CN211954888U - 一种气体采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体采样装置，包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门，其中，所述存储装置的输入端与进气装置通过管道相连通，所述存储装置的输出口通过管道与出口阀门相连通，所述存储装置还与传感器通过管道相连通，所述存储装置与若干电机通过螺钉连接，所述采集器与若干个电机电性连接。本实用新型中通过采集器读取传感器的数值来获取大气的温度、湿度以及压力值，且仅包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门主要部件，结构简单，制作成本低且质量较轻。

Description

一种气体采样装置

技术领域

本实用新型涉及气体分析技术领域，尤其涉及一种气体采样装置。

背景技术

气体是四种基本物质状态之一(其他三种分别为固体、液体、等离子体)，对于高空的气体分析，多是采用气体采样装置，多数装置体积大，功耗高，高空探测的飞行器多是供电不足，温度低，负重受限制；

如申请号为“CN201610199606.1”的实用新型专利公开了一种高空气体采样检查装置，其属于理化卫生检验技术领域。该实用新型的高空气体采样检查装置，包括检查装置主体和高空气体采样装置，在检查装置主体前侧设有数据显示屏，数据显示屏下侧设有功能按键，功能按键左右两侧设有选择按键，功能按键下侧设有模式切换滑槽，模式切换滑槽内设有模式切换滑块，模式切换滑块左右两侧设有旋钮槽，旋钮槽内设有分布调节旋钮，检查装置主体下侧设有支撑腿，检查装置主体上设有注水管，检查装置主体上侧设有组合扣盒。但是该专利方案中涉及多个部件，导致装置重量较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种气体采样装置，以解决高空气体采样装置较重的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种气体采样装置，包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门，其中，所述存储装置的输入端与进气装置通过管道相连通，所述存储装置的输出口通过管道与出口阀门相连通，所述存储装置还与传感器通过管道相连通，所述存储装置与若干电机通过螺钉连接，所述采集器与若干个电机电性连接。

通过采集器读取传感器的数值来获取大气的温度、湿度以及压力值，且仅包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门主要部件，结构简单，制作成本低且质量较轻。

作为本实用新型进一步的方案：所述存储装置包括收集袋、阀门、充气管道，其中，所述收集袋数量为若干，用于采样气体，本实施例中优选为五个，每个收集袋的进气口与阀门的一端相连通，所述阀门的另一端与充气管道通过管道相连通，且每个阀门还与电机通过螺钉固定在一起，通过控制电机顺时针或者逆时针转动，可以打开或者关闭阀门，方便采样。

作为本实用新型进一步的方案：所述进气装置包括气泵、进气管道，其中，所述气泵的一端通过进气管道与外界相连通，另一端通过管道与充气管道相连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述气泵与外界电池电性连接，所述电池通过电缆与稳压器相连，且所述稳压器与采集器相连，且所述电池、采集器均通过导线与继电器相连，所述继电器通过导线与气泵相连，所述电池的接地线与气泵相连，所述电池还通过导线与继电器直接相连。

作为本实用新型进一步的方案：所述采集器的型号为STM32F103开发板，当然不限于该型号，通过采集器读取传感器的数值进行存储内置的SD 卡中，且通过采集器还能够控制气泵的工作、电机的工作。

作为本实用新型进一步的方案：所述传感器包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器通过螺栓安装于采集器上，所述第二传感器通过玻璃胶固定在充气管道内，且第二传感器通过电缆与采集器相连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一传感器、第二传感器型号为 BME280。

作为本实用新型进一步的方案：所述气体采样装置安装于箱体内，所述箱体包括上层部分、中层部分、下层部分，所述上层部分、中层部分、下层部分堆叠一起并扎紧。

作为本实用新型进一步的方案：所述箱体采用泡沫棉制成。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过采集器读取传感器的数值来获取大气的温度、湿度以及压力值，且仅包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门主要部件，不需要设置气体缓存罐、硫化物检测器等既能够获取所需要的大气参数，结构简单，制作成本低且质量较轻。

2、本实用新型体积小，功耗低，耐低温，方便集成到高空飞行装置上，可以再预设值的多个高度进行采样。

3、本实用新型通过安装在箱体内，箱体包括上层部分、中层部分、下层部分，上层部分、中层部分、下层部分堆叠起来之后，采用轧带扎紧，使整体稳固可靠，避免在空中晃动而散开，同时箱体采用泡沫棉，从而保证质量较轻。

