设置有第二电磁阀和第二气泵；

所述腔室设置有超声波探头；

所述检测箱体内设置有控制器、无线通信模块、存储硬盘以及用于提供电能的锂电池，所述检测箱体的前侧板设置有触摸屏，所述第一气泵、第一电磁阀、第二气泵、第二电磁阀、超声波探头、无线通信模块、存储硬盘和触摸屏与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于超声波的气体检测装置，其特征在于，所述安装架上设置有用于驱动所述安装架沿导柱上下移动的驱动模块，所述驱动模块包括驱动电机、微处理器以及操作按键单元，所述操作按键单元包括开机按键、关机按键、向下移动按键和向上移动按键，所述驱动电机和操作按键单元与所述微处理器电连接，所述驱动电机用于驱动所述安装架沿导柱上下移动。

3.根据权利要求1所述的基于超声波的气体检测装置，其特征在于，所述安装架上设置有用于将所述安装架固定在所述导柱上某一位置的固定机构。

4.根据权利要求1所述的基于超声波的气体检测装置，其特征在于，所述固定支架的底部设置有用于锁止所述行走轮的锁止机构。

Images