附图说明

图1为本实用新型中一种气体采样装置的结构示意图。

图2为本实用新型中一种气体采样装置与外界电池连接示意图。

图3为本实用新型中箱体的上层部分结构示意图。

图4为本实用新型中箱体的中层部分立体示意图。

图5为本实用新型中箱体的下层部分立体示意图。

图中，1-存储装置，101收集袋，102-阀门，103-充气管道，2-进气装置，201-气泵，202-进气管道，3-采集器，4-传感器，401-第一传感器，402- 第二传感器，5-电机，6-出口阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1，图1为本实用新型中一种气体采样装置的结构示意图；一种气体采样装置，包括存储装置1、进气装置2、采集器3、传感器4、电机5 及出口阀门6，其中，所述存储装置1的输入端与进气装置2通过管道相连通，所述存储装置1的输出口通过管道与出口阀门6相连通，所述存储装置1还与传感器4通过管道相连通，所述存储装置1与若干电机5通过螺钉连接，所述采集器3与若干个电机5电性连接。

优选的，所述存储装置1包括收集袋101、阀门102、充气管道103，其中，所述收集袋101数量为若干，用于采样气体，本实施例中优选为五个，每个收集袋101的进气口与阀门102的一端相连通，所述阀门102的另一端与充气管道103通过管道相连通，且每个阀门102还与电机5通过螺钉固定在一起(图中未画出)，通过控制电机5顺时针或者逆时针转动，可以打开或者关闭阀门，方便采样。

所述进气装置2包括气泵201、进气管道202，其中，所述气泵201的一端通过进气管道202与外界相连通，另一端通过管道与充气管道103相连通。

需要说明的是，本实施例中的气泵201与外界24V电池电性连接，如图2所示，图2为本实用新型中一种气体采样装置与外界电池连接示意图；电池通过电缆与稳压器相连，且所述稳压器与采集器3相连，24V电源电源经稳压模块转换成5V给采集器3，采集器3转换成3.3V共给大气压力传感器；且所述电池、采集器3均通过导线与继电器相连，所述继电器通过导线与气泵201相连，所述电池的接地线与气泵201相连，所述电池还通过导线与继电器直接相连；这样的话，采集器3能够通过控制继电器来控制气泵201的电源通断，从而起到控制气泵201抽气的效果。

优选的，本实施例中所述采集器3的型号为STM32F103开发板，当然不限于该型号，通过采集器3读取传感器的数值进行存储内置的SD卡中，且通过采集器还能够控制气泵201的工作、电机5的工作。

所述传感器4包括第一传感器401、第二传感器402，所述第一传感器 401通过螺栓安装于采集器3上，所述第二传感器402通过玻璃胶固定在充气管道103内，且第二传感器402通过电缆与采集器3相连接。

优选的，本实施例中，所述第一传感器401、第二传感器402型号为 BME280，当然不限于该型号。

本实施例中，所述电机5为小型步进电机，且电机5的数量比收集袋 101数量多一个，其中一个电机5与出口阀门6电性连接，剩余的电机5分别与阀门102电性连接。

所述出口阀门6通过管道与充气管道103相连通，用于排出气体。

本实施例中，所述采集器3与第一传感器401、第二传感器402通过电箱连接，进而获取温湿度及大气压力传感器的数值。

具体工作的时候，关闭电机5、气泵201，通过采集器3内置的实时时钟模块记录时间，且采集器3每秒读取温度、湿度、以及大气压力的数值并存储至内部的SD卡中；而环境大气压力达到某个事先设定的状态时候，打开出气口阀门6以及气泵201，等若干秒过后(本实施例中优选为5s)，关闭出气口阀门6，继续打开气泵201以及阀门102，此时当充气管道103内部的大气压大于外部大气压力一定数值(该数值可以实现确定，根据实际工作需要确定不同的数值)，关闭阀门102以及气泵201，结束。

为了固定该装置并减小体积，可以将该装置的各个部件放置于箱体中，同时为了减轻重量，箱体可以采用泡沫棉；同时所述箱体每个面悬挂着收集袋，共计五个。

所述箱体包括上层部分、中层部分、下层部分，所述上层部分、中层部分、下层部分堆叠起来之后，采用轧带扎紧，或者粘贴在一起，使整体稳固可靠，避免在空中晃动而散开。

图3为本实用新型中箱体的上层部分结构示意图；如图3，且以图3为视角，其中，所述上层部分的上下两部分别开设有凹槽702和凹槽707，左壁上开设有凹槽701，右壁分别开设有凹槽706、凹槽705，所述上层部分还开设有凹槽703、凹槽704，凹槽703、凹槽704相互垂直相连通，所述上层部分还开设有凹槽708。

其中凹槽701、凹槽702、凹槽704、凹槽706、凹槽707为5个收集袋与气体管道支架的连接口；凹槽703进气口，凹槽705为排气口；其他部分放置气体连接管道；

图4为本实用新型中箱体的中层部分立体示意图；如图4，所述中层部分为中空结构，且所述中层部分的四壁分别依次开设有凹槽801、凹槽802、凹槽803、凹槽804、凹槽805、凹槽806、凹槽807、凹槽808，

其中，凹槽801、凹槽804、凹槽806、凹槽808为阀门安装的位置，凹槽802、凹槽803、凹槽805、凹槽807用于放置步进电机的位置。

图5为本实用新型中箱体的下层部分立体示意图；如图5，所述所述下层部分上分别开设有凹槽901、凹槽902、凹槽903、凹槽904、凹槽905，其中，凹槽901、凹槽902、凹槽903、凹槽904、凹槽905依次用于安装气泵、稳压模块、采集器、电池。

工作原理：

关闭电机5、气泵201，通过采集器3内置的实时时钟模块记录时间，采集器3每秒读取温度、湿度、以及大气压力的数值并存储至内部的SD卡中；

而环境大气压力达到某个事先设定的状态时候，打开出气口阀门6以及气泵201，等若干秒过后(本实施例中优选为5s)，关闭出气口阀门6，继续打开气泵201以及阀门102，此时当充气管道103内部的大气压大于外部大气压力一定数值(该数值可以实现确定，根据实际工作需要确定不同的数值)，关闭阀门102以及气泵201，结束。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种气体采样装置，其特征在于，包括存储装置(1)、进气装置(2)、采集器(3)、传感器(4)、电机(5)及出口阀门(6)，其中，所述存储装置(1)的输入端与进气装置(2)通过管道相连通，所述存储装置(1)的输出口通过管道与出口阀门(6)相连通，所述存储装置(1)还与传感器(4)通过管道相连通，所述存储装置(1)与若干电机(5)固定连接，所述采集器(3)还与若干个电机(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于，所述存储装置(1)包括收集袋(101)、阀门(102)、充气管道(103)，其中，所述收集袋(101)数量为若干，每个收集袋(101)的进气口与阀门(102)的一端相连通，所述阀门(102)的另一端与充气管道(103)通过管道相连通，且每个阀门(102)还与电机(5)固定相连。

3.根据权利要求2所述的气体采样装置，其特征在于，所述进气装置(2)包括气泵(201)、进气管道(202)，其中，所述气泵(201)的一端通过进气管道(202)与外界相连通，另一端通过管道与充气管道(103)相连通，所述充气管道(103)还与出口阀门(6)通过管道相连通。

4.根据权利要求3所述的气体采样装置，其特征在于，所述气泵(201)与外界电池电性连接，所述电池通过电缆与稳压器相连，且所述稳压器与采集器(3)相连，且所述电池、采集器(3)均通过导线与继电器相连，所述继电器通过导线与气泵(201)相连，所述电池的接地线与气泵(201)相连，所述电池还通过导线与继电器直接相连。

5.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于，所述采集器(3)的型号为STM32F103开发板。

6.根据权利要求4所述的气体采样装置，其特征在于，所述传感器(4)包括第一传感器(401)、第二传感器(402)，所述第一传感器(401)固定安装于采集器(3)上，所述第二传感器(402)固定在充气管道(103)内，且第二传感器(402)与采集器(3)相连接。

7.根据权利要求6所述的气体采样装置，其特征在于，所述第一传感器(401)、第二传感器(402)型号为BME280。

8.根据权利要求1-7任一所述的气体采样装置，其特征在于，所述气体采样装置安装于箱体内，所述箱体包括上层部分、中层部分、下层部分，所述上层部分、中层部分、下层部分堆叠一起并扎紧。

9.根据权利要求1-7任一所述的气体采样装置，其特征在于，所述气体采样装置安装于箱体内，所述箱体包括上层部分、中层部分、下层部分，所述上层部分、中层部分、下层部分堆叠并粘贴在一起。

10.根据权利要求8所述的气体采样装置，其特征在于，所述箱体采用泡沫棉制成。

